Projekcije kartic na svetu: Katero je najboljše?

Projekcije kartic na svetu: Katero je najboljše?

Preučujemo najpogostejše projekcije kartic na svetu, kako delujejo in katere je najboljše

Kia je v našem odnosu običajno opisan kot geek. Ona je tista, ki ima diplomo iz računalništva, ona je tista z urednikovim očesom in je ljubiteljica zvezd, ki sebe opisuje kot sedem od devetih ... kaj je očitno kul? Prijatelj jo je pred kratkim opisal kot "tisto, ki postavi apostrof v rocku 'n' roll".

To pomeni, da imam v sebi tudi nekaj pramenov. Sem malo zgodovinski norček in lahko zelo veliko govorim o fotografskih objektivih in filtrih. Toda predvsem imam rad karte.

Nekega dne, morda, ko bomo lahko osvojili loterijo in si lahko privoščili hišo z več kot eno spalnico, bom imel kartografsko sobo, ki je namenjena mojim desetim karticam za pridobivanje v redu, mojo zbirko zastarelih učilnic z imeni, kot sta Rhodesia in Betschuanaland (zdaj Zimbabwe in Botvana).

Všeč mi je, kako kartice spodbujajo pogovore. Tudi z osamljenim zemljevidom na slabem zidu v našem londonskem stanovanju sem videl, kako so se ljudje držali, opazovali in postavljali radovedna vprašanja, kot so "Zakaj ekvator ni na sredini?". ali "Zakaj je Grenlandija videti manjša?".

Odgovor je v vznemirljivi temi projekcij kartic. Naj podrobneje grem vanj.

Zakaj potrebujemo projekcije kartic?

V popolnem svetu bi bila zemlja vedno predstavljena kot žoga (natančneje kot sploščena sphäroid ali elipsoid). Vendar globus ni praktičen. Ni ga mogoče preprosto nositi, prevažati ali hraniti v žepu.

Ni primeren za uporabo v velikem obsegu, npr. B. Da bi našli navodila v mestu ali slediti pohodniški poti, kjer je podrobnejša slika bistvena.

Na ukrivljeni površini je merjenje lastnosti zunaj ceste težko in naenkrat ni mogoče videti velikih delov zemlje. Globes tudi ne delujejo dobro na naših pametnih telefonih, tabličnih računalnikih in računalniških zaslonih.

alt = "tablični računalnik z aplikacijo za preslikavo"> sanjski čas globin ne deluje dobro na ravnih zaslonih

Zgornji problemi naredijo proizvodnjo globusov drago, zlasti v različnih velikostih in lestvicah in nepraktično za vsakodnevno uporabo. Zato ustvarjamo kartice.

Ali papirna oblika, kot so zloženka, knjižica ali atlas ali digitalni formati, vgrajeni v spletna mesta in aplikacije, ustvarimo dve dimenzionalni projekciji sferične Zemlje.

Kaj je projekcija kartice?

V svoji najpreprostejši obliki je projekcija zemljevida prenos ukrivljene zemeljske površine (ali del nje) na ravno površino z uporabo matematičnih enačb: izdelava tri -dimenzionalnih dvodimenzionalnih -ali naredite ukrivljen svet raven.

alt = "Maps-Changed-World-Bleau"> Gushefraver , da bi ukrivljen svet naredil ravno, izziv preslikave

Med takšno preobrazbo se širine in dolžine pretvorijo v kartezijanske koordinate (x, y), ki predstavljajo položaj točk na ravni kartici. Morajo biti izkrivljanja - ne morejo. Glede na namen kartice so nekatera od teh izkrivljanj sprejemljiva, druga pa ne.

Projekcija kartice je razvrščena glede na vrsto matematične formule, ki se uporablja za projiciranje sferičnega globusa na ravno kartico. Projekcije kartic ščitijo nekatere lastnosti žoge na račun drugih in ustvarjajo kartice, za katere se zdi, da svet predstavljajo na različne načine.

Osnovne vrste projekcije kartice

Najboljši način za opis, kako deluje projekcija kartice, je, da si zamislite del papirja (kartice), ki je nameščen nad zemljo (ali globusom), da dobimo širino in dolžino stopnic za kartico.

Kjer se kos papirja dotakne globusa, na meniju ni izkrivljanja; To je natančna podoba sveta. Kjer papir ni ravno, je popačenje. Dlje je papir s površine zemlje, večja so popačenja.

alt = "Kako popačenje na papirju deluje"> icsm: cc 3.0 Predstavljajte si list papirja, ki je postavljen ravno nad zemljo-to bo kartica

Matematika v različnih projekcijah poskuša premagati to težavo - vendar noben ne odpravlja vseh izkrivljanj. Na splošno obstajajo tri osnovne tehnike, ki se uporabljajo za ustvarjanje projekcije in s tem kartico.

Azimutal: Ta kos papirja je položen ravno in se v enem trenutku dotakne globusa - ponavadi drog, vendar ne vedno.

Konični: Papir se valja v obliko stožca in se dotakne kroglice na krožni črti. Običajno je konica stožca nameščena nad palico.

valja: Papir se valja v valj okoli sveta in se dotakne zemlje na krožni črti - običajno na ekvatorju.

alt = "Vrste projekcij"> ICSM: CC 3.0 Tri glavne vrste projekcije kartic: azimutalna, stožčasta in cilindrična (LR)

Obstajajo tudi psevdocilindrični. To je v bistvu isto kot cilindrično, toda z napredkom pri računalniškem modeliranju je bilo mogoče izračunati dolžino dolžine kot krivulj in s tem zmanjšati popačenje v bližini drogov. To je tudi moja najljubša sorta.

alt = "Projekcija kartice psevdo-cilindrična"> Strut: CC 2.0 Napredek pri izračunu srednje izkrivljanja v bližini polov se zmanjša v psevdocilindričnih projekcijah

projekcije skupnih kartic

Azimutalna stereografija: Najstarejšo obliko projekcije kartic je mogoče najti do 2. stoletja pred našim štetjem. Chr. Nazaj. Najstarejši znani posnetek te projekcije prihaja iz Ptolomeja iz leta 150 AD. Stereografska projekcija je najpogostejša oblika azimutalne projekcije, ki se še danes uporablja.

