Картографските проекции са основен инструмент в света на картографията, науката, която се занимава с графично представяне на земната повърхност върху карти. Тъй като Земята е триизмерна сфера, а картите са двуизмерни равнини, е необходимо информацията от сферата да се трансформира върху плоска повърхност. Съществуват няколко различни вида картографски проекции .
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 повърхност чрез приравняване на естествената кривина на Земята с плоската повърхност на карта. По същество това включва трансформиране на 3D изображение в 2D изображение, като оригиналните пропорции се изкривяват възможно най-малко.
Това е типично за процеса, чрез който картографът създава карта и трябва да се ръководи от координатната система, образувана от земните меридиани и географска ширина, за да установи пространствено представяне, което точно отразява кривината на Земята. Това обаче не може да се направи без известен марж на грешка, така че картографските проекции се изучават, за да се сведе до минимум изкривяването и най-вече да се запазят три основни аспекта на картите: разстояние, площ и форма. Ако се интересувате от влиянието на картите върху метеорологията, можете да прочетете за синоптичните карти, които са от съществено значение за разбирането на климата и анализа на ефектите от изменението на климата върху картографското представяне.
Съществуват различни картографски проекции, т.е. различни методи и процедури за представяне на размера на Земята (или част от нейната повърхност) в две измерения, тъй като това е тема, която интересува географите още от древността. В този смисъл никоя не е „по-точна“ от друга, 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, това са проекции, които използват въображаем цилиндър като повърхност на картата. Цилиндърът е допирателен или тангенциален към сферичната повърхност на планетата, която има добра консистенция (спазва формата), но когато се отдалечаваме от екватора, има по-голямо и по-ясно 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 и представяне на райони, засегнати от суша.
- конична проекция. Подобно на цилиндричните проекции, те се получават чрез поставяне на сферата на Земята 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 преобразува меридианите в прави линии от полюсите и паралелите в концентрични кръгове в рамките на конус. Получената карта е много подходяща за представяне на средни географски ширини, което я прави полезна при изучаване на явления като температурни рекорди в Испания, тъй като става все по-изкривен, докато човек се движи 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 на 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 те са изкривени, така че не са подходящи за представяне на големи области, като тези, които могат да изчезнат поради Глобалното затопляне.
- 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 равна повърхност, без да се изкривят някои геометрични свойства. Сложността при представянето на форма като Земята върху равна повърхност може до известна степен да се реши с инструмент, наречен картографска проекция, който позволява трансформирането на сферична форма върху равнина, включително линии на географска ширина и дължина, така че всички обекти в нея да имат съответното съотношение . Това абсолютно изисква строги математически методи.
Накратко, картографските проекции са безценен ресурс за създаване на карти, които точно отразяват размерите, свойствата и местоположението на местата в рамките на земната извивка. Ако се интересувате да научите повече за значението на проекциите в климатичните изследвания, разгледайте статията за най-студените страни на планетата , която използва карти, за да илюстрира важни климатични данни.
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 чрез неконцентрични дъги с центрове върху централния меридиан. Също така, за по-добро разбиране на картографията във връзка с климата, можете да се консултирате урагани в Тихия океан включващи представяне на картографски данни при екстремни метеорологични явления.
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.
