kartografisk projeksjon

Geografisk

2022

Vi forklarer hva en kartografisk projeksjon er, dens funksjon i å lage kart og dens egenskaper. I tillegg gir vi deg ulike eksempler.

En kartografisk projeksjon søker å forvrenge proporsjonene til planeten så lite som mulig.

Hva er en kartprojeksjon?

I geografi, er en kartprojeksjon (også kalt en geografisk projeksjon) en måte å visuelt representere en del av jordskorpe, som utfører en ekvivalens mellom den naturlige krumningen til planet og den flate overflaten til en Kart. Det består i utgangspunktet i å "oversette" en tredimensjonal representasjon til en todimensjonal, forvrengning av proporsjonene til originalen så lite som mulig.

Det er en prosedyre som er typisk for kartlaging av kartografer, som må ledes av koordinatsystemet som utgjør kartene. meridianer og paralleller terrestrisk for å konstruere en romlig representasjon som er tro mot proporsjonene til planetens krumning.

Dette kan imidlertid ikke gjøres uten en viss feilmargin, så projeksjonene studeres for å redusere forvrengning så mye som mulig og bevare fremfor alt de tre grunnleggende aspektene ved et kart: avstanden, overflaten og formen.

Det er forskjellige mulige kartografiske projeksjoner, det vil si forskjellige metoder Y prosedyrer å representere Jordens dimensjoner (eller en del av overflaten) i to dimensjoner, siden dette har vært et tema som har opptatt geografer siden antikken. Sånn sett er ingen "mer trofast" enn en annen, men de byr på forskjellige problemer geometrisk og vektlegge ulike aspekter ved representasjon.

Egenskaper for en kartprojeksjon

Alle kartografiske projeksjoner har karakteristiske trekk som har å gjøre med typen transformasjon eller den geometriske prosedyren som brukes for å lage den. Dermed kan en geografisk projeksjon ha en eller to av følgende tre egenskaper, men den kan ikke i noe tilfelle oppfylle alle tre samtidig:

  • Ekvidistanse. Projeksjonen er tro mot avstandene til originalen, det vil si at den ikke forstørrer eller krymper dem, men opprettholder sin proporsjon på skala korrespondent.
  • Ekvivalens. Projeksjonen er tro mot områdene til de originale overflatene, det vil si at den ikke forvrenger størrelsene og dimensjonene til overflatene.
  • Overensstemmelse. Projeksjonen er tro mot formene og vinklene til originalen, det vil si at den ikke forvrenger silhuetten eller utseendet til den representerte overflaten.

I hver projeksjon søkes det å overholde så mye som mulig disse tre grunnleggende egenskapene, selv om man vanligvis ofres mer enn en annen avhengig av den spesifikke nytten av det projiserte kartet. For eksempel, hvis det er en verdenskart enten planisfære skole, generelt respekteres ordenes form kontinenter (konformitet) enn avstanden mellom dem (ekvidistanse) og overflaten til hver enkelt (ekvidistanse).

Typer kartprojeksjoner

I kjeglefremspring blir meridianene rette linjer.

For å klassifisere kartografiske projeksjoner, kriteriet for geometrisk figur som inspirerer det, det vil si hvis projeksjonen er sylindrisk, konisk, asimutal eller hvis den kombinerer aspekter av disse tre kategoriene.

