Картографските проекции са основен инструмент в света на картографията, науката, която отговаря за графичното представяне на земната повърхност върху карти. Тъй като Земята е триизмерна сфера, но картите са двуизмерни равнини, е необходимо информацията от сферата да се трансформира в плоска повърхност. Има различни видове картни проекции по-различно.
В тази статия ще ви разкажем за видовете картографски проекции, които съществуват, техните характеристики и значение.
Какво представляват картографските проекции
В географията картографската проекция е начин за визуално представяне на част от земната кора чрез приравняване на естествената кривина на Земята с плоската повърхност на картата. Основно се състои от "трансформиране" 3D изобразяване в 2D изобразяване, изкривявайки оригиналните пропорции възможно най-малко.
Това е типично за процеса, чрез който картографът създава карта и трябва да се ръководи от координатната система, образувана от меридианите и географската ширина на Земята, за да установи пространствено представяне, което е вярно на пропорциите на кривината на Земята.
Това обаче не може да стане без определена граница на грешка, така че проекциите се изучават, за да се сведе до минимум изкривяването и, на първо място, да се запазят три основни аспекта на картите: разстояние, повърхност и форма.
Възможно е да има различни картографски проекции, тоест различни методи и процедури за представяне на размера на Земята (или част от нейната повърхност) в две измерения, тъй като това е било въпрос на загриженост за географите от древни времена. В този смисъл нито един от тях не е "по-верен" от другия, но те поставят различни геометрични проблеми и подчертават различни аспекти на представянето.
Видове картни проекции
За класифициране на картографска проекция обикновено се използва критерият на геометрията, която я е вдъхновила, тоест дали проекцията е цилиндрична, конична, азимутална или съчетава аспекти на трите категории. Това са видовете картографски проекции, които съществуват:
- цилиндрична проекция. Както подсказва името, те са проекции, които използват въображаем цилиндър като повърхност на картата. Цилиндърът е допирателен или допирателен към сферичната повърхност на планетата, която има добра консистенция (спазва формата), но докато се придвижваме по-далеч от екватора, има по-голямо и по-изразено изкривяване по отношение на разстоянието и повърхностната площ. Въпреки това, като поддържа перпендикулярността между меридианите и паралелите, това е прост и полезен вид проекция, широко използвана за навигация.
- конична проекция. Подобно на цилиндричните проекции, те се получават чрез поставяне на земната сфера във вътрешната кривина на въображаем допирателен или секущ конус, върху който се проектират линии на ширина и меридиани. Предимството на този тип проекция е, че превръща меридианите в прави линии от полюсите, а паралелите в концентрични кръгове в рамките на конус. Получената карта е много подходяща за представяне на средни ширини, тъй като става все по-изкривена, когато човек се придвижва към полюсите.
- азимутална проекция. Известни също като зенитни проекции, те се получават чрез поставяне на земната сфера върху въображаема равнина, допирателна към самата сфера, върху която се проектират меридианите и паралелите. Получената гледна точка съответства на визията за света, гледана от центъра на Земята или от далечна планета. Тези прогнози са много добри в запазването на връзката между полюсите и полукълбото, така че са точни при високи географски ширини; но колкото по-голямо е разстоянието между равнината и допирателната точка на сферата, толкова повече се изкривяват, така че не са подходящи.
- Модифицирана проекция. Наричани още композитни или хибридни проекции, са тези проекции, които включват различни аспекти на проекциите, изброени по-горе, и се опитват да представят вярно земната повърхност чрез прекъсване на непрекъснатостта на картата и математическата конструкция на квадрати, които съдържат една и съща повърхност на Земята. Това е контраинтуитивна процедура, но позволява експериментиране с произволни деформации на меридиана и земния паралел за получаване на нови и невъзможни резултати с останалите типове проекции.
Как да го направим
Технически е невъзможно да се представи Земята върху плоска повърхност, без да се изкривят някои геометрични свойства. Сложността на представянето на подобна на Земята форма върху равна повърхност може да бъде адресирана до известна степен с инструмент, наречен картографска проекция, който позволява трансформирането на сферична форма в равнина, включително линиите на географска ширина и дължина, така че всички обекти между съответните отношения. За това са абсолютно необходими строги математически методи.
Казано по-просто, картографските проекции са безценен ресурс за създаване на карти, така че техните размери, свойства и местоположение на места в кривата на земята да приличат на реалността.
Всички картографски проекции представят характеристики, свързани с вида на трансформацията или геометричния процес, използван за постигане на трансформацията. По този начин една географска проекция може да има едно или две от следните три свойства, но в никакъв случай и трите не могат да бъдат изпълнени едновременно:
- еднакво разстояние: Проекцията е вярна на оригиналните разстояния, тоест не ги увеличава или намалява, а по-скоро запазва техните пропорции в съответния мащаб.
- Еквивалентност: Проекцията е вярна на оригиналната площ на повърхността, тоест не изкривява размера и размерите на повърхността.
- Съответствие: Проекцията е вярна на формата и ъглите на оригинала, тоест не изкривява профила или външния вид на повърхността, която представлява.
Във всяка проекция се полагат усилия за спазване на тези три основни свойства, доколкото е възможно, въпреки че някои обикновено се жертват повече от други в зависимост от специфичното използване на проектираната карта. Например, ако това е карта на света или плоска училищна сфера, като цяло формата на континентите се зачита повече от разстоянието между континентите и повърхността на всеки континент.
Други видове картни проекции
Това са други по-малко известни видове проекции:
- псевдоконичен: Паралелните линии са представени от концентрични дъги, а меридианите от едновременни извити линии. Централният меридиан е права линия.
- псевдоцилиндрична: Паралелите и централните меридиани са показани като прави линии. Меридианите са успоредни криви.
- Поликоничен: Паралелите на географската ширина са представени от неконцентрични дъги с центрове върху централния меридиан.
Никоя картографска проекция не е перфектна, но те минимизират изкривяването на площ, посока, позиция, разстояние и форма. Използването на дадена карта и дадена картна проекция зависи от индивидуалните изисквания, тъй като всяка има предимства и недостатъци. Например, за да се съсредоточите върху ниските географски ширини, най-добре е да използвате карта с цилиндрична проекция, конична проекция за средните ширини и азимутална проекция за полярните региони.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за съществуващите видове картографски проекции и техните характеристики.