Geografiese kaarte wat mense al sedert antieke tye gebruik. Die eerste pogings om die oppervlak van die aarde uit te beeld is in antieke Griekeland deur wetenskaplikes soos Eratosthenes en Hipparchus gedoen. Natuurlik het kartografie as 'n wetenskap ver gevorder sedertdien. Moderne kaarte word geskep met behulp van satellietbeelde en rekenaartegnologie, wat natuurlik help om hul akkuraatheid te verhoog. En tog is daar op elke geografiese kaart 'n paar vervormings met betrekking tot natuurlike vorms, hoeke of afstande op die aarde se oppervlak. Die aard van hierdie vervormings, en gevolglik die akkuraatheid van die kaart, hang af van die tipe kartografiese projeksies wat gebruik word om 'n spesifieke kaart te skep.
Die konsep van kaartprojeksie
Kom ons kyk van nader na wat 'n kaartprojeksie is en watter tipes daarvan in moderne kartografie gebruik word.
Kaartprojeksie is 'n beeld van die aarde se oppervlak op 'n vliegtuig. Meer'n wetenskaplik diep definisie klink soos volg: 'n kartografiese projeksie is 'n manier om punte op die Aarde se oppervlak op 'n sekere vlak te vertoon, waarin 'n mate van analitiese afhanklikheid vasgestel word tussen die koördinate van die ooreenstemmende punte van die vertoonde en vertoonde oppervlaktes.
Hoe word 'n kaartprojeksie gebou?
Konstruksie van enige soort kaartprojeksies vind in twee fases plaas.
- Eerstens word die meetkundig onreëlmatige oppervlak van die Aarde gekarteer op een of ander wiskundig korrekte oppervlak, wat die verwysingsoppervlak genoem word. Vir die mees akkurate benadering word die geoïed meestal in hierdie hoedanigheid gebruik - 'n geometriese liggaam wat begrens word deur die wateroppervlak van alle seë en oseane, onderling verbind (seevlak) en met 'n enkele watermassa. By elke punt op die oppervlak van die geoïde word swaartekrag normaal toegepas. Die geoïed, soos die fisiese oppervlak van die planeet, kan egter ook nie deur 'n enkele wiskundige wet uitgedruk word nie. Daarom, in plaas van die geoïde, word 'n ellipsoïed van omwenteling as die verwysingsoppervlak geneem, wat dit die maksimum ooreenkoms met die geoïde gee deur die mate van kompressie en oriëntasie in die liggaam van die Aarde te gebruik. Hulle noem hierdie liggaam 'n aardellipsoïed of 'n verwysingsellipsoïed, en in verskillende lande neem hulle verskillende parameters.
- Tweedens word die aangenome verwysingsoppervlak (verwysingsellipsoïed) na die vlak oorgedra deur een of ander analitiese afhanklikheid te gebruik. Gevolglik kry ons 'n plat kartografiese projeksie van die aarde se oppervlak.
Projeksievervorming
Moet jy niegewonder hoekom die buitelyne van die kontinente effens verskil op verskillende kaarte? Op sommige kaartprojeksies lyk sommige dele van die wêreld groter of kleiner relatief tot sommige landmerke as op ander. Dit gaan alles oor die vervorming waarmee die projeksies van die Aarde na 'n plat oppervlak oorgedra word.
Maar hoekom word kaartprojeksies op 'n verwronge manier vertoon? Die antwoord is redelik eenvoudig. 'n Sferiese oppervlak is nie moontlik om op 'n vliegtuig te ontplooi nie, en vermy voue of breek. Daarom kan die beeld daarvan nie sonder vervorming vertoon word nie.
Metodes vir die verkryging van projeksies
Om kaartprojeksies, hul tipes en eienskappe te bestudeer, is dit nodig om die metodes van hul konstruksie te noem. Dus, kaartprojeksies word verkry deur twee hoofmetodes te gebruik:
- geometries;
- analities.
