Kartprojeksjoner av verden: Hvilken er best?

Kartprojeksjoner av verden: Hvilken er best?

Vi undersøker de vanligste kartprojeksjonene i verden, hvordan de fungerer, og hvilke som er best

Kia blir vanligvis beskrevet som nerden i forholdet vårt. Det er hun med en informatikkgrad, hun er den med redaktørens øye, og hun er Star Trek-fanen som kaller seg Seven of Nine...noe som tilsynelatende er kult? En venn beskrev henne nylig som «den som setter apostrof i rock 'n' roll».

Når det er sagt, så har jeg noen striper av geek i meg også. Jeg er litt historienerd og kan snakke om kameralinser og filtre i detalj. Men mest av alt elsker jeg kort.

En dag, kanskje når vi vinner i lotteriet og har råd til et hus med mer enn ett soverom, vil jeg ha et kartografirom dedikert til mine dusinvis av Ordnance Survey-kart, samlingen min av utdaterte klasseromskart med navn som Rhodesia og Bechuanaland (nå Zimbabwe og Botswana), og mitt utvalg av massive atlaser og knirkende globuser.

Jeg elsker hvordan kort vekker samtaler. Selv med et ensomt kart på en spinkel vegg i leiligheten vår i London, så jeg folk stoppe opp, observere og stille nysgjerrige spørsmål som "Hvorfor er ikke ekvator i midten?" eller "Hvorfor ser Grønland mindre ut?".

Svaret ligger i det spennende temaet kartprojeksjoner. La meg utdype dette.

Hvorfor trenger vi kartprojeksjoner?

I en perfekt verden vil jorden alltid være representert som en kule (mer spesifikt en oblatert kule eller ellipsoid). En globus er imidlertid ikke praktisk. Den kan ikke enkelt bæres, transporteres eller oppbevares i vesken.

Den egner seg ikke for storskala bruk, f.eks. B. å finne veibeskrivelser i en by eller følge en vandrerute, der et mer detaljert bilde er avgjørende.

På en buet overflate er det vanskelig å måle terrengegenskaper og det er ikke mulig å se store deler av jorden på en gang. Glober fungerer heller dårlig på våre smarttelefoner, nettbrett og dataskjermer.

alt="Nettbrett med kartapp">DrømmetidGlober fungerer dårlig på flatskjermer

Problemene ovenfor gjør globuser dyre å produsere, spesielt i forskjellige størrelser og skalaer, og upraktiske for daglig bruk. Derfor lager vi kart.

Enten papirform som brosjyrer, hefter eller atlas eller digitale formater innebygd i nettsteder og applikasjoner, lager vi todimensjonale projeksjoner av den sfæriske jorden.

Hva er en kartprojeksjon?

I sin enkleste form er en kartprojeksjon overføringen av jordens buede overflate (eller deler av den) til en flat overflate ved hjelp av matematiske ligninger: å gjøre den tredimensjonale todimensjonal – eller å gjøre den buede verden flat.

alt="maps-changed-world-Bleau">Offentlig domeneÅ flate ut den buede verden er utfordringen med å kartlegge

Under en slik transformasjon konverteres bredde- og lengdegradslinjer til kartesiske koordinater (x, y), som representerer plasseringen av punkter på et flatt kart. Det må være forvrengninger – det kan de ikke. Avhengig av formålet med kortet, er noen av disse forvrengningene akseptable og andre ikke.

En kartprojeksjon er klassifisert avhengig av typen matematisk formel som brukes til å projisere den sfæriske jordkloden på det flate kartet. Kartprojeksjoner bevarer noen av sfærens egenskaper på bekostning av andre, og produserer kart som ser ut til å representere verden på forskjellige måter.

Grunnleggende typer kartprojeksjon

Den beste måten å beskrive hvordan en kartprojeksjon fungerer, er å forestille seg et stykke papir (kartet) plassert over jorden (eller en globus) for å lage bredde- og lengdegradslinjene for kartet.

Der papirstykket berører kloden, er det ingen forvrengning på kartet; det er en eksakt kopi av kloden. Men der papiret ikke er flatt, oppstår det forvrengning. Jo lenger papiret er fra jordoverflaten, desto større blir forvrengningene.

alt="hvordan forvrengning fungerer på papir">ICSM: CC 3.0Se for deg et stykke papir lagt flatt på bakken - dette blir kartet

Matematikk i ulike projeksjoner forsøker å overvinne dette problemet - men ingen eliminerer alle forvrengninger. Grovt sett er det tre grunnleggende teknikker som brukes for å lage en projeksjon og derfor et kart.

Azimuth: Dette stykket papir legges flatt og berører en globus på ett punkt - vanligvis en stang, men ikke alltid.

Konisk: Papiret rulles til en kjegleform og berører en ball på en sirkulær linje. Vanligvis er tuppen av kjeglen plassert over en stang.

Sylindrisk: Papiret rulles til en sylinder rundt kloden, og berører jorden i en sirkulær linje - vanligvis ved ekvator.

alt="Typer anslag">ICSM: CC 3.0De tre hovedtypene kartprojeksjon: asimutal, konisk og sylindrisk (lr)

Det er også pseudocylindriske. Dette er i hovedsak det samme som sylindrisk, men med fremskritt innen datamodellering ble det mulig å beregne lengdegradene som kurver, og dermed redusere forvrengning nær polene. Det er også min favorittvariant.

alt="Kartprojeksjoner-pseudocylindriske">Fjærben: CC 2.0Fremskritt i beregningsmiddelforvrengninger nær polene reduseres i pseudocylindriske projeksjoner

Vanlige kartprojeksjoner

Azimutal stereografi: Den eldste formen for kartprojeksjon kan spores tilbake til det 2. århundre f.Kr. f.Kr. Den eldste kjente registreringen av denne projeksjonen er av Ptolemaios i 150 e.Kr. Stereografisk projeksjon er den vanligste formen for asimutal projeksjon som fortsatt er i bruk i dag.

