RZUT CYLINDRYCZNY: CHARAKTERYSTYKA, ZALETY I WADY - NAUKA - 2025

Cylindryczny występ kartografii jest taka, w której punkty na powierzchni kulistej rzutowany cylindra, którego oś pokrywa się z linią, która przechodzi przez bieguny i jest styczna lub siecznej do kuli. Cylinder jest powierzchnią, którą można otworzyć w płaszczyźnie tworzącej prostokąt, bez deformacji rzutowanych na niego linii.

Istnieje kilka rzutów cylindrycznych, w których równoleżniki stają się poziomymi liniami, a południki pionowymi liniami, gdy cylinder zostanie rozciągnięty w płaszczyźnie. Cylinder projekcyjny jest zwykle wybierany tak, aby był styczny do linii równikowej Ziemi. W tym przypadku jego promień będzie równy promieniowi równikowemu, patrz rysunek 1.

Rysunek 1. Rzut cylindryczny kontynentów. Źródło: Wikimedia Commons Atlas of the World.

Jednakże cylindry projekcyjne można również wybrać sieczne do dwóch równoległych równo oddalonych od linii równikowej, w tym przypadku cylinder będzie miał promień mniejszy niż promień równikowy.

Wynikowa mapa rzutu cylindrycznego będzie następnie przedstawiać siatkę poziomych równoleżników i pionowych południków tworzących kąty proste.

Zalety występu cylindrycznego

Istnieje kilka rodzajów cylindrycznych występów stosowanych w kartografii, z których każdy ma swoje mocne i słabe strony. W każdym razie wybór typu odwzorowania będzie zależał od ostatecznego przeznaczenia mapy.

Po pierwsze, zaletą tego i każdego innego odwzorowania kartograficznego jest to, że dzięki nim można wizualizować części Ziemi na płaskiej powierzchni i zabrać je ze sobą, aby z łatwością się z nimi zapoznać.

Rzut cylindryczny jest bardzo odpowiedni dla map świata, ponieważ obie półkule mogą być reprezentowane, w przeciwieństwie do innych rzutów, takich jak rzut stożkowy, który pozwala na przedstawienie tylko jednej z półkul.

Teraz, przedstawiając sferyczną powierzchnię na płaszczyźnie, zawsze będzie ona zniekształcona w taki czy inny sposób. W przypadku rzutu cylindrycznego najmniejsze zniekształcenie występuje w strefie międzyzwrotnikowej.

Właśnie po to, by wykorzystać zalety tego typu odwzorowań, ale jednocześnie starając się zminimalizować te niedogodności, geografowie na przestrzeni wieków proponowali różne typy odwzorowań cylindrycznych.

Rzut cylindryczny Mercatora

Wynalazek tej projekcji przypisuje się belgijskiemu kartografowi, geografowi i matematykowi Gerardusowi Mercatorowi w roku 1569. Do dziś jest to jedna z najczęściej używanych projekcji na mapach świata.

Jego główną zaletą jest to, że trasa o stałym kierunku jest reprezentowana na mapie linią prostą.

Ze względu na tę wyjątkową cechę był to typ mapy, który nawigatorzy przyjęli wkrótce po jej wydaniu. Jest to więc odwzorowanie zgodne, ponieważ zachowuje kierunki i kąty.

Ale właśnie to sprawia, że ​​projekcja Mercatora nie chroni tych obszarów. Regiony poza tropikami, a zwłaszcza te daleko na północy lub na dalekim południu, wyglądają na przesadnie duże.

Rysunek 2. Odwzorowanie Mercatora powiększa obszary położone daleko na północy lub na dalekim południu. Źródło: Wikimedia Commons.

Od samego początku odwzorowanie Mercatora było szeroko stosowane do przedstawiania map świata z kontynentami i krajami.

Ostatnio teoria spiskowa rozprzestrzeniła się w sieciach społecznościowych, która potwierdza, że ​​bogate kraje są zainteresowane tego typu projekcjami, aby na mapie świata wydawać się większe i silniejsze niż biedne kraje w regionach tropikalnych. Ten rodzaj argumentacji jest całkowitym błędem.

Rysunek 3. Mapa świata z odwzorowaniem Mercatora. Źródło: Wikimedia Commons.

Niedogodności

Problem z odwzorowaniem cylindrycznym, jak widzieliśmy w poprzednich sekcjach, polega na tym, że skala jest zniekształcona z dala od równika lub równoległości odniesienia, znanych również jako standardowe równoległości.

Główną wadą jest to, że poza regionami międzyzwrotnikowymi to zniekształcenie kształtów i odległości rośnie, zwiększając to odkształcenie dla szerokości geograficznych biegunów, sprawiając, że te terytoria wydają się znacznie większe niż w rzeczywistości.

Z tego powodu wprowadzono modyfikacje, aby maksymalnie wyeliminować zniekształcenia, pojawiające się warianty w występach cylindrycznych, których główne cechy przedstawiono poniżej.

