Картографічна проекція-це спосіб представлення поверхні Землі на площині карти. Через сферичної форми Землі неможливо уявити її без спотворень на площині. Картографічні проекції використовуються для створення карт різних масштабів і цілей, щоб забезпечити точне представлення географічних даних.
Існує безліч різних видів картографічних проекцій, кожна з них має свої особливості і призначена для певного використання. Деякі проекції дозволяють зберегти форму і розміри об'єктів, деякі – зберігають кути і напрямки, а деякі дають можливість отримати мінімальні спотворення в певній області. Розробка проекцій є важливим напрямком геодезичних та геоінформаційних наук.
Найбільш поширеними видами картографічних проекцій є: рівновеликої, рівнокутної і конічної проекції. Рівновелика проекція зберігає площі об'єктів, але спотворює їх форму і розміри. Рівнокутна проекція зберігає кути та напрямки, але спотворює розміри об'єктів. Конічна проекція створює карту, яка найкраще відповідає широтній смузі, для якої вона була розроблена.
Що таке Картографічні проекції?
Існує багато різних видів картографічних проекцій, кожна з яких має свої переваги та недоліки залежно від завдання, для якого вона використовується.
Найбільш поширеними видами проекцій є:
- Циліндрична проекція: в даному виді проекції поверхню Землі зображується на циліндрі, який потім розгортається в площину. Циліндричні проекції підходять для відображення смуг Землі, таких як Екваторіальна зона або зона біля полюсів.
- Конічні проекції: у цьому виді проекції поверхня землі зображується на конусі, який потім розгортається в площину. Конічні проекції добре підходять для відображення вузьких смуг Землі, таких як пояси широт або кола навколо полюсів.
- Площинні проекції: у цьому виді проекції поверхня землі зображується на площині. Площинні проекції найбільш точно відображають місцевість, але не можуть покрити всю поверхню землі без спотворень.
Кожна з цих проекцій має свої особливості і дає можливість отримати певні переваги при роботі з картами. Вибір конкретного виду проекції залежить від цілей і завдань, які стоять перед картографом або географом.
Равнопромежуточние проекції
Проекції з рівною межею є найбільш корисними при зображенні областей, де площі відіграють важливу роль, наприклад, при вивченні розподілу населення або розміщення природних ресурсів. Вони дозволяють більш точно порівнювати площі різних областей і виявляти закономірності.
Однією з найбільш відомих равнопромежуточних проекцій є Молльвеідова проекція. Вона представляє земну кулю у вигляді еліпса, на якому координати кожної точки визначаються її кутовою відстанню від центру проекції. Площа кожної області на карті Молльвеідовой проекції відповідає площі на земній поверхні.
Інший приклад равнопромежуточной проекції - Робінсонова проекція. Вона є компромісом між рівноплощадними і рівнокутними проекціями, дозволяючи зберігати баланс між площами і формами об'єктів. Робінсонова проекція широко використовується для створення політичних карт світу.
Азимутальна проекція
Особливістю азимутальної проекції є те, що вона найбільш точно представляє меридіани і паралелі, але при цьому спотворює форму і розмір об'єктів на карті. Чим далі від центру проекції, тим більше спотворення. Тому азимутальні проекції часто використовуються для карт полюсів або для карт, призначених для невеликої площі на поверхні Землі.
Найпоширенішими видами азимутальних проекцій є стереографічна проекція, ламбертова азимутальна рівновелика проекція та гнозисська проекція.
Стереографічна проекція використовується для карт полюсів. При цій проекції точка на поверхні Землі проектується на площину, що проходить через полюс і щодо якої відбувається поворот площини проекції. Ламбертова проекція застосовується для карт, призначених для обмеженого регіону на поверхні Землі. Гнозисська проекція використовується для карт всієї поверхні Землі і є компромісом між стереографічною та ламбертовою проекціями.
| Проекція | Опис | Застосування |
|---|---|---|
| Стереографічний | Площина проходить через полюс проекції | Карти полюсів |
| Ламбертова азимутальна рівновелика | Площина проекції повертається відносно полюса | Карти обмежених регіонів |
| Гнозисська | Компроміс між стереографічною та ламбертовою проекціями | Карти всієї поверхні Землі |
Рівнокутні проекції
Існує кілька видів рівнокутних проекцій:
| Назва проекції | Опис | Приклад |
|---|---|---|
| Меркаторська проекція | Зберігає кути між лініями, але спотворює розмір і форму земних об'єктів. Широти і довготи відображаються у вигляді прямих ліній. | |
| Ламберта конічна проекція | Використовує конічну поверхню для відображення земної поверхні. Найбільш точно відображає регіони поблизу лінії стандартного паралеля, але спотворює віддалені регіони. | |
| Азимутальна проекція | Відображає земну поверхню на площині, розташованій під кутом до полюса або екватора. Найбільш точно відображає регіони близькі до центральної точки проекції. |
Вибір рівнокутної проекції залежить від цілей картографічного зображення і регіону, який потрібно відобразити. Кожна проекція має свої переваги і недоліки, і може бути обрана відповідно до вимог дослідження або завдання.
