RZUTY KARTOGRAFICZNE: DO CZEGO SŁUŻĄ I RODZAJE - GEOGRAFIA - 2026

W kartograficzny występy przedstawiają w płaszczyźnie punktów znajdujących się na powierzchni Ziemi, która jest zakrzywiona. W ten sposób współrzędne lokalizacji: szerokość i długość geograficzna są zamieniane na punkt o współrzędnych kartezjańskich x i y.

Oczywiście nie jest to łatwe, bo oznacza to „spłaszczenie” kuli ziemskiej, czego nie da się zrobić bez deformacji. W rzeczywistości dzieje się tak na większości map.

Rysunek 1. W odwzorowaniach kartograficznych zawsze występuje jakieś zniekształcenie. Źródło: Pixabay.

Czytelnik może spróbować usunąć skórkę ze środka pomarańczy, a następnie spróbować całkowicie ją spłaszczyć. Jedynym sposobem na osiągnięcie tego jest rozbicie go w niektórych częściach, ale w ten sposób widać, że powierzchnia nieco się odkształca.

Z tego powodu ani długości, kierunki ani kształty przedstawione na mapach nie pokrywają się dokładnie z rzeczywistymi, a przynajmniej nie wszystkie te cechy jednocześnie. Kiedy jeden z nich zostaje zachowany, w taki czy inny sposób inne giną, przynajmniej częściowo. Jednak w zależności od przeznaczenia mapy takie straty mogą być akceptowalne.

Mimo to płaskie reprezentacje powierzchni ziemi mają wiele zalet. Po pierwsze, mapy są przenośne i można je zabrać w wiele miejsc bez zajmowania zbyt dużo miejsca.

Ponadto mogą być wykonane specjalnie dla określonych obszarów i powiększać szczegóły, które są uważane za ważne, minimalizując deformację. Nie jest to możliwe w przypadku bardziej realistycznej reprezentacji, która z konieczności jest mniejsza: glob w skali.

Globusy mają kształt Ziemi, ale ze względu na wielkość nie mogą zawierać zbyt wielu informacji.

Rodzaje odwzorowań map

- Zgodnie z zachowaną charakterystyką projekcji

W zależności od cech zachowanych w rzucie wyróżnia się następujące rodzaje odwzorowań kartograficznych:

- Conformal : zachowuje istniejące kąty między dwiema liniami na powierzchni ziemi, dlatego jest odpowiednim odwzorowaniem dla map nawigacyjnych

- Równoważny (równy obszar): ta projekcja utrzymuje prawidłowe powierzchnie terenu, chociaż może wystąpić deformacja i kształty nie są już podobne. Jest to odpowiednie odwzorowanie dla map działek.

- Równomierna odległość : jak sama nazwa wskazuje, w tym odwzorowaniu odległości między dwoma punktami są identyczne, połączone łukiem na powierzchni ziemi i prostą linią na mapie.

- Afilaktyczny : w tej projekcji nie są zachowane żadne kąty, powierzchnie ani odległości, ale zniekształcenie kształtu jest minimalne.

- Zgodnie z rysunkiem, na którym jest rzutowany

Rysunek 2. Typy najczęściej stosowanych odwzorowań map. Źródło: Wikimedia Commons.

Jest wiele sposobów wykonywania projekcji. Innym szeroko stosowanym kryterium jest klasyfikacja według figury płaszczyzny, na którą jest rzutowana, np. Płaszczyzny, walca lub stożka.

Kiedy używana jest płaszczyzna, rzut nazywa się rzutem płaszczyzną lub azymutalnym, podczas gdy używa się figury geometrycznej, jest to rozwinięcie, ponieważ figura geometryczna może później przekształcić się w płaszczyznę, jak zobaczymy poniżej.

Rzuty płaszczyzny lub azymutu

Zbudowane są z rzutu powierzchni Ziemi z punktu zwanego wierzchołkiem projekcji w kierunku płaszczyzny stycznej do powierzchni Ziemi. Punkt styczności nazywany jest środkiem rzutowania.

Ten typ rzutu ma kilka wariantów, w zależności od położenia zarówno wierzchołka rzutu, jak i punktu styczności płaszczyzny.

Występ stożkowy

Stożek i cylinder to figury geometryczne najczęściej używane jako środki pomocnicze do opracowania rzutu. W pierwszym przypadku, w rzucie stożkowym, kula pokryta jest stożkiem, którego oś symetrii przechodzi przez bieguny.