Die meetkundige metode is gebaseer op die wette van lineêre perspektief. Ons planeet word voorwaardelik as 'n bol van 'n radius geneem en op 'n silindriese of koniese oppervlak geprojekteer, wat óf kan raak óf daardeur kan sny.
Projekties wat op hierdie manier verkry word, word perspektief genoem. Afhangende van die posisie van die waarnemingspunt relatief tot die Aarde se oppervlak, word perspektiefprojeksies in tipes verdeel:
- gnomonies of sentraal (wanneer die oogpunt in lyn is met die middelpunt van die aarde se sfeer);
- stereografiese (in hierdie geval is die waarnemingspunt geleë opverwysingsoppervlaktes);
- ortografies (wanneer die oppervlak vanaf enige punt buite die sfeer van die Aarde waargeneem word; die projeksie word gebou deur die punte van die sfeer oor te dra deur parallelle lyne loodreg op die vertoonoppervlak te gebruik).
Die analitiese metode vir die bou van kaartprojeksies is gebaseer op wiskundige uitdrukkings wat punte op die verwysingsfeer en die vertoonvlak verbind. Hierdie metode is meer veelsydig en buigsaam, wat jou toelaat om arbitrêre projeksies te skep volgens 'n voorafbepaalde aard van die vervorming.
Tipe kaartprojeksies in geografie
Om geografiese kaarte te skep, word baie soorte projeksies van die Aarde gebruik. Hulle word volgens verskeie kriteria geklassifiseer. In Rusland word die Kavraysky-klassifikasie gebruik, wat vier kriteria gebruik wat die hooftipes kartografiese projeksies bepaal. Die volgende word as kenmerkende klassifikasieparameters gebruik:
- karaktervervorming;
- vorm om die koördinaatlyne van die normale rooster te vertoon;
- ligging van die poolpunt in die normale koördinaatstelsel;
- hoe om te gebruik.
So, wat is die tipe kaartprojeksies volgens hierdie klassifikasie?
Projeksieklassifikasie
Die volgende is 'n klassifikasie van tipes kaartprojeksies met voorbeelde, gebaseer op bogenoemde hoofkriteria.
Deur die aard van die vervorming
Soos hierbo genoem, is vervorming in werklikheid 'n inherente eienskap van enige projeksie van die Aarde. Enige eienskap kan verwring wordoppervlaktes: lengte, oppervlakte of hoek. Volgens die tipe vervorming onderskei hulle:
- Konforme of konforme projeksies, waarin asimute en hoeke sonder vervorming oorgedra word. Die koördinaatrooster in konforme projeksies is ortogonaal. Kaarte wat op hierdie manier verkry word, word aanbeveel om gebruik te word om afstande in enige rigting te bepaal.
- Ekwivalente of ekwivalente projeksies, waar die skaal van areas behoue bly, wat gelykstaande aan een geneem word, d.w.s. areas word sonder vervorming vertoon. Sulke kaarte word gebruik om gebiede te vergelyk.
- Equidistante of equidistant projections, in die konstruksie waarvan die skaal in een van die hoofrigtings bewaar word, wat as 'n enkele een geneem word.
- Arbitrêre projeksies, waarop allerhande vervormings teenwoordig kan wees.
Volgens die vorm van die vertoon van die koördinaatlyne van die normale rooster
Hierdie klassifikasie is die mees visuele en dus die maklikste om te verstaan. Let egter daarop dat hierdie maatstaf slegs van toepassing is op projeksies wat normaalweg op die waarnemingspunt gerig is. Dus, gebaseer op hierdie kenmerkende kenmerk, word die volgende tipes kartografiese projeksies onderskei:
Sirkelvormig, waar parallelle en meridiane sirkels is, en die ewenaar en die gemiddelde meridiaan van die rooster reguit lyne is. Sulke projeksies word gebruik om die oppervlak van die Aarde as 'n geheel uit te beeld. Voorbeelde van sirkelprojeksies is die konforme Lagrange-projeksie, sowel as die arbitrêre Grinten-projeksie.
Azimut. In hierdie geval verteenwoordig die parallellein die vorm van konsentriese sirkels, en die meridiane in die vorm van 'n bondel reguit lyne wat radiaal van die middelpunt af divergeer. 'n Soortgelyke soort projeksie word in 'n direkte posisie gebruik om die pole van die Aarde met aangrensende gebiede te vertoon, en in 'n dwarsposisie as 'n kaart van die westelike en oostelike halfronde wat aan almal bekend is vanaf aardrykskundelesse.
Silindries, waar meridiane en parallelle voorgestel word deur reguit lyne wat normaalweg sny. Gebiede aangrensend aan die ewenaar of wat langs 'n standaardbreedtegraad gestrek is, word hier met minimale vervorming vertoon.
Keël, wat 'n ontwikkeling van die laterale oppervlak van die keël voorstel, waar die lyne van parallelle boë van sirkels is wat aan die bokant van die keël gesentreer is, en die meridiane is gidse wat van die bokant van die keël afwyk. Sulke projeksies beeld gebiede wat in middelbreedtegrade lê die akkuraatste uit.
Pseudokoniese projeksies is soortgelyk aan kegelprojeksies, slegs die meridiane in hierdie geval word uitgebeeld as geboë lyne simmetries met betrekking tot die reglynige aksiale meridiaan van die rooster.
Pseudo-silindriese projeksies lyk net soos silindriese, sowel as in pseudo-keëlvormiges, word die meridiane uitgebeeld deur geboë lyne simmetries met die aksiale reglynige meridiaan. Word gebruik om die hele aarde uit te beeld (bv. Mollweide ellipties, gelyke oppervlakte sinusvormigSanson, ens.).
Polikoon, waar parallelle as sirkels uitgebeeld word, waarvan die middelpunte op die middelmeridiaan van die rooster of die voortsetting daarvan geleë is, is die meridiane in die vorm van krommes wat simmetries met die reglynige aksiale meridiaan geleë is.
Deur die posisie van die poolpunt in die normale koördinaatstelsel
- Pool of normaal - die pool van die koördinaatstelsel is dieselfde as die geografiese pool.
- Dwars of dwars - die pool van die normale sisteem is in lyn met die ewenaar.
- Skuins of skuins - die pool van die normale rooster van koördinate kan op enige punt tussen die ewenaar en die geografiese pool geleë wees.
Volgens die metode van toediening
Die volgende tipes kaartprojeksies word deur die gebruiksmetode onderskei:
- Solid - die projeksie van die hele gebied op 'n vliegtuig word volgens 'n enkele wet uitgevoer.
- Multi-baan - die gekarteerde area is voorwaardelik verdeel in verskeie breedtegraadsones, wat volgens 'n enkele wet op die vertoonvlak geprojekteer word, maar met 'n verandering in die parameters vir elke sone. 'n Voorbeeld van so 'n projeksie is die Mufling trapesiumprojeksie, wat tot 1928 in die USSR vir grootskaalse kaarte gebruik is
- Multifaceted - die gebied is voorwaardelik verdeel in 'n aantal sones in lengtegraad, projeksie op 'n vliegtuig word uitgevoer volgens 'n enkele wet, maar met verskillende parameters vir elk van die sones (byvoorbeeld, die Gauss-Kruger projeksie).
- Saamgestelde, wanneer 'n deel van die gebiedgekarteer op 'n vliegtuig met een reëlmaat, en die res van die gebied op die ander.
Die voordeel van beide meerbaan- en veelvlakkige projeksies is die hoë vertoonakkuraatheid binne elke sone. 'n Beduidende nadeel is egter die onmoontlikheid om 'n deurlopende beeld te verkry.
Natuurlik kan elke kaartprojeksie geklassifiseer word deur elk van die bogenoemde kriteria te gebruik. Dus, die beroemde projeksie van die Aarde Mercator is konformeel (gelykhoekig) en dwars (transversie); Gauss-Kruger-projeksie - konforme transversale silindriese, ens.