  • Sylindriske fremspring. Som navnet indikerer, er de projeksjonene som bruker en imaginær sylinder som overflate på kartet.Plassert sekant eller tangent til den sfæriske overflaten av planeten, har denne sylinderen god konformitet (respekterer former), men når vi beveger oss bort fra ekvator, produseres en større og mer merkbar forvrengning når det gjelder avstander og overflater. Likevel, ved å bevare perpendikulariteten mellom meridianer og paralleller, er det en enkel og nyttig type projeksjon, mye brukt i navigasjon.
  • koniske fremspring. På en lignende måte som de sylindriske, oppnås disse projeksjonene ved å lokalisere den terrestriske sfæren innenfor den indre krumningen til en tenkt tangent eller sekantkjegle, som parallellene og meridianene vil bli projisert på. Denne typen projeksjon har den fordelen å gjøre meridianene om til rette linjer som starter fra polen, og parallellene til konsentriske sirkler innenfor kjeglen. Kartet som er oppnådd er ideelt for å representere de midtre breddegrader, fordi det gir større forvrengning når man beveger seg mot polene.
  • Azimutale eller azimutale projeksjoner. Også kalt zenitalprojeksjoner, oppnås de ved å plassere den terrestriske sfæren på et imaginært plan, tangent til selve sfæren, som meridianene og parallellene projiseres på. Synspunktet som er oppnådd tilsvarer synet av verden fra jordens sentrum (gnomonisk projeksjon) eller fra en fjern planet (ortografisk projeksjon). Disse fremspringene er ideelle for å bevare forholdet mellom polene og halvkulene, så de er trofaste i områder med høy breddegrad; men de presenterer en økende forvrengning jo større avstanden er mellom planets tangentielle punkt og kulen, slik at de ikke er egnet til å representere ekvatorialområdet trofast.
  • Modifiserte anslag.Også kalt kombinerte eller blandede projeksjoner, de er de som inkorporerer forskjellige aspekter av de tidligere listede projeksjonene, og prøver å oppnå en troverdig representasjon av jordens overflate gjennom å bryte kontinuiteten til kartet og den matematiske konstruksjonen av en firkant som omfatter den samme overflaten av en sirkel: en kontraintuitiv prosedyre, men en som gjør det mulig å eksperimentere med frivillige deformasjoner av de terrestriske meridianene og parallellene, og dermed oppnå nye og umulige resultater ved å bruke resten av projeksjonstypene.

Eksempler på kartprojeksjoner

Winkel-Tripel-projeksjonen regnes som den beste modellen for terrestrisk representasjon.

De viktigste og mest kjente kartografiske projeksjonene av jorden (det vil si et verdenskart) er:

