Kortelių projekcijos pasaulyje: Kuris yra geriausias?

Kortelių projekcijos pasaulyje: Kuris yra geriausias?

Mes išnagrinėjame dažniausiai pasitaikančias kortelių projekcijas pasaulyje, kaip jos veikia ir kuri yra geriausia

Kia paprastai apibūdinama kaip mūsų santykių geekas. Ji yra ta, kuri turi informatikos laipsnį, ji yra ta, kuri turi redaktoriaus akis, ir ji yra „Star Trek“ gerbėja, apibūdinanti save kaip septynis iš devynių ... kas, matyt, šaunu? Neseniai draugas ją apibūdino kaip „tą, kuris nustato apostrofą roko„ n 'ritinyje “.

Tai reiškia, kad aš taip pat turiu keletą sruogų iš „Geek“. Aš esu šiek tiek istorijos vėpla ir galiu labai plačiai kalbėti apie nuotraukų objektyvus ir filtrus. Bet visų pirma aš myliu korteles.

Vieną dieną, galbūt, kai galėsime laimėti loteriją ir galime sau leisti namą su daugiau nei vienu miegamuoju, turėsiu kartografijos kambarį, kuris yra skirtas mano dešimtims šoninių pavaldžių kortelių, mano pasenusių klasių kortelių kolekcijos su tokiomis pavardėmis kaip „Rhodesia“ ir „Betschuanaland“ (dabar Zimbabvės ir Botswanos) ir mano didžiulių „ATLase“ ir „Betschuanales“.

Man patinka, kaip kortos stimuliuoja pokalbius. Net turėdamas vienišą žemėlapį ant prastos sienos mūsų Londono bute, pamačiau, kaip žmonės laikosi, stebėjo ir uždavė smalsius klausimus, tokius kaip „Kodėl pusiaujas nėra viduryje?“. arba „Kodėl Grenlandija atrodo mažesnė?“.

Atsakymas yra įdomios kortelių projekcijų tema. Leisk man į tai įeiti išsamiau.

Kodėl mums reikia kortelių projekcijų?

tobulame pasaulyje žemė visada būtų vaizduojama kaip rutulys (tiksliau kaip išlygintas sfäroid ar elipsoidas). Tačiau gaublys nėra praktiškas. Jo negalima tiesiog dėvėti, gabenti ar laikyti kišenėje.

Tai netinka didelio masto naudojimui, pvz. B. Norėdami rasti nurodymus mieste ar eiti žygio keliu, kur būtinas išsamesnis vaizdas.

ant išlenkto paviršiaus sunku išmatuoti išvažiavimo savybes, todėl neįmanoma pamatyti didelių žemės dalių vienu metu. „Globes“ taip pat neveikia mūsų išmaniųjų telefonų, planšetinių kompiuterių ir kompiuterių ekranų.

alt = "planšetinis kompiuteris su žemėlapių programa"> Svajonių laikas

Aukščiau pateiktos problemos daro „Globes“ gamybą brangiai, ypač skirtingų dydžių ir skalių, ir nepraktiška kasdieniam naudojimui. Todėl mes sukuriame korteles.

Ar popieriaus formoje, tokioje kaip lankstinukai, brošiūra ar atlasas, ar skaitmeniniai formatai, įterpti į svetaines ir programas, sukuriame dvi dimensijų sferinės žemės projekcijas.

Kas yra kortelių projekcija?

Paprasčiausia forma žemėlapio projekcija yra išlenktos žemės paviršiaus (arba jo dalis) perdavimas į plokščią paviršių, naudojant matematines lygtis: padarant tris dimensijos du dimensijas -arba padarant išlenktą pasaulį.

alt = "Žemėlapiai keičiami pasauliniai bleau"> Gushefraver , kad išlenktas pasaulis būtų plokščias, iššūkis žemėlapiams

Tokios transformacijos metu, pločio ir ilgio laipsniai paverčiami Dekarto koordinatėmis (X, Y), kurios žymi taškų padėtį ant plokštės kortelės. Turi būti iškraipymai - jie negali. Priklausomai nuo kortelės tikslo, kai kurie iš šių iškraipymų yra priimtini, kiti - ne.

Kortelių projekcija klasifikuojama atsižvelgiant į matematinės formulės tipą, naudojamą sferinio gaublio projektavimui ant plokštės kortelės. Kortelių prognozės apsaugo kai kurias kamuolio savybes kitų sąskaita ir sukuria korteles, kurios, atrodo, atstovauja pasauliui skirtingais būdais.

