Οι χαρτογραφικές προβολές είναι ένα θεμελιώδες εργαλείο στον κόσμο της χαρτογραφίας, της επιστήμης που είναι υπεύθυνη για τη γραφική αναπαράσταση της επιφάνειας της Γης στους χάρτες. Δεδομένου ότι η Γη είναι μια τρισδιάστατη σφαίρα, αλλά οι χάρτες είναι δισδιάστατα επίπεδα, είναι απαραίτητο να μετατρέψουμε τις πληροφορίες από τη σφαίρα σε μια επίπεδη επιφάνεια. Υπάρχουν διάφορα είδη προβολών χαρτών διαφορετικό.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε για τα είδη των χαρτογραφικών προβολών που υπάρχουν, τα χαρακτηριστικά και τη σημασία τους.
Τι είναι οι προβολές χαρτών
Στη γεωγραφία, η προβολή χάρτη είναι ένας τρόπος οπτικής αναπαράστασης ενός τμήματος του φλοιού της Γης εξισώνοντας τη φυσική καμπυλότητα της Γης με την επίπεδη επιφάνεια ενός χάρτη. Βασικά αποτελείται από "μεταμόρφωση" μια απόδοση 3D σε απόδοση 2D, παραμορφώνοντας όσο το δυνατόν λιγότερο τις αρχικές αναλογίες.
Αυτό είναι χαρακτηριστικό της διαδικασίας με την οποία ένας χαρτογράφος δημιουργεί έναν χάρτη και πρέπει να καθοδηγείται από το σύστημα συντεταγμένων που σχηματίζεται από τους μεσημβρινούς και το γεωγραφικό πλάτος της Γης για να δημιουργήσει μια χωρική αναπαράσταση που να είναι πιστή στις αναλογίες της καμπυλότητας της Γης.
Ωστόσο, αυτό δεν μπορεί να γίνει χωρίς ένα ορισμένο περιθώριο σφάλματος, επομένως οι προβολές μελετώνται για να ελαχιστοποιηθεί η παραμόρφωση και, πρώτα απ 'όλα, να διατηρηθούν τρεις θεμελιώδεις πτυχές των χαρτών: απόσταση, επιφάνεια και σχήμα.
Μπορεί να υπάρχουν διαφορετικές χαρτογραφικές προβολές, δηλαδή διαφορετικές μέθοδοι και διαδικασίες για την αναπαράσταση του μεγέθους της Γης (ή μέρους της επιφάνειάς της) σε δύο διαστάσεις, καθώς αυτό απασχολούσε τους γεωγράφους από την αρχαιότητα. Υπό αυτή την έννοια, κανένα δεν είναι «πιο πιστό» από το άλλο, αλλά θέτουν διαφορετικά γεωμετρικά προβλήματα και τονίζουν διαφορετικές πτυχές αναπαράστασης.
Τύποι προβολών χαρτών
Για την ταξινόμηση μιας χαρτογραφικής προβολής χρησιμοποιείται συνήθως το κριτήριο της γεωμετρίας που την ενέπνευσε, δηλαδή εάν η προβολή είναι κυλινδρική, κωνική, αζιμουθιακή ή συνδυάζει πτυχές των τριών κατηγοριών. Αυτοί είναι οι τύποι χαρτογραφικών προβολών που υπάρχουν:
- κυλινδρική προβολή. Όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι προβολές που χρησιμοποιούν έναν φανταστικό κύλινδρο ως επιφάνεια χάρτη. Ο κύλινδρος βρίσκεται εφαπτομένη ή εφαπτομένη στη σφαιρική επιφάνεια του πλανήτη, η οποία έχει καλή συνοχή (σέβεται το σχήμα), αλλά όσο προχωράμε πιο μακριά από τον ισημερινό, υπάρχει μεγαλύτερη και πιο έντονη παραμόρφωση ως προς την απόσταση και την επιφάνεια. Ακόμα κι έτσι, διατηρώντας την καθετότητα μεταξύ μεσημβρινών και παραλλήλων, είναι ένας απλός και χρήσιμος τύπος προβολής που χρησιμοποιείται ευρέως για πλοήγηση.