Teraz na powierzchni ziemi narysowane są zakrzywione linie, które określają położenie każdego punktu: równoleżników i południków. Podczas rzutowania na stożek podobieństwa pojawiają się jako koncentryczne okręgi, podczas gdy południki pojawiają się jako równoległe linie na wierzchołku stożka.

Rzut cylindryczny

W rzucie cylindrycznym powierzchnia ziemi pokryta jest cylindrem stycznym do kuli, przy czym oś walca jest równoległa do osi przechodzącej przez bieguny. Następnie cylinder zostaje wydłużony, na którym południki i równoleżniki pozostaną w liniach prostych.

Linie odpowiadające południkom będą w równej odległości, ale nie linie odpowiadające równoleżnikom, których odległość zwiększa się wraz ze wzrostem długości.

Jednak cylinder można ustawić w inny sposób, niekoniecznie dotykając powierzchni ziemi na równiku, jak pokazano na rysunku. Cylinder może mieć mniejszą średnicę niż Ziemia.

Najpopularniejsze odwzorowania kartograficzne

Opisane powyżej rodzaje rzutów można łączyć w celu tworzenia nowych rzutów. Najbardziej znane zostały pokrótce opisane poniżej.

Projekcja Mercatora

Jest to jedna z najczęściej używanych projekcji do przedstawiania map świata. Został wynaleziony przez geografa Gerarda Kremera, znanego również jako Gerardus Mercator (1512-1594) w roku 1569.

Jest to odwzorowanie cylindryczne, czyli zgodne z kątami, dlatego jest to rzut bardzo ceniony przez żeglarzy. Nie zachowuje jednak obszarów, ponieważ tego typu odwzorowanie jest odpowiednie dla obszarów równikowych. Poza tymi szerokościami geograficznymi regiony wyglądają na znacznie większe niż w rzeczywistości.

Mimo tych wad jest to odwzorowanie stosowane w najpopularniejszych aplikacjach mapowych w Internecie.

Projekcja stożkowa Lamberta

Ta projekcja została stworzona przez szwajcarskiego matematyka Johanna Lamberta (1728-1777), który również wykazał, że liczba π jest nieracjonalna. Ta projekcja bardzo dobrze zachowuje odległości i jest bardzo odpowiednia do reprezentowania regionów średnich szerokości geograficznych, ale nie nadaje się do równikowych szerokości geograficznych z powodu deformacji.

Zmodyfikowane odwzorowania mapy

Ta grupa rzutów jest używana do reprezentowania powierzchni ziemi, próbując zminimalizować odkształcenia. Do najbardziej znanych należą:

Projekcja sinusoidalna

Ten rzut pozwala na to, aby równoległości były poziome i jednakowo oddalone, w przeciwieństwie do rzutu cylindrycznego. Centralny południk jest linią prostopadłą do równoleżników, ale pozostałe południki zakrzywiają się wokół niego.

Odległości między równoleżnikami, jak również między równoleżnikami a południkiem centralnym są prawdziwe i również chronią obszary.

Projekcja Mollweide

Ta projekcja ma na celu zachowanie obszarów. Tutaj równik jest dwa razy dłuższy od południka centralnego. Południki mają postać elips, a równoleżniki to poziome linie równoległe do równika, których separacja zależy od wiernego zachowania obszarów, co jest bardzo odpowiednie dla średnich szerokości geograficznych.

Projekcja Goode

Rysunek 3. Projekcja Goode'a. Źródło: Wikimedia Commons.

To projekcja, która w przeciwieństwie do poprzednich jest nieciągła. W nim powierzchnia lądu jest reprezentowana w postaci nieregularnych i zjednoczonych obszarów, minimalizując zniekształcenia na kontynentach. Inaczej jest w przypadku powierzchni oceanicznych, które są podzielone, jak widać na rysunku.

Jednak rzut Goode ma tę zaletę, że zachowuje kształt kontynentów, a także obszarów, dlatego jest szeroko stosowany na mapach gospodarczych do reprezentowania dystrybucji produktów na całym świecie.

Bibliografia

1. Aguilar, A. 2004. Geografia ogólna. 2nd. Wydanie. Edukacja Pearson.
2. Geografia. Co to są odwzorowania map? Odzyskany z: gisgeography.com
3. Snaider, P. Projekcje kartograficzne i systemy odniesienia. Odzyskany z: hum.unne.edu.ar.
4. USGS. Rzuty mapy. Odzyskany z: icsm.gov.au
5. Wikipedia. Lista rzutów mapy. Odzyskany z: en.wikipedia.com