Картографические проекции
Картографическая проекция — способ отображения поверхности Земли на плоскость для получения географической карты.
Проблема заключается в том, что Земля имеет форму геоида, который невозможно развернуть на плоскости. Для того, чтобы получить изображение поверхности Земли на плоскости, каждой точке земной поверхности ставится в соответствие точка фигуры. После развертки этой фигуры на плоскость мы получаем изображение, которое является географической картой.
Содержание
Искажения
При любом типе проекции возникают искажения на итоговом изображении.
- Базовый тип искажения — искажение длинны. Это означает, что на карте возникает градиент масштаба, и одинаковое расстояние между точками на карте обычно не соответствует одинаковым расстояниям на местности.
- Искажение площади возникает как следствие искажения длин. Выражается в разных значениях площади одного и того же объекта на карте и на местности.
- Искажение углов также является следствием искажения длин, и выражается в разных углах между направлениями на карте и на местности.
- Искажение формы — результат совокупного искажения углов и длин. На карте позволяет изобразить вытянутую форму земного шара.
Основные типы проекций
Проекция Меркатора
Самым популярным типом проекции является цилиндрическая проекция Меркатора. Она получается путем проецирования поверхности Земли на цилиндр. Радиус цилиндра равен радиусу земного Экватора, а основания цилиндра располагаются на полюсах.
Этот вид проекции не сохраняет расстояния и площади, но сохраняет углы между направлениями, что очень удобно для навигации, поскольку все локсодромы на такой карте изображаются прямой линией. Именно поэтому морские карты проекции Меркатора чаще всего используются для мореплавания.
Этот способ проецирования был разработан в 16 веке Герардом Меркатором для морского атласа, и используется по сей день.
Гномоническая проекция
Географические карты такого типа получается путем проецирования точек сферы из её центра на плоскость. При таком способе проецирования не сохраняются ни углы, ни площади, но при этом кратчайший путь между двумя точками отображается прямой линией. Этот тип проекции используется в навигации для построения пеленгов радиоисточников. Также, таким способом строились звездные карты, используемые в для навигации в средневековом Китае и в эпоху Великих географических открытий
Этот вид проекции известен с 6 века до н.э., впервые его описал Фалес Милетский.
Проекция Ламберта
Для создания карт средних широт лучше всего подходит равноугольная коническая проекция Ламберта. Её получают путем проецирования поверхности на плоскость конуса, который пересекает поверхность земли в двух стандартных параллелях. При таком способе проецирования вдоль стандартных параллелей сохраняется масштаб, между ними масштаб меньше реального, снаружи — больше. При этом сохраняются локальные углы в любой точке карты, а так же углы между линиями координатной сетки — они составляют 90°. Карты, построенные таким образом, используются в навигации на средних широтах, на небольшие расстояния, к примеру, на Великих Озерах США, а так же в гражданской авиации.
Другие типы проекций
Существует также множество других типов проекций, но большинство из них не годятся для нужд навигации и ориентирования, и используются в других областях науки — астрономии, сейсмологии, географии.