- κωνική προβολή. Παρόμοια με τις κυλινδρικές προεξοχές, αυτές επιτυγχάνονται τοποθετώντας τη γήινη σφαίρα εντός της εσωτερικής καμπυλότητας ενός φανταστικού εφαπτομενικού ή τέμνοντος κώνου, πάνω στον οποίο προβάλλονται γραμμές γεωγραφικού πλάτους και μεσημβρινοί. Το πλεονέκτημα αυτού του τύπου προβολής είναι ότι μετατρέπει τους μεσημβρινούς σε ευθείες γραμμές από τους πόλους και τους παράλληλους σε ομόκεντρους κύκλους μέσα σε έναν κώνο. Ο χάρτης που προκύπτει είναι κατάλληλος για την αναπαράσταση μεσαίων γεωγραφικών πλάτη, καθώς παραμορφώνεται περισσότερο καθώς κινείται κανείς προς τους πόλους.
- αζιμουθιακή προβολή. Γνωστές και ως ζενιθαλικές προβολές, λαμβάνονται με την τοποθέτηση της γήινης σφαίρας σε ένα φανταστικό επίπεδο που εφάπτεται στην ίδια τη σφαίρα, πάνω στην οποία προβάλλονται οι μεσημβρινοί και οι παράλληλοι. Η οπτική γωνία που προκύπτει αντιστοιχεί στο όραμα του κόσμου που φαίνεται από το κέντρο της Γης ή από έναν μακρινό πλανήτη. Αυτές οι προβολές είναι πολύ καλές στη διατήρηση της σχέσης μεταξύ των πόλων και του ημισφαιρίου, επομένως είναι ακριβείς σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. αλλά όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ του επιπέδου και του εφαπτόμενου σημείου της σφαίρας, τόσο πιο πολύ παραμορφώνονται, άρα δεν είναι κατάλληλα.
- Τροποποιημένη προβολή. Ονομάζονται επίσης σύνθετες ή υβριδικές προβολές, είναι εκείνες οι προβολές που ενσωματώνουν διαφορετικές πτυχές των προβολών που αναφέρονται παραπάνω και προσπαθούν να αναπαραστήσουν πιστά την επιφάνεια της Γης σπάζοντας τη συνέχεια του χάρτη και τη μαθηματική κατασκευή τετραγώνων που περιέχουν την ίδια επιφάνεια της Γης. Είναι μια αντιδιαισθητική διαδικασία, αλλά επιτρέπει τον πειραματισμό με εκούσιες παραμορφώσεις του μεσημβρινού και του επίγειου παραλλήλου για τη λήψη νέων και αδύνατων αποτελεσμάτων με τους υπόλοιπους τύπους προβολής.
Πως να το κάνεις
Είναι τεχνικά αδύνατο να αναπαραστήσουμε τη Γη σε μια επίπεδη επιφάνεια χωρίς να παραμορφωθούν ορισμένες γεωμετρικές ιδιότητες. Η πολυπλοκότητα της αναπαράστασης ενός σχήματος που μοιάζει με τη Γη σε μια επίπεδη επιφάνεια μπορεί να αντιμετωπιστεί σε κάποιο βαθμό με ένα εργαλείο που ονομάζεται προβολή χάρτη, το οποίο επιτρέπει τη μετατροπή ενός σφαιρικού σχήματος σε επίπεδο, συμπεριλαμβανομένων των γραμμών γεωγραφικού πλάτους και μήκους, έτσι ώστε όλα τα αντικείμενα μεταξύ της αντίστοιχης σχέσης. Για αυτό, είναι απολύτως απαραίτητες αυστηρές μαθηματικές μέθοδοι.