Appellen til projeksjonen er at Jorden ser ut som om den ble sett fra verdensrommet - eller en kule. Formene til landmassen er generelt godt bevart, selv om ekstrem forvrengning forekommer mot kanten av kartet.

alt="to jordkloder">Tobias Jung CC 4.0Ser ut som en kule, selv om det er ekstrem forvrengning mot kanten

Mercator: I 1569 skapte Geradus Mercator den mest kjente og kjente kartprojeksjonen, som, til tross for sine enorme forvrengninger, fortsatt er mye brukt i dag.

Dette er grunnen til at Grønland ser like stort ut som Afrika på Google Maps. Det er liten forvrengning nær ekvator. Avstander langs ekvator er alltid korrekte, men ingen andre steder.

alt="Kartprojeksjoner-Mercator">Fjærben: CC 2.0Lignende utseende? Grønland er på størrelse med Afrika på Mercators kart

Det ble standard kartprojeksjon for nautiske formål på grunn av dens evne til å representere linjer med konstant sann retning - avgjørende i en tid da seilskuter og navigasjon var basert på retning alene!

Ta en titt på thetruesize.com for å få en følelse av hvordan Mercator-projeksjonen (og Google) forvrenger vårt syn på verden.

alt="sann størrelse på kartnettstedet">thetruesize.comDenne appen viser den sanne størrelsen på land som er feilrepresentert på Google Maps

Gall stereografisk: I 1855 presenterte presten James Gall et kart som var ment å ligne Mercators, men med mindre forvrengning av skala og område nær polene. Den sylindriske stereografiske projeksjonen, basert på to standardparalleller ved 45° nord og sør, gikk ubemerket hen da den ble kunngjort.

alt="map projections-gall">Fjærben: CC 2.0Ligner på Mercator, men med mindre forvrengning nær polene

Gall–Peters: I 1973 presenterte filmskaper Arno Peters et sylindrisk verdenskart basert på James Galls kart ovenfor. I motsetning til Mercator-projeksjonen, vises Afrika i sin sanne størrelse: 14 ganger større enn Grønland.

Det er en videreutvikling av Peters tidligere arbeid. I likhet med Galls kart, etablerer kartet breddegradene 45° nord og sør som de områdene på kartet som ikke viser forvrengning.

alt="map projections-gall–peters">Fjærben: CC 2.0Afrika er representert i sin sanne størrelse: 14 ganger større enn Grønland

Lambert Conformal Conic: I 1772 publiserte en fransk-tysk matematiker og vitenskapsmann ved navn Johann Heinrich Lambert syv kartprojeksjoner! Hans Conformal Conic kartprojeksjon, ansett som revolusjonerende på den tiden og fortsatt viktig i dag, har blitt en standard for å kartlegge store områder i små skalaer på mellombreddegrader som USA og Europa.

Det er ikke veldig bra for sørlige breddegrader, som vanligvis avskjærer et sted rundt 30° sør.

alt="map-projeksjoner-Lambert_conformal_conic">Fjærben: CC 2.0Ikke nyttig for Sør-Afrika, Australia og Argentina

Robinson: Ahhh, min favoritt kartprojeksjon. Jeg liker Robinson fordi den er mer nøyaktig og mer attraktiv enn Mercator. Kartet ble utviklet på 1960-tallet av Arthur H. Robinson, en amerikansk geografiprofessor, fordi moderne kartmakere var misfornøyde med forvrengningene av Mercator-projeksjonen og ønsket en verdensprojeksjon som føltes mer realistisk.

Derfor har Robinson-projeksjon blitt mer populær enn Mercator-projeksjon.

alt="Kartprojeksjoner-Robinson">Fjærben: CC 2.0Min favoritt – Robinson ser rett ut

Siden det er en pseudocylindrisk projeksjon, er standardparallellen ved ekvator og har fortsatt lignende forvrengningsproblemer som Mercator-projeksjonen. Imidlertid utvides området for akseptabel forvrengning fra 15° nord og sør til 45° nord og sør.

Det er også mindre forvrengning i polarområdene. I motsetning til Mercator, har Robinson bredde- og lengdegradslinjene jevnt fordelt på kartet.

old=““>

Litteraturanbefalinger:

Prisoners of Geography: Ti kart som forklarer alt om verdenAlle statsoverhoder er begrenset av geografi. Valgene dine er begrenset av fjell, elver, hav og betong. For å forstå verdenshendelser fokuserer vi ofte på mennesker, ideer og politiske bevegelser, men uten geografi har vi aldri hele bildet.

The Revenge of Geography: What the Map Tells Us About Coming Conflicts and the Fight Against DestinyI denne provoserende, overraskende boken tilbyr Robert D. Kaplan, bestselgerforfatteren av Monsoons and Balkan Ghosts, et innsiktsfullt nytt prisme der vi kan se globale omveltninger og omveltninger i verden for å forstå hvilke land som er foran oss.

Hovedbilde: javarman/Shutterstock

      .