Pagrindiniai kortelės projekcijos tipai

Geriausias būdas apibūdinti, kaip veikia kortelių projekcija, yra įsivaizduoti popieriaus lapą (kortelę), esantį virš Žemės (arba gaublio), kad kortelės pločio ir ilgio laipsnio linijos būtų gautos.

Ten, kur popieriaus lapas liečia pasaulį, meniu nėra iškraipymų; Tai tikslus pasaulio vaizdas. Ten, kur popierius nėra plokščias, yra iškraipymas. Kuo toliau popierius yra nuo žemės paviršiaus, tuo didesni iškraipymai.

alt = "Kaip veikia iškraipymai popieriuje"> ICSM: CC 3.0 Įsivaizduokite popieriaus lapą, kuris dedamas plokščias virš Žemės, tai bus kortelė

Matematika įvairiose prognozėse bando įveikti šią problemą, tačiau nė viena nepašalina visų iškraipymų. Apskritai, yra trys pagrindiniai metodai, naudojami projekcijai sukurti, taigi ir kortelė.

Azimutal: Šis popieriaus lapas yra išdėstytas plokščiu ir liečia rutulį vienu metu - paprastai stulpu, bet ne visada.

Kūginis: popierius susukamas į kūgio formą ir liečia rutulį ant apskrito linijos. Paprastai kūgio galas yra ant strypo.

Cilindrinis: popierius suvyniotas į cilindrą visame pasaulyje ir paliečia žemę ant apskrito linijos - paprastai ant pusiaujo.

alt = „projekcijų tipai“> icsm: CC 3.0 Trys pagrindiniai kortelių projekcijos tipai: azimutal, kūginė ir cilindrinė (LR)

Taip pat yra pseudocilindrinių. Iš esmės tai yra tas pats, kas cilindrinis, tačiau progresuojant kompiuteriniam modeliavimui buvo galima apskaičiuoti ilgio ilgį kaip kreives ir taip sumažinti iškraipymus šalia stulpų. Tai taip pat mano mėgstamiausia įvairovė.

alt = "Kortelės projekcija Pseudo-cilindrical"> statramstis: CC 2.0 Pažanga apskaičiuojant vidutinių iškraipymų šalia stulpų, pseudocilindrinėse projekcijose sumažėja

jungtinės kortelės projekcijos

Azimutalinė stereografija: Seniausia kortelių projekcijos forma gali būti rasta iki II a. Pr. Kr. Chr. Atgal. Seniausias šios projekcijos įrašas yra iš „Ptolemy“ nuo 150 AD. Stereografinė projekcija yra labiausiai paplitusi azimutalinės projekcijos forma, kuri vis dar naudojama ir šiandien.

Projekcijos traukos pritraukimas yra tas, kad žemėje atrodo žiūrima kaip iš kosmoso ar rutulio. Žemės masės formos paprastai yra gerai išsaugotos, nors kortelės krašte esantys kraštutiniai iškraipymai.

alt = „Du gaubliai“> Tobias Jung CC 4.0 atrodo kaip rutulys, nors krašto link krašto

„Mercator“: 1569 m. Geradus Mercator sukūrė garsiąją ir geriausią žinomą kortelių projekciją, kuri šiandien vis dar plačiai paplitusi, nepaisant didžiulių iškraipymų.

Tai yra priežastis, kodėl Grenlandija atrodo tokia pat didelė kaip Afrika „Google Maps“. Netoli lygios yra mažai iškraipymų. Atstumai išilgai pusiaujo visada yra teisingi, bet niekur kitur.

alt = "Kortelės projekcija Mercator"> Strut: CC 2.0 atrodo panašus? Grenlandija yra tokia pat didelė kaip Afrika

Tai tapo standartine kortelių projekcija jūriniais tikslais, nes ji gali atspindėti linijas su nuolatine tikrąja esminės reikšmės kryptimi tuo metu, kai buriavimo laivai ir navigacija buvo pagrįsti tik kryptis!

