Mapové projekcie sveta: Ktorá je najlepšia?

Mapové projekcie sveta: Ktorá je najlepšia?

Skúmame najbežnejšie mapové projekcie na svete, ako fungujú a ktorá je najlepšia

Kia je zvyčajne popisovaná ako geek v našom vzťahu. Ona je tá s diplomom z informatiky, ona má oči redaktora a je to fanúšička Star Treku, ktorá si hovorí Seven of Nine... čo je zrejme cool? Priateľ ju nedávno opísal ako „tú, ktorá dáva apostrof do rock 'n' rollu.

To znamená, že mám v sebe aj pár šmrncov. Som trochu znalec histórie a dokážem hovoriť o objektívoch a filtroch fotoaparátov veľmi podrobne. Zo všetkého najviac však milujem karty.

Jedného dňa, možno keď vyhráme v lotérii a budeme si môcť dovoliť dom s viac ako jednou spálňou, budem mať kartografickú miestnosť venovanú desiatkam máp Ordnance Survey, mojej zbierke zastaraných máp tried s názvami ako Rodézia a Bechuanaland (teraz Zimbabwe a Botswana) a môjmu sortimentu obrovských atlasov a vŕzgajúcich glóbusov.

Páči sa mi, ako karty podnecujú rozhovory. Dokonca aj s osamelou mapou na chatrnej stene v našom londýnskom byte som videl ľudí zastavovať sa, pozorovať a klásť zvedavé otázky typu „Prečo nie je rovník uprostred?“. alebo „Prečo Grónsko vyzerá menšie?“.

Odpoveď spočíva vo vzrušujúcej téme mapových projekcií. Dovoľte mi to rozviesť.

Prečo potrebujeme mapové projekcie?

V dokonalom svete by bola Zem vždy reprezentovaná ako guľa (presnejšie, sploštený sféroid alebo elipsoid). Glóbus však nie je praktický. Nedá sa ľahko prenášať, prepravovať ani skladovať v taške.

Nie je vhodný na použitie vo veľkom, napr. B. nájsť trasu v meste alebo sledovať turistickú trasu, kde je nevyhnutný podrobnejší obraz.

Na zakrivenom povrchu je meranie charakteristík terénu náročné a nie je možné vidieť veľké časti Zeme naraz. Glóbusy tiež nefungujú dobre na našich smartfónoch, tabletoch a obrazovkách počítačov.

alt="Tablet s aplikáciou na mapovanie">Čas snovGlóbusy nefungujú dobre na plochých obrazovkách

Vyššie uvedené problémy spôsobujú, že výroba glóbusov je drahá, najmä v rôznych veľkostiach a mierkach, a sú nepraktické na každodenné použitie. Preto vytvárame mapy.

Či už papierovú formu, ako sú letáky, brožúry alebo atlasy, alebo digitálne formáty vložené do webových stránok a aplikácií, vytvárame dvojrozmerné projekcie sférickej zeme.

Čo je to mapová projekcia?

V najjednoduchšej forme je projekcia mapy prenesením zakriveného povrchu Zeme (alebo jeho časti) na rovný povrch pomocou matematických rovníc: vytvorenie trojrozmerného dvojrozmerného priestoru alebo vytvorenie plochého zakriveného sveta.

alt="maps-changed-world-Bleau">Verejná doménaSploštenie zakriveného sveta je výzvou mapovania

Pri takejto transformácii sa čiary zemepisnej šírky a dĺžky prevedú na karteziánske súradnice (x, y), ktoré predstavujú polohu bodov na plochej mape. Musia existovať skreslenia - to nemôžu urobiť. V závislosti od účelu karty sú niektoré z týchto skreslení prijateľné a iné nie.

Projekcia mapy sa klasifikuje v závislosti od typu matematického vzorca použitého na premietnutie guľového glóbusu na plochú mapu. Mapové projekcie zachovávajú niektoré vlastnosti gule na úkor iných a vytvárajú mapy, ktoré zdanlivo predstavujú svet rôznymi spôsobmi.

Základné typy projekcie mapy

Najlepší spôsob, ako opísať, ako funguje projekcia mapy, je predstaviť si kus papiera (mapu) umiestnený nad zemou (alebo zemeguľou), aby sa vytvorili čiary zemepisnej šírky a dĺžky pre mapu.

Tam, kde sa kúsok papiera dotýka zemegule, nie je na mape žiadne skreslenie; je to presná kópia zemegule. Ak však papier nie je rovný, dochádza k deformácii. Čím ďalej je papier od zemského povrchu, tým väčšie sú deformácie.

alt="ako funguje skreslenie na papieri">ICSM: CC 3.0Predstavte si kus papiera položený rovno na zemi - toto bude mapa

Matematika v rôznych projekciách sa pokúša prekonať tento problém - ale žiadna neodstráni všetky skreslenia. Vo všeobecnosti existujú tri základné techniky používané na vytvorenie projekcie a teda mapy.

Azimut: Tento kus papiera je položený naplocho a v jednom bode sa dotýka zemegule – zvyčajne tyče, ale nie vždy.

Kónický: Papier je zvinutý do tvaru kužeľa a dotýka sa gule na kruhovej čiare. Špička kužeľa je zvyčajne umiestnená nad tyčou.

Valcový: Papier je zvinutý do valca okolo zemegule, pričom sa dotýka Zeme v kruhovej línii - zvyčajne na rovníku.

alt="Typy projekcií">ICSM: CC 3.0Tri hlavné typy projekcie mapy: azimutálna, kužeľová a cylindrická (lr)

Existujú aj pseudocylindrické. Toto je v podstate to isté ako valcové, ale s pokrokom v počítačovom modelovaní bolo možné vypočítať zemepisné dĺžky ako krivky, čím sa znížilo skreslenie v blízkosti pólov. Je to tiež moja obľúbená odroda.

alt="Projekcie mapy-pseudocylindrické">Vzpera: CC 2.0Pokroky vo výpočte stredných deformácií v blízkosti pólov sú znížené v pseudocylindrických projekciách

Bežné mapové projekcie

Azimutálna stereografia: Najstaršiu formu mapovej projekcie možno vysledovať do 2. storočia pred Kristom. BC. Najstarší známy záznam o tejto projekcii pochádza od Ptolemaia z roku 150 nášho letopočtu. Stereografická projekcia je najbežnejšou formou azimutálnej projekcie, ktorá sa dodnes používa.

Príťažlivosť projekcie spočíva v tom, že Zem sa javí ako pri pohľade z vesmíru - alebo ako guľa. Tvary pevniny sú vo všeobecnosti dobre zachované, aj keď k okraju mapy dochádza k extrémnemu skresleniu.

alt="dva glóbusy">Tobias Jung CC 4.0Vyzerá ako guľa, hoci smerom k okraju je extrémne skreslenie

Mercator: Geradus Mercator vytvoril v roku 1569 najznámejšiu a najznámejšiu mapovú projekciu, ktorá je napriek svojim obrovským deformáciám široko používaná dodnes.

To je dôvod, prečo Grónsko vyzerá na Mapách Google také veľké ako Afrika. V blízkosti rovníka je malé skreslenie. Vzdialenosti pozdĺž rovníka sú vždy správne, ale nikde inde.

alt="Map Projections-Mercator">Vzpera: CC 2.0Podobný vzhľad? Grónsko má na Mercatorovej mape veľkosť Afriky

Stala sa štandardnou mapovou projekciou pre námorné účely, pretože dokázala znázorniť čiary stáleho skutočného smeru – rozhodujúce v čase, keď plachetnice a navigácia boli založené iba na smere!

