Geografiske kort, folk har brugt siden oldtiden. De første forsøg på at skildre jordens overflade blev lavet i det antikke Grækenland af videnskabsmænd som Eratosthenes og Hipparchus. Naturligvis har kartografi som videnskab udviklet sig langt siden da. Moderne kort er skabt ved hjælp af satellitbilleder og computerteknologi, hvilket naturligvis er med til at øge deres nøjagtighed. Og alligevel er der på ethvert geografisk kort nogle forvrængninger vedrørende naturlige former, vinkler eller afstande på jordens overflade. Arten af disse forvrængninger, og dermed kortets nøjagtighed, afhænger af de typer kartografiske projektioner, der bruges til at skabe et bestemt kort.
Begrebet kortprojektion
Lad os se nærmere på, hvad en kortprojektion er, og hvilke typer af dem der bruges i moderne kartografi.
Kortprojektion er et billede af jordens overflade på et fly. Mereen videnskabelig dyb definition lyder sådan her: en kartografisk projektion er en måde at vise punkter på Jordens overflade på et bestemt plan, hvor der etableres en vis analytisk afhængighed mellem koordinaterne for de tilsvarende punkter på de viste og viste overflader.
Hvordan er en kortprojektion bygget?
Konstruktion af enhver form for kortprojektioner foregår i to trin.
- For det første kortlægges Jordens geometrisk uregelmæssige overflade på en matematisk korrekt overflade, som kaldes referenceoverfladen. For den mest nøjagtige tilnærmelse bruges geoiden oftest i denne kapacitet - et geometrisk legeme afgrænset af vandoverfladen af alle have og oceaner, indbyrdes forbundet (havniveau) og har en enkelt vandmasse. Ved hvert punkt på geoidens overflade påføres tyngdekraften norm alt. Geoiden kan dog, ligesom planetens fysiske overflade, heller ikke udtrykkes ved en enkelt matematisk lov. Derfor, i stedet for geoiden, tages en omdrejningsellipsoide som referenceoverfladen, hvilket giver den den maksimale lighed med geoiden ved hjælp af graden af kompression og orientering i jordens krop. De kalder denne krop en jordellipsoide eller en referenceellipsoide, og i forskellige lande tager de forskellige parametre.
- For det andet overføres den adopterede referenceflade (referenceellipsoide) til planet ved hjælp af en eller anden analytisk afhængighed. Som et resultat får vi en flad kartografisk projektion af jordens overflade.
Projektionsforvrængning
Gør du ikkeundret dig over, hvorfor kontinenternes omrids adskiller sig lidt på forskellige kort? På nogle kortprojektioner forekommer nogle dele af verden større eller mindre i forhold til nogle vartegn end på andre. Det hele handler om den forvrængning, hvormed Jordens projektioner overføres til en flad overflade.
Men hvorfor vises kortprojektioner på en forvrænget måde? Svaret er ret simpelt. En sfærisk overflade er ikke mulig at placere på et fly, hvilket undgår folder eller brud. Derfor kan billedet herfra ikke vises uden forvrængning.
Metoder til at opnå projektioner
Når man studerer kortprojektioner, deres typer og egenskaber, er det nødvendigt at nævne metoderne til deres konstruktion. Så kortprojektioner opnås ved hjælp af to hovedmetoder:
- geometrisk;
- analytisk.
Den geometriske metode er baseret på lovene for lineært perspektiv. Vores planet er betinget taget som en kugle med en vis radius og projiceret på en cylindrisk eller konisk overflade, som enten kan røre eller skære igennem den.
Projektioner opnået på denne måde kaldes perspektiv. Afhængigt af observationspunktets position i forhold til jordens overflade er perspektivprojektioner opdelt i typer:
- gnomonisk eller central (når synsvinklen er på linje med midten af jordens kugle);
- stereografisk (i dette tilfælde er observationspunktet placeret påreferenceflader);
- ortografisk (når overfladen observeres fra ethvert punkt uden for Jordens sfære; projektionen bygges ved at overføre sfærens punkter ved hjælp af parallelle linjer vinkelret på visningsfladen).
Den analytiske metode til at konstruere kortprojektioner er baseret på matematiske udtryk, der forbinder punkter på referencesfæren og visningsplanet. Denne metode er mere alsidig og fleksibel, hvilket giver dig mulighed for at skabe vilkårlige projektioner i henhold til en forudbestemt karakter af forvrængningen.
Typer af kortprojektioner i geografi
For at skabe geografiske kort bruges mange typer projektioner af Jorden. De er klassificeret efter forskellige kriterier. I Rusland bruges Kavraysky-klassifikationen, som bruger fire kriterier, der bestemmer hovedtyperne af kartografiske projektioner. Følgende bruges som karakteristiske klassificeringsparametre:
- tegnforvrængning;
- form for visning af koordinatlinjerne for det normale gitter;
- placering af polpunktet i det normale koordinatsystem;
- sådan bruges.
Så, hvad er typerne af kortprojektioner i henhold til denne klassifikation?
Projektionsklassifikation
Det følgende er en klassificering af typer af kortprojektioner med eksempler, baseret på ovenstående hovedkriterier.