Privlačnost projekcije je, da je Zemlja videti kot iz vesolja ali žoge. Oblike kopenske mase so na splošno dobro ohranjene, čeprav se proti robu kartice pojavljajo skrajni izkrivljanja.

alt = "dva globusa"> Tobias Jung CC 4.0 je videti kot žoga, čeprav se skrajni izkrivljajo proti robu

Mercator: Leta 1569 je Geradus Mercator ustvaril znamenito in najbolj znano projekcijo kartice, ki je še danes razširjena kljub ogromnim izkrivljanjem.

To je razlog, da je Grenlandija na Google Zemljevidih ​​videti tako velika kot Afrika. V bližini Equato je malo izkrivljanja. Razdalje vzdolž ekvatorja so vedno pravilne, a nikjer drugje.

alt = "projekcija kartice Mercator"> Strut: CC 2.0 videti podobno? Grenlandija je velika kot Afrika

Postala je standardna projekcija kartice za navtične namene, saj lahko predstavlja črte s konstantno resnično smerjo ključnega pomena v času, ko jadralne ladje in navigacija temeljijo le na smeri!

Oglejte si theTrueSize.com, da dobite vtis, kako projekcija Mercator (in Google) izkrivlja naš pogled na svet.

alt = "resnična velikost spletnega mesta kartice"> theTrueSize.com Ta aplikacija prikazuje resnično velikost držav, ki so napačno prikazane na Google Maps

GALLE stereografsko: Leta 1855 je duhovni James Gall predstavil zemljevid, ki naj bi bil podoben Mercatorju, vendar z manj izkrivljanjem lestvice in območja v bližini polov. Cilindrična stereografska projekcija, ki temelji na dveh standardnih vzporednicah na 45 ° severno in južno, je bila ob objavi neopažena.

alt = "projekcija kartice Gall"> Strut: CC 2.0 Podobno kot Mercator, vendar z manj popačenja v bližini pol

Gall - Peters: Leta 1973 je filmski ustvarjalec Arno Peters predstavil cilindrični zemljevid sveta, ki temelji na zemljevidu Jamesa Gall. V nasprotju s projekcijo Mercator je Afrika prikazana v resnični velikosti: 14 -krat večja od Grenlandije.

Gre za nadaljnji razvoj Petersovega prejšnjega dela. Tako kot zemljevid žolča tudi kartica določa širino 45 ° severno in južno kot regije na zemljevidu, ki nimajo izkrivljanja.

alt = "Kartica projekcija-gall-peters"> Strieb: CC 2.0 Afrika je predstavljena v svoji resnični velikosti: 14-krat večja od Grenlandije

Lambert Forformal Conic: Leta 1772 je francosko-nemški matematik in znanstvenik z imenom Johann Heinrich Lambert objavil sedem projekcij kartic! Njegova konformna projekcija stožčastih kartic, ki je bila danes veljala za revolucionarno in še vedno pomembna, je postala standard za preslikavo velikih območij v majhnem obsegu na srednje velikih širinah, kot sta ZDA in Evropa

Ni zelo dobro za južne zemljepisne širine, ki jih običajno razrežemo nekje okoli 30 ° jug.

alt = "Map-Projects-lambert_conformal_coconic"> Strieb: CC 2.0 Ni uporaben za Južno Afriko, Avstralijo in Argentino

Robinson: Ahhh, moja najljubša projekcija kartice. Všeč mi je Robinson, ker je natančnejši in bolj privlačen kot Mercator. Kartico je v šestdesetih letih prejšnjega stoletja razvil Arthur H. Robinson, profesor ameriškega geografije, ker so bili sodobni proizvajalci kartic nezadovoljni z izkrivljanjem projekcije Mercator in so si želeli svetovne projekcije, ki se je zdela bolj realistična.

Zato je Robinsonova projekcija postala bolj priljubljena kot Mercator Projection.

alt = "kartica Projection-Robinson"> Strut: CC 2.0 Moj najljubši-Robinson je videti pravilno

Ker gre za psevdocilindrično projekcijo, je standardna vzporednica nameščena na ekvatorju in ima še vedno podobne težave z izkrivljanjem kot projekcija Mercator. Vendar se območje sprejemljivega popačenja razširi s 15 ° severno in južno na 45 ° severno in južno.

V polarnih regijah je tudi manj izkrivljanj. V nasprotju z Mercatorjem ima Robinson v celoti v presledkih širine in dolžine na zemljevidu.

alt = ">

Priporočila literature:

Geografski zaporniki: Deset kart, ki razlagajo vse o svetu, je omejena z geografijo. Njihove odločitve so omejene z gorami, rekami, morje in betonom. Da bi razumeli svetovne dogodke, se pogosto osredotočamo na ljudi, ideje in politična gibanja, vendar brez geografije nikoli nimamo celotne slike.

maščevanje geografije: Kaj zemljevid o prihajajočih konfliktih in boju proti usodi pravi, da ta provokativna, presenetljiva knjiga ponuja Robertu D. Kaplanu, avtorju uspešnic "Monsun in Balkanister", vpogledna nova prizma, s katerim lahko gledamo na globalne preobrate in preobremenjenosti.

Glavna slika: Javarman/Shutterstock

 .