Меркаторська проекція
Основна ідея проекції полягає у відображенні поверхні Землі на площину за допомогою циліндричної проекції. Принцип Меркаторской проекції полягає в тому, що меридіани (лінії, які проходять через полюс і з'єднують точки з однаковою довготою) залишаються паралельними між собою, а паралелі (кола, рівновіддалені від екватора) стають прямими горизонтальними лініями.
Головною перевагою Меркаторской проекції є те, що вона зберігає кути, що робить її дуже зручною для навігації морями і аеропортами. Ця проекція активно використовувалася мореплавцями за часів освоєння нових земель і складання морських карт.
Однак Меркаторская проекція має свої недоліки. Вона допускає спотворення в масштабі: північніше і південніше екватора масштаб досить швидко збільшується, що призводить до деформації розмірів. Ближче до полюсів спотворення стають ще більше, і об'єкти на карті виглядають занадто подовженими.
Тим не менш, Меркаторская проекція залишається дуже популярною і широко використовується для складання світових карт і навігаційних карт, так як ця проекція забезпечує простоту читання карти і зручність її використання.
Рівновіддалені проекції
Одним з найбільш відомих прикладів рівновіддалених проекцій є проекція Меркатора, яка широко використовується в мореплаванні і навігації. Ця проекція має властивість зберігати кути і дає можливість представити всі лінії постійної довжини. З іншого боку, проекція Меркатора спотворює форму та розміри об'єктів, особливо в полярних регіонах.
Іншим прикладом рівновіддаленої проекції є проекція гнозису, яка також використовується для навігаційних карт. Вона зберігає рівну відстань між точками на поверхні Землі, але спотворює форму і розміри об'єктів.
| Проекція | Опис | Приклад |
|---|---|---|
| Проекція Меркатора | Найбільш широко використовувана рівновіддалена проекція, що зберігає кути і довжину ліній | |
| Проекція Гнозису | Проекція, що зберігає рівну відстань між точками |
Полярна проекція
Полярна проекція особливо корисна для відображення регіонів ближче до полярних кіл, таких як Арктика та Антарктика. Вона забезпечує найбільш точне відображення об'єктів поблизу полюсів, проте на екваторі спотворення стають більш помітними.
Одним з найвідоміших прикладів полярної проекції є проекція Меркатора. У цій проекції паралелі представлені у вигляді концентричних кіл, а меридіани - у вигляді радіальних ліній, що розходяться з полюса.
Полярна проекція широко використовується для навігації та дослідницької роботи в області полярних регіонів. Вона також часто застосовується для відображення даних про погоду і льодових утвореннях в близькості до полюсів.
Циліндрична проекція
Основними типами циліндричних проекцій є:
1. Проекція Меркатора
Проекція Меркатора - це найбільш поширена і відома циліндрична проекція. Вона була розроблена фламандським географом Жераром Меркатором в XVI столітті. Проекція Меркатора зберігає кути між лініями, але спотворює форму та розміри регіонів. Вона найбільш часто використовується для морських навігаційних карт і карт світу.
2. Проекція Міллера
Проекція Міллера-це циліндрична проекція, створена американським картографом Оскаром Міллером у 1942 році. Вона особливо підходить для карт світового масштабу, оскільки зберігає пропорції спотворень і полегшує читаність і інтерпретацію карти. Проекція Міллера часто використовується для навчальних цілей та представлення різних типів даних.
3. Проекція Ламберта
Проекція Ламберта-це циліндрична проекція, розроблена французьким математиком і фізиком Жан Батистом Ламбертом в XVIII столітті. Вона особливо підходить для представлення великомасштабних карт регіонів і дає найбільш точне уявлення форми і розмірів земної поверхні в даній області.
Це лише деякі з найпоширеніших типів циліндричних проекцій, які використовуються в картографії. Кожна з них має свої переваги і обмеження, і вибір проекції залежить від цілей і вимог картографічного проекту.