I grunden af forvrængningen
Som nævnt ovenfor er forvrængning i virkeligheden en iboende egenskab ved enhver projektion af Jorden. Enhver egenskab kan forvrængesoverflader: længde, areal eller vinkel. Afhængigt af typen af forvrængning skelner de mellem:
- Konforme eller konforme projektioner, hvor azimut og vinkler overføres uden forvrængning. Koordinatgitteret i konforme projektioner er ortogon alt. Det anbefales at bruge kort opnået på denne måde til at bestemme afstande i enhver retning.
- Tilsvarende eller tilsvarende projektioner, hvor skalaen af områder er bevaret, som tages lig med én, dvs. områder vises uden forvrængning. Sådanne kort bruges til at sammenligne områder.
- Lækvidistante eller ækvidistante fremspring, i hvis konstruktion skalaen er bevaret i en af hovedretningerne, der tages som en enkelt.
- Vilkårlige projektioner, hvorpå alle slags forvrængninger kan være til stede.
Ifølge formen for visning af koordinatlinjerne for det normale gitter
Denne klassifikation er den mest visuelle og derfor den nemmeste at forstå. Bemærk dog, at dette kriterium kun gælder for projektioner, der er orienteret norm alt til observationspunktet. Så baseret på dette karakteristiske træk skelnes der mellem følgende typer kartografiske projektioner:
Cirkulær, hvor paralleller og meridianer er cirkler, og ækvator og den gennemsnitlige meridian af gitteret er rette linjer. Sådanne projektioner bruges til at skildre jordens overflade som helhed. Eksempler på cirkulære projektioner er den konforme Lagrange-projektion, samt den vilkårlige Grinten-projektion.
Azimut. I dette tilfælde repræsenterer parallellernei form af koncentriske cirkler, og meridianerne i form af et bundt af lige linjer, der divergerer radi alt fra midten. En lignende form for projektion bruges i en direkte position til at vise Jordens poler med tilstødende territorier og i en tværgående position som et kort over den vestlige og østlige halvkugle, som alle kender fra geografitimerne.
Cylindrisk, hvor meridianer og paralleller er repræsenteret af rette linjer, der krydser hinanden norm alt. Territorier, der støder op til ækvator eller strækker sig langs en standardbreddegrad, vises her med minimal forvrængning.
Kegle, der repræsenterer en udvikling af keglens laterale overflade, hvor linjerne af paralleller er buer af cirkler centreret i toppen af keglen, og meridianerne er guider, der divergerer fra toppen af keglen. Sådanne fremskrivninger afbilder mest nøjagtigt territorier, der ligger på mellembreddegrader.
Pseudokoniske projektioner ligner kegleprojektioner, kun meridianerne i dette tilfælde er afbildet som buede linjer, der er symmetriske i forhold til gitterets retlinede aksiale meridian.
Pseudo-cylindriske fremspring ligner cylindriske, kun, såvel som i pseudo-kegleformede, er meridianerne afbildet af buede linjer, der er symmetriske med den aksiale retlinede meridian. Bruges til at afbilde hele Jorden (f.eks. Mollweide elliptisk, lige stort område sinusformetSanson osv.).
Polykonisk, hvor paralleller er afbildet som cirkler, hvis centre er placeret på den midterste meridian af gitteret eller dets fortsættelse, er meridianerne i form af kurver placeret symmetrisk med den retlinede aksiale meridian.
Ved positionen af polpunktet i det normale koordinatsystem
- Polær eller normal - koordinatsystemets pol er den samme som den geografiske pol.
- Tværgående eller tværgående - normalsystemets pol er på linje med ækvator.
- Skrå eller skrå - polen i det normale gitter af koordinater kan være placeret på et hvilket som helst punkt mellem ækvator og den geografiske pol.
Ifølge ansøgningsmetoden
Følgende typer kortprojektioner er kendetegnet ved brugsmetoden:
- Solid - projektionen af hele territoriet på et fly udføres i henhold til en enkelt lov.
- Multi-bane - det kortlagte område er betinget opdelt i flere breddezoner, som projiceres på displayplanet i henhold til en enkelt lov, men med en ændring i parametrene for hver zone. Et eksempel på en sådan projektion er Mufling trapezprojektion, som blev brugt i USSR til storskalakort indtil 1928
- Multifaceted - territoriet er betinget opdelt i et antal zoner i længdegrad, projektion på et plan udføres i henhold til en enkelt lov, men med forskellige parametre for hver af zonerne (f.eks. Gauss-Kruger projektion).
- Composite, når en del af territorietkortlagt på et fly med den ene regularitet, og resten af territoriet på den anden.
Fordelen ved både multi-bane og multi-facetterede projektioner er den høje visningsnøjagtighed inden for hver zone. En væsentlig ulempe er imidlertid umuligheden af at opnå et kontinuerligt billede.
Selvfølgelig kan hver kortprojektion klassificeres ved at bruge hvert af ovenstående kriterier. Så den berømte projektion af Earth Mercator er konform (equikantet) og tværgående (transversion); Gauss-Kruger projektion - konform tværgående cylindrisk osv.
