Hărți geografice pe care oamenii le folosesc încă din cele mai vechi timpuri. Primele încercări de a descrie suprafața Pământului au fost făcute în Grecia antică de oameni de știință precum Eratosthenes și Hiparh. Desigur, cartografia ca știință a avansat mult de atunci. Hărțile moderne sunt create folosind imagini din satelit și tehnologie computerizată, ceea ce, desigur, ajută la creșterea preciziei lor. Și totuși, pe fiecare hartă geografică există unele distorsiuni privind formele naturale, unghiurile sau distanțele de pe suprafața pământului. Natura acestor distorsiuni și, în consecință, acuratețea hărții, depind de tipurile de proiecții cartografice utilizate pentru a crea o anumită hartă.
Conceptul de proiectare a hărții
Să aruncăm o privire mai atentă la ce este o proiecție a hărții și ce tipuri de ele sunt folosite în cartografia modernă.
Proiecția hărții este o imagine a suprafeței Pământului într-un plan. Mai multo definiție profundă din punct de vedere științific sună astfel: o proiecție cartografică este o modalitate de afișare a punctelor de pe suprafața Pământului pe un anumit plan, în care se stabilește o anumită dependență analitică între coordonatele punctelor corespunzătoare ale suprafețelor afișate și afișate.
Cum se construiește o proiecție a hărții?
Constructia oricărui tip de proiecție a hărților are loc în două etape.
- În primul rând, suprafața neregulată din punct de vedere geometric a Pământului este mapată pe o suprafață corectă din punct de vedere matematic, care se numește suprafață de referință. Pentru cea mai precisă aproximare, geoidul este cel mai des folosit în această calitate - un corp geometric delimitat de suprafața apei a tuturor mărilor și oceanelor, interconectat (nivelul mării) și având o singură masă de apă. În fiecare punct de pe suprafața geoidului, gravitația este aplicată în mod normal. Cu toate acestea, geoidul, ca și suprafața fizică a planetei, nu poate fi exprimat printr-o singură lege matematică. Prin urmare, în locul geoidului, un elipsoid de revoluție este luat ca suprafață de referință, oferindu-i similaritatea maximă cu geoidul folosind gradul de compresie și orientare în corpul Pământului. Ei numesc acest corp elipsoid de pământ sau elipsoid de referință și, în diferite țări, iau parametri diferiți.
- În al doilea rând, suprafața de referință adoptată (elipsoidul de referință) este transferată în plan folosind una sau alta dependență analitică. Ca rezultat, obținem o proiecție cartografică plată a suprafeței pământului.
Distorsiunea proiecției
Nu?te-ai întrebat de ce contururile continentelor diferă ușor pe diferite hărți? Pe unele proiecții pe hărți, unele părți ale lumii par mai mari sau mai mici în raport cu unele repere decât pe altele. Totul este despre distorsiunea cu care proiecțiile Pământului sunt transferate pe o suprafață plană.
Dar de ce se afișează proiecțiile hărților într-un mod distorsionat? Răspunsul este destul de simplu. O suprafață sferică nu este posibil să se desfășoare pe un plan, evitând pliuri sau rupturi. Prin urmare, imaginea din aceasta nu poate fi afișată fără distorsiuni.
Metode de obținere a proiecțiilor
Studiind proiecțiile hărților, tipurile și proprietățile acestora, este necesar să se menționeze metodele de construire a acestora. Deci, proiecțiile hărților sunt obținute folosind două metode principale:
- geometric;
- analitic.
Metoda geometrică se bazează pe legile perspectivei liniare. Planeta noastră este luată în mod condiționat ca o sferă cu o anumită rază și proiectată pe o suprafață cilindrică sau conică, care o poate atinge sau tăia.
Proiecțiile obținute în acest fel se numesc perspectivă. În funcție de poziția punctului de observare față de suprafața Pământului, proiecțiile în perspectivă sunt împărțite în tipuri:
- gnomonic sau central (când punctul de vedere este aliniat cu centrul sferei pământului);
- stereografic (în acest caz, punctul de observare este situat pesuprafețe de referință);
- ortografic (când suprafața este observată din orice punct din afara sferei Pământului; proiecția este construită prin transferarea punctelor sferei folosind linii paralele perpendiculare pe suprafața de afișare).
Metoda analitică de construire a proiecțiilor hărților se bazează pe expresii matematice care conectează punctele de pe sfera de referință și pe planul de afișare. Această metodă este mai versatilă și mai flexibilă, permițându-vă să creați proiecții arbitrare în funcție de o natură predeterminată a distorsiunii.
Tipuri de proiecții hărți în geografie
Pentru a crea hărți geografice, sunt folosite multe tipuri de proiecții ale Pământului. Ele sunt clasificate după diverse criterii. În Rusia, se utilizează clasificarea Kavraysky, care utilizează patru criterii care determină principalele tipuri de proiecții cartografice. Următorii sunt utilizați ca parametri de clasificare caracteristici:
- distorsiune de caractere;
- forma de afișare a liniilor de coordonate ale rețelei normale;
- locația punctului pol în sistemul de coordonate normal;
- cum se utilizează.
Deci, care sunt tipurile de proiecții ale hărților conform acestei clasificări?
Clasificare de proiecție
Următoarea este o clasificare a tipurilor de proiecții pe hărți cu exemple, pe baza criteriilor principale de mai sus.
După natura distorsiunii
Așa cum am menționat mai sus, distorsiunea este, de fapt, o proprietate inerentă a oricărei proiecții a Pământului. Orice caracteristică poate fi distorsionatăsuprafețe: lungime, suprafață sau unghi. În funcție de tipul de distorsiune, se disting:
- Proiecții conforme sau conforme, în care azimuturile și unghiurile sunt transferate fără distorsiuni. Grila de coordonate în proiecțiile conforme este ortogonală. Hărțile obținute în acest fel sunt recomandate a fi utilizate pentru a determina distanțe în orice direcție.
- Proiecții echivalente sau echivalente, în care se păstrează scara zonelor, care este luată egală cu unu, adică zonele sunt afișate fără distorsiuni. Astfel de hărți sunt folosite pentru a compara zone.
- Proiecții echidistante sau echidistante, în construcția cărora scara se păstrează într-una din direcțiile principale, care este luată ca una singură.
- Proiecții arbitrare, pe care pot fi prezente tot felul de distorsiuni.
După forma de afișare a liniilor de coordonate ale grilei normale
Această clasificare este cea mai vizuală și, prin urmare, cea mai ușor de înțeles. Rețineți, totuși, că acest criteriu se aplică numai proiecțiilor orientate în mod normal către punctul de observație. Deci, pe baza acestei trăsături caracteristice, se disting următoarele tipuri de proiecții cartografice:
Circular, unde paralelele și meridianele sunt cercuri, iar ecuatorul și meridianul mediu al rețelei sunt linii drepte. Astfel de proiecții sunt folosite pentru a descrie suprafața Pământului ca întreg. Exemple de proiecții circulare sunt proiecția conformă Lagrange, precum și proiecția arbitrară Grinten.
Azimut. În acest caz, paralelele reprezintăsub formă de cercuri concentrice, iar meridianele sub formă de mănunchi de linii drepte divergente radial din centru. Un tip similar de proiecție este folosit într-o poziție directă pentru a afișa polii Pământului cu teritorii adiacente și într-o poziție transversală ca o hartă a emisferelor vestice și estice, familiară tuturor de la lecțiile de geografie.
Cilindric, unde meridianele și paralelele sunt reprezentate prin linii drepte care se intersectează în mod normal. Teritoriile adiacente ecuatorului sau întinse de-a lungul unei latitudini standard sunt afișate aici cu o distorsiune minimă.
Conică, reprezentând o dezvoltare a suprafeței laterale a conului, unde liniile de paralele sunt arce de cerc centrate în vârful conului, iar meridianele sunt ghidaje divergente de la vârful conului. Astfel de proiecții descriu cel mai precis teritoriile situate la latitudini medii.
Proiecțiile pseudoconice sunt similare cu proiecțiile conice, numai meridianele în acest caz sunt reprezentate ca linii curbe simetrice față de meridianul axial rectiliniu al grilei.
Proiecțiile pseudo-cilindrice seamănă cu cele cilindrice, numai că, la fel ca și în cele pseudo-conice, meridianele sunt reprezentate prin linii curbe simetrice cu meridianul rectiliniu axial. Folosit pentru a descrie întregul Pământ (de exemplu, eliptică Mollweide, sinusoidală cu zonă egalăSanson etc.).
Policonic, unde paralelele sunt descrise ca cercuri, ale căror centre sunt situate pe meridianul mijlociu al grilei sau pe continuarea acesteia, meridianele sunt sub formă de curbe situate simetric cu meridianul axial rectiliniu.
După poziția punctului pol în sistemul normal de coordonate
- Polar sau normal - polul sistemului de coordonate este același cu polul geografic.
- Transvers sau transversal - polul sistemului normal este aliniat cu ecuatorul.
- Înclinat sau oblic - polul rețelei normale de coordonate poate fi situat în orice punct între ecuator și polul geografic.
Conform metodei de aplicare
Următoarele tipuri de proiecții hărți se disting prin metoda de utilizare:
- Solid - proiectarea întregului teritoriu pe un plan se realizează conform unei singure legi.
- Multi-lane - zona mapată este împărțită condiționat în mai multe zone latitudinale, care sunt proiectate pe planul de afișare conform unei singure legi, dar cu o modificare a parametrilor pentru fiecare zonă. Un exemplu de astfel de proiecție este proiecția trapezoidală Mufling, care a fost folosită în URSS pentru hărți la scară mare până în 1928
- Multifațetat - teritoriul este împărțit condiționat într-un număr de zone în longitudine, proiecția pe un plan se realizează conform unei singure legi, dar cu parametri diferiți pentru fiecare dintre zone (de exemplu, Gauss-Kruger proiecție).
- Compozit, când o parte a teritoriuluimapat pe un avion folosind o regularitate, iar restul teritoriului pe ceal altă.
Avantajul proiecțiilor cu mai multe benzi și cu mai multe fațete este precizia ridicată a afișajului în fiecare zonă. Cu toate acestea, un dezavantaj semnificativ este imposibilitatea de a obține o imagine continuă.
Desigur, fiecare proiecție a hărții poate fi clasificată folosind fiecare dintre criteriile de mai sus. Deci, celebra proiecție a Pământului Mercator este conformă (echiunghiulară) și transversală (transversie); Proiecție Gauss-Kruger - cilindrică transversală conformă etc.