Pažvelkite į ThetrueSize.com, kad susidarytumėte įspūdį, kaip „Mercator“ projekcija (ir „Google“) iškraipo mūsų pasaulėžiūrą.

alt = "Tikras kortelės svetainės dydis"> ThetrueSize.com Ši programa rodo tikrąjį šalių dydį, kuris neteisingai parodytas „Google Maps“

Galle stereografiškai: 1855 m. Dvasinis Džeimso tulžis pateikė žemėlapį, kuris turėjo būti panašus į „Mercator“, tačiau su mažiau skalės ir ploto šalia stulpų iškraipymo. Cilindrinė stereografinė projekcija, pagrįsta dviem standartinėmis paralelėmis, esančiomis 45 ° šiaurėje ir pietuose, nepastebėta, kai ji buvo paskelbta.

alt = „Kortelės projekcija tulžija“> statr: cc 2.0 panašus į „Mercator“, tačiau su mažiau iškraipymų šalia stulpo

Gall - Peters: 1973 m. Filmo kūrėjas Arno Petersas pristatė cilindrinį pasaulio žemėlapį, paremtą Jameso Gall žemėlapiu. Priešingai nei „Mercator“ projekcija, Afrika parodyta tikru dydžiu: 14 kartų didesnė nei Grenlandija.

Tai tolesnis ankstesnio Peterso darbo raida. Kaip ir tulžies žemėlapis, kortelė nustato plotį 45 ° į šiaurę ir pietus kaip žemėlapio regionus, kurie neturi iškraipymų.

alt = „Kortelės projekcija-gal-peters“> Strieb: CC 2.0 Afrika yra pavaizduota tikru dydžiu: 14 kartų didesnis nei Grenlandija

Lambert Conformal Conic: 1772 m. Prancūzų vokiečių matematikas ir mokslininkas, vardu Johanas Heinrichas Lambertas, paskelbė septynias kortų projekcijas! Jo konforminė „Conic“ kortelių projekcija, kuri šiandien buvo laikoma revoliucine ir vis dar svarbia, tapo standartu didelių plotų žemėlapių žemėlapiui nedideliu mastu vidutinio dydžio platumose, tokiose kaip JAV ir Europa

Tai nėra labai gerai pietinėms platumoms, kurios paprastai supjaustomos maždaug 30 ° į pietus.

alt = "MAP-Projects-Lambert_Conformal_conic"> Strieb: CC 2.0 NĖRA naudos Pietų Afrikai, Australijoje ir Argentinoje

Robinsonas: Ahhh, mano mėgstamiausia kortelių projekcija. Man patinka Robinsonas, nes jis yra tikslesnis ir patrauklesnis nei „Mercator“. Kortelę septintajame dešimtmetyje sukūrė Amerikos geografijos profesorius Arthur H. Robinson, nes šiuolaikiniai kortelių gamintojai buvo nepatenkinti „Mercator“ projekcijos iškraipymais ir norėjo pasaulio projekcijos, kuri jautėsi realistiškiau.

alt = "Kortelės projekcija-robinson"> Strut: cc 2.0 Mano mėgstamiausias-Robinsonas tiesiog atrodo teisingas

Kadangi tai yra pseudocilindrinė projekcija, standartinė paralelė yra ant pusiaujo ir vis dar turi panašių iškraipymų problemų kaip „Mercator“ projekcija. Tačiau priimtinų iškraipymų plotas išplėstas nuo 15 ° į šiaurę ir pietus iki 45 ° į šiaurę ir pietus.

Poliariniuose regionuose taip pat yra mažiau iškraipymų. Priešingai nei „Mercator“, „Robinson“ lygus intervalais turi platumą ir ilgio laipsnius žemėlapyje.

alt = “>

Literatūros rekomendacijos:

Geografijos kaliniai: dešimt kortelių, kurios viską paaiškina apie pasaulį, yra ribojamos geografijos. Jų pasirinkimą riboja kalnai, upės, jūros ir betonas. Norėdami suprasti pasaulio įvykius, mes dažnai sutelkiame dėmesį į žmones, idėjas ir politinius judėjimus, tačiau be geografijos niekada neturime viso vaizdo.

Geografijos kerštas: ką žemėlapis apie artėjančius konfliktus ir kova su likimu sako, kad ši provokuojanti, stebinanti knyga siūlo Robertą D. Kaplaną, bestselerių „Monsun and Balkanister“ autorių, įžvalgią naują prizmę, per kurią mes galime žiūrėti į pasaulinius šurmulius ir kylančius asmenis, kad suprastume, kokie žemynai ir šalys visame pasaulyje yra neišvengiama.

Pagrindinis paveikslėlis: Javarman/Shutterstock

 .