Με απλά λόγια, οι προβολές χαρτών είναι μια ανεκτίμητη πηγή για τη δημιουργία χαρτών, έτσι ώστε οι διαστάσεις, οι ιδιότητές τους και η θέση των τοποθεσιών εντός της καμπύλης της γης να μοιάζουν με την πραγματικότητα.
Όλες οι προβολές χαρτών παρουσιάζουν χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τον τύπο του μετασχηματισμού ή τη γεωμετρική διαδικασία που χρησιμοποιείται για την επίτευξη του μετασχηματισμού. Έτσι, μια γεωγραφική προβολή μπορεί να έχει μία ή δύο από τις ακόλουθες τρεις ιδιότητες, αλλά σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να ικανοποιηθούν και οι τρεις ταυτόχρονα:
- ίση απόσταση: Η προβολή είναι πιστή στις αρχικές αποστάσεις, δηλαδή δεν τις μεγεθύνει ούτε τις μειώνει, αλλά μάλλον διατηρεί τις αναλογίες τους στην αντίστοιχη κλίμακα.
- Ισοδυναμίας: Η προβολή είναι πιστή στην αρχική επιφάνεια, δηλαδή δεν παραμορφώνει το μέγεθος και τις διαστάσεις της επιφάνειας.
- Συμφωνία: Η προβολή είναι πιστή στο σχήμα και τις γωνίες του πρωτοτύπου, δηλαδή δεν παραμορφώνει το προφίλ ή την εμφάνιση της επιφάνειας που αντιπροσωπεύει.
Σε κάθε προβολή, καταβάλλονται προσπάθειες για να σεβαστούν αυτές τις τρεις θεμελιώδεις ιδιότητες όσο το δυνατόν περισσότερο, αν και μερικές συνήθως θυσιάζονται περισσότερο από άλλες ανάλογα με τη συγκεκριμένη χρήση του προβαλλόμενου χάρτη. Για παράδειγμα, εάν πρόκειται για έναν παγκόσμιο χάρτη ή μια επίπεδη σχολική σφαίρα, γενικά το σχήμα των ηπείρων τηρείται περισσότερο από την απόσταση μεταξύ των ηπείρων και της επιφάνειας κάθε ηπείρου.
Άλλοι τύποι προβολών χαρτών
Αυτοί είναι άλλοι λιγότερο γνωστοί τύποι προβολών:
- ψευδοκωνική: Οι παράλληλες γραμμές αντιπροσωπεύονται από ομόκεντρα τόξα και οι μεσημβρινοί με ταυτόχρονες καμπύλες γραμμές. Ο κεντρικός μεσημβρινός είναι ευθεία γραμμή.
- ψευδοκυλινδρική: Οι παράλληλοι και οι κεντρικοί μεσημβρινοί εμφανίζονται ως ευθείες γραμμές. Οι μεσημβρινοί είναι παράλληλες καμπύλες.
- Πολυκωνικό: Οι παράλληλοι γεωγραφικού πλάτους αντιπροσωπεύονται από μη ομόκεντρα τόξα με τα κέντρα τους στον κεντρικό μεσημβρινό.
Καμία προβολή χάρτη δεν είναι τέλεια, αλλά ελαχιστοποιεί την παραμόρφωση της περιοχής, της κατεύθυνσης, της θέσης, της απόστασης και του σχήματος. Η χρήση ενός δεδομένου χάρτη και μιας δεδομένης προβολής χάρτη εξαρτάται από μεμονωμένες απαιτήσεις, καθώς το καθένα έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, για να εστιάσετε σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε έναν κυλινδρικό χάρτη προβολής, μια κωνική προβολή για μεσαία γεωγραφικά πλάτη και μια αζιμουθιακή προβολή για πολικές περιοχές.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τα είδη των χαρτογραφικών προβολών που υπάρχουν και τα χαρακτηριστικά τους.