• Τι είναι η προβολή χάρτη;
• Ιδιότητες προβολής χάρτη
• Τύποι προβολών χαρτών
• Παραδείγματα προβολών χαρτών
• Γιατί παραμορφώνονται οι προβολές χαρτών;

Εξηγούμε τι είναι η χαρτογραφική προβολή, τη λειτουργία της στη δημιουργία χαρτών και τις ιδιότητες της. Επιπλέον, σας δίνουμε διάφορα παραδείγματα.

Μια χαρτογραφική προβολή επιδιώκει να παραμορφώσει τις αναλογίες του πλανήτη όσο το δυνατόν λιγότερο.

Τι είναι η προβολή χάρτη;

Σε γεωγραφία, μια προβολή χάρτη (ονομάζεται επίσης γεωγραφική προβολή) είναι ένας τρόπος οπτικής αναπαράστασης ενός μέρους του ο φλοιός της Γης, η οποία εκτελεί μια ισοδυναμία μεταξύ της φυσικής καμπυλότητας του πλανήτης και η επίπεδη επιφάνεια του α Χάρτης. Συνίσταται, βασικά, στη «μετάφραση» μιας τρισδιάστατης αναπαράστασης σε α δισδιάστατη, παραμορφώνοντας όσο το δυνατόν λιγότερο τις αναλογίες του πρωτοτύπου.

Είναι μια τυπική διαδικασία για τη δημιουργία χαρτών από χαρτογράφους, οι οποίοι πρέπει να καθοδηγούνται από το σύστημα συντεταγμένων που συνθέτει τους χάρτες. μεσημβρινοί και παράλληλοι επίγειο να κατασκευάσει μια χωρική αναπαράσταση που να είναι πιστή στις αναλογίες της καμπυλότητας του πλανήτη.

Αυτό, ωστόσο, δεν μπορεί να γίνει χωρίς ένα ορισμένο περιθώριο λάθους, επομένως οι προβολές μελετώνται προκειμένου να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η παραμόρφωση και να διατηρηθούν, κυρίως, οι τρεις θεμελιώδεις πτυχές ενός χάρτη: η απόσταση, η επιφάνεια και το σχήμα.

Υπάρχουν διαφορετικές πιθανές χαρτογραφικές προβολές, δηλαδή διαφορετικές μεθόδους Υ διαδικασίες να αναπαραστήσουν τις διαστάσεις της Γης (ή ενός τμήματος της επιφάνειάς της) σε δύο διαστάσεις, αφού αυτό ήταν ένα θέμα που απασχολούσε τους γεωγράφους από την αρχαιότητα. Υπό αυτή την έννοια, κανένας δεν είναι «πιο πιστός» από τον άλλον, αλλά παρουσιάζει διαφορετικά προβλήματα γεωμετρικός και τονίζουν διαφορετικές πτυχές της αναπαράστασης.

Ιδιότητες προβολής χάρτη

Όλες οι χαρτογραφικές προβολές έχουν χαρακτηριστικά γνωρίσματα που έχουν να κάνουν με το είδος του μετασχηματισμού ή τη γεωμετρική διαδικασία που χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίησή του. Έτσι, μια γεωγραφική προβολή μπορεί να έχει μία ή δύο από τις ακόλουθες τρεις ιδιότητες, αλλά σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να εκπληρώσει και τις τρεις ταυτόχρονα:

• Ισοαπόσταση. Η προβολή είναι πιστή στις αποστάσεις του πρωτοτύπου, δηλαδή δεν τις μεγεθύνει ούτε τις συρρικνώνει, αλλά τις διατηρεί ποσοστό στο κλίμακα ανταποκριτής.
• Ισοδυναμίας. Η προβολή είναι αληθινή στις περιοχές των αρχικών επιφανειών, δηλαδή δεν παραμορφώνει τα μεγέθη και τις διαστάσεις των επιφανειών.
• Συμφωνία. Η προβολή είναι πιστή στα σχήματα και τις γωνίες του πρωτοτύπου, δηλαδή δεν παραμορφώνει τη σιλουέτα ή την εμφάνιση της αναπαριστώμενης επιφάνειας.

Σε κάθε προβολή, επιδιώκεται να συμμορφώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο με αυτές τις τρεις θεμελιώδεις ιδιότητες, αν και γενικά η μία θυσιάζεται περισσότερο από την άλλη ανάλογα με τη συγκεκριμένη χρησιμότητα του προβαλλόμενου χάρτη. Για παράδειγμα, αν είναι α ΠΑΓΚΟΣΜΙΟΣ ΧΑΡΤΗΣ είτε επιπεδόσφαιρα σχολείο, γενικά η μορφή των λέξεων είναι σεβαστή ηπείρους (συμμόρφωση) από την απόσταση μεταξύ τους (ίση απόσταση) και την επιφάνεια του καθενός (ίση απόσταση).

Τύποι προβολών χαρτών

Στις κωνικές προβολές οι μεσημβρινοί γίνονται ευθείες γραμμές.

Για την ταξινόμηση των χαρτογραφικών προβολών, το κριτήριο της γεωμετρικό σχήμα που το εμπνέει, δηλαδή αν η προβολή είναι κυλινδρική, κωνική, αζιμουθιακή ή αν συνδυάζει πτυχές αυτών των τριών κατηγοριών.

• Κυλινδρικές προβολές. Όπως υποδηλώνει το όνομά τους, είναι οι προβολές που χρησιμοποιούν έναν φανταστικό κύλινδρο ως επιφάνεια του χάρτη.Βρίσκεται σε τέμνουσα ή εφαπτομένη στη σφαιρική επιφάνεια του πλανήτη, αυτός ο κύλινδρος έχει καλή συμμόρφωση (σέβεται τα σχήματα), αλλά καθώς απομακρυνόμαστε από τον ισημερινό, δημιουργείται μεγαλύτερη και πιο αισθητή παραμόρφωση όσον