  • Mercator-projeksjonen. Laget av den tyske geografen og matematikeren Gerardus Mercator (1512-1594) i 1569, og er en av de mest brukte terrestriske projeksjonene i historien, spesielt ved å lage kart for navigasjon på 1700-tallet. Det er en sylindrisk type projeksjon, praktisk og enkel, men den deformerer avstandene mellom de terrestriske meridianene og parallellene ved å gjøre dem om til parallelle linjer, noe som øker avstanden mellom den ene og den andre når du beveger deg mot polen. I tillegg kommer en krymping av ekvatorialområdene, som gjør at for eksempel Alaska kan se mer eller mindre ut på størrelse med Brasil, når sistnevnte faktisk er nesten fem ganger størrelsen. Dette gjør at Europa, Russland og Canada har en mye mer fremtredende rolle i representasjonen av kloden, som kartet har blitt anklaget for å være eurosentrisk for.
  • Lamberts projeksjon. Også kalt "Lambert Conformal Projection" for å skille den fra andre projeksjoner laget av den fransk-tyske fysikeren, filosofen og matematikeren Johann Heinrich Lambert (1728-1777), er det en konisk projeksjon laget i 1772.Den oppnås ved å bruke to referanseparalleller som skjærer jordkloden og fungerer som sider av kjeglen, noe som tillater null forvrengning langs parallellene, selv om denne forvrengningen øker når man beveger seg bort fra dem. Meridianene blir derimot buede linjer med stor nøyaktighet. Resultatet er en projeksjon med svært høy konformitet, som ofte brukes til flykart, selv om verdenskart produsert med det vanligvis bare passer for én halvkule om gangen.
  • Gall-Peters-projeksjonen. Denne projeksjonen ble opprettet av den skotske presten James Gall (1808-1895) i 1855, og dukket først opp 30 år senere i Scottish Geographical Review (Scottish Geographical Magazine). Men populariseringen og implementeringen tilsvarte den tyske filmskaperen Arno Peters (1916-2002) og av den grunn bærer den navnet på begge. Det er en projeksjon som søker å korrigere defektene i Mercator-projeksjonen, og for det legger den mer vekt på ekvivalens: den projiserer den terrestriske sfæren i en imaginær sylinder, som deretter strekkes til doble sin egen størrelse.
  • Van der Grinten-projeksjonen. Laget i 1898 av den tysk-amerikanske kartografen Alphons J. van der Grinten (1852-1921), er det ikke en konform eller tilsvarende projeksjon, men snarere en vilkårlig geometrisk konstruksjon på flyet. Den bruker de samme Mercator-metodene, men reduserer betraktelig forvrengningene, som er forbeholdt polene, med forbehold om maksimal grad av inkonformitet. Denne projeksjonen ble adoptert av National Geographic Society i 1922, inntil den ble erstattet i 1988 av Robinson-projeksjonen.
  • Aitoffs projeksjon.Foreslått i 1889 av den russiske kartografen David Aitoff (1854-1933), er det en litt ekvivalent og litt konform zenital- eller azimutal projeksjon, bygget fra forvrengningen av den horisontale skalaen for å gjøre den terrestriske sfæren til en ellipse dobbelt så bred som den høye. . Det er en konstant skala på ekvator og den sentrale meridianen til planeten, som inspirerte Ernst Hammer til å foreslå en lignende modell i 1892, kjent som Hammer-projeksjonen, men til liten nytte.
  • Robinsons projeksjon. Laget i 1961 av den amerikanske geografen Arthur H. Robinson (1915-2004), oppsto det som et svar på debatten om den mest rettferdige representasjonen av planeten som fant sted på midten av det 20. århundre. Hensikten var å vise verdenskartet på en enkel, men upålitelig måte på et halvsylindrisk plan, slik at det verken er ekvidistant eller ekvivalent, eller konformt, men snarere antar dets forvrengninger (viktigst i polarområdet og på høye breddegrader). ) basert på en kulturell konsensus, som ville produsere attraktive bilder av hele verden, uten å legge vekt på noe kontinent. Denne projeksjonen ble mye brukt av National Geographic Society frem til den ble erstattet i 1998 av Winkel-Tripel-projeksjonen.
  • Winkel-Tripel-projeksjonen. Det er en modifisert azimutal geografisk projeksjon, foreslått av Oscar Winkel i 1921, fra kombinasjonen av Aitoff-projeksjonen og en ekvidistant sylindrisk projeksjon. Denne projeksjonen ble vedtatt av National Geographic Society i 1998, og siden den gang har den blitt ansett som den beste modellen for terrestrisk representasjon til dags dato.

Hvorfor er kartprojeksjoner forvrengt?

Fenomenet forvrengning er uunngåelig i enhver type projeksjon, selv om det kan reduseres eller skjules til en viss grad.Dette skyldes et geometrisk problem: det er umulig å trofast oversette en sfærisk overflate til en flat, og bevare dens avstand, form og overflateaspekter når du går fra tre dimensjoner til to.

En god måte å verifisere dette fenomenet på er å forestille oss at vi står på en av de terrestriske polene og at vi går i en rett linje mot ekvator, ledet av en hvilken som helst meridian. Vel fremme går vi et stykke i en rett linje på ekvator og så går vi tilbake til polen i en rett linje, ledet av den tilsvarende meridianen.

Banen som vi har beskrevet i turen vår, består av en sfærisk, buet trekant, som har to rette vinkler (det vil si 90° åpning) og en tredje mindre vinkel, men større enn 0° åpning. Derfor er summen av vinklene til denne trekanten større enn 180°, noe som er geometrisk umulig for enhver flat trekant. Svaret på denne gåten ligger nettopp i den nødvendige forvrengningen som trekkes som beskrives når den er på overflaten av en kule.

!-- GDPR -->