Pozrite sa na thetruesize.com, aby ste získali predstavu o tom, ako Mercatorova projekcia (a Google) skresľuje náš pohľad na svet.

alt="skutočná veľkosť webovej stránky s mapou">thetruesize.comTáto aplikácia zobrazuje skutočnú veľkosť krajín, ktoré sú v Mapách Google nesprávne uvedené

Gallova stereografia: V roku 1855 duchovný James Gall predstavil mapu, ktorá mala pripomínať Mercatorovu, ale s menším skreslením mierky a plochy blízko pólov. Valcová stereografická projekcia, založená na dvoch štandardných rovnobežkách na 45° severne a južne, zostala po oznámení nepovšimnutá.

alt="projekcie mapy-gall">Vzpera: CC 2.0Podobné ako Mercator, ale s menším skreslením v blízkosti pólov

Gall–Peters: V roku 1973 predstavil filmár Arno Peters valcovú mapu sveta založenú na mape Jamesa Galla vyššie. Na rozdiel od Mercatorovej projekcie je Afrika zobrazená vo svojej skutočnej veľkosti: 14-krát väčšia ako Grónsko.

Je to evolúcia Petersovej predchádzajúcej práce. Podobne ako Gallova mapa, aj mapa určuje zemepisné šírky 45° severnej a južnej šírky ako oblasti na mape, ktoré nevykazujú skreslenie.

alt="mapové projekcie-gall–peters">Vzpera: CC 2.0Afrika je zastúpená vo svojej skutočnej veľkosti: 14-krát väčšia ako Grónsko

Lambert Conformal Conic: V roku 1772 publikoval francúzsko-nemecký matematik a vedec Johann Heinrich Lambert sedem projekcií máp! Jeho konformná kužeľová projekcia máp, v tej dobe považovaná za revolučnú a dodnes dôležitá, sa stala štandardom pre mapovanie veľkých oblastí v malých mierkach v stredných zemepisných šírkach, ako sú Spojené štáty a Európa.

Nie je to veľmi dobré pre južné zemepisné šírky, ktoré sú zvyčajne odrezané niekde okolo 30° južnej strany.

alt="map-projections-Lambert_conformal_conic">Vzpera: CC 2.0Nie je užitočné pre Južnú Afriku, Austráliu a Argentínu

Robinson: Ahhh, moja obľúbená projekcia mapy. Mám rád Robinsona, pretože je presnejší a atraktívnejší ako Mercator. Mapu vyvinul v 60. rokoch Arthur H. Robinson, americký profesor geografie, pretože moderní tvorcovia máp boli nespokojní so skreslením Mercatorovej projekcie a chceli svetovú projekciu, ktorá by pôsobila realistickejšie.

Preto sa Robinsonova projekcia stala populárnejšou ako Mercatorova projekcia.

alt="Projekcie mapy-Robinson">Vzpera: CC 2.0Môj obľúbený – Robinson vyzerá dobre

Keďže ide o pseudocylindrickú projekciu, štandardná rovnobežka je na rovníku a stále má podobné problémy so skreslením ako Mercatorova projekcia. Rozsah prijateľného skreslenia sa však rozširuje z 15° severne a južne na 45° severne a južne.

V polárnych oblastiach je tiež menšie skreslenie. Na rozdiel od Mercatora má Robinson na mape rovnomerne rozmiestnené čiary zemepisnej šírky a dĺžky.

old=““>

Odporúčania z literatúry:

Geografickí väzni: Desať máp, ktoré vysvetľujú všetko o sveteVšetky hlavy štátov sú obmedzené geografiou. Vaše možnosti sú obmedzené horami, riekami, morami a betónom. Aby sme pochopili svetové udalosti, často sa zameriavame na ľudí, myšlienky a politické hnutia, ale bez geografie nikdy nemáme úplný obraz.

The Revenge of Geography: Čo nám mapa hovorí o nadchádzajúcich konfliktoch a boji proti osuduV tejto provokatívnej a prekvapivej knihe Robert D. Kaplan, autor bestsellerov Monzúnov a balkánskych duchov, ponúka nový dôvtipný pohľad, cez ktorý sa môžeme pozerať na globálne otrasy a otrasy, aby sme pochopili, čo nás čaká na svetových kontinentoch a krajinách.

Hlavný obrázok: javarman/Shutterstock

      .