Rzutowanie cylindrycznej sieci - Mercator

Jest to wariant klasycznego odwzorowania Mercatora, który stał się standardowym systemem mapowania w sieci. Jest to system przyjęty przez Google w 2005 roku w popularnych aplikacjach, Google Maps i Google Earth.

Inni główni dostawcy map internetowych, tacy jak Bing Maps, Mapquest, OpenStreetMap, Mapbox i inni, przyjęli ten system projekcji.

Różnica między oryginalną projekcją Mercatora a tego typu projekcją jest bardzo subtelna, a końcowy wynik jest bardzo niewielki.

W pierwotnej projekcji zakłada się, że Ziemia jest kulą, natomiast w sieci - Mercator - Ziemia jest elipsoidalna.

Jednak są kraje, które nie przyjęły tych ulepszeń na swoich mapach. Na przykład dla kontynentalnych Stanów Zjednoczonych i Kanady odwzorowanie Lamberta Conformal Conic jest preferowane w przypadku map nawigacyjnych i odwzorowanie Alberta Conic w kwestiach katastralnych.

Rzut cylindryczny Lamberta

Jest to rzut cylindryczny zaproponowany w 1772 roku przez szwajcarskiego matematyka i geografa Johanna Heinricha Lamberta (1728-1777). W swojej oryginalnej wersji Lambert używa równika jako odniesienia.

W tego typu odwzorowaniu celem jest skorygowanie zniekształcenia w obszarze wprowadzonego przez rzut Mercatora, dlatego nazywany jest również odwzorowaniem cylindrycznym o równej powierzchni.

Stałość obszaru w rzucie Lamberta uzyskuje się kosztem deformacji w aspekcie, głównie w rejonach o dużych wartościach szerokości geograficznej.

Z tego typu projekcji wyłoniła się rodzina co najmniej siedmiu wariantów, w których wybiera się dwie równoleżniki w równej odległości od linii równikowej, zachowując niezmienność w obszarze jako podstawową cechę, ale minimalizując deformację w szerokościach geograficznych będących przedmiotem zainteresowania. zgodnie z wykorzystaniem mapy.

Inne typy występów cylindrycznych, ich zalety i wady

Oprócz tych już sprawdzonych istnieją inne typy występów cylindrycznych, nawet dość stare. Niektóre z nich opisano poniżej.

Równoodległy rzut cylindryczny

Jest to rodzaj prostej projekcji, w której południki sfery ziemskiej stają się równo rozmieszczonymi pionowymi liniami. W podobny sposób równoleżniki lub okręgi szerokości geograficznej stają się liniami poziomymi, które są również równo oddalone.

Ten typ projekcji jest bardzo stary i przypisuje się go Marinusowi z Tyrios, greckiemu geografowi, który żył między 70 a 130 rokiem. DO.

Ten rodzaj projekcji ma tę wadę, że deformuje obszary i kształty głównie w strefach szerokości geograficznych wyższych niż w tropikach, spłaszczając kształty w poziomie w pobliżu regionów polarnych.

Dlatego ten typ odwzorowania nie zachowuje obszarów i kątów, z wyjątkiem równoległości równikowych, gdzie jest dokładna.

Projekcja cylindryczna Millera

Zaproponował ją kartograf Osborn Maitland Miller (1897–1979) w 1942 r., Używając równika jako standardu równoległego do cylindra projekcyjnego.

To odwzorowanie jest bardzo podobne do odwzorowania Mercatora, ale ma tę wadę, że jest niezgodne, to znaczy ustalony kurs na mapie Millera wygląda jak krzywa.

Aby wykonać swoją projekcję, Miller rozpoczął od odwzorowania Mercatora, mnożąc rzeczywistą szerokość geograficzną przez współczynnik ⅘, a następnie wykonując rzut Mercatora. Aby skompensować współczynnik na rzutowanej szerokości geograficznej, mnoży się go przez współczynnik odwrotny, czyli 5/4.

W rezultacie formy na dużych szerokościach geograficznych są mniej zniekształcone w porównaniu z formą oryginalną.

Bibliografia

1. Aguilar, A. 2004. Geografia ogólna. 2nd. Wydanie. Prentice Hall. 57-58.
2. Ebrahim Ghaderpour. Rzutowanie mapy. Odzyskany z: researchgate.net
3. Geografia. Co to są odwzorowania map? Odzyskany z: gisgeography.com
4. Geografia. Rzut cylindryczny. Odzyskany z: gisgeography.com
5. Weisstein E. Rzut cylindryczny. Odzyskany z: mathworld.wolfram.com
6. Wikipedia. Rzutowanie cylindryczne Lamberta o równej powierzchni. Odzyskany z: en.wikipedia.com
7. Wikipedia. Projekcja Mercatora. Odzyskany z: en.wikipedia.com
8. Wikipedia. Lista rzutów mapy. Odzyskany z: en.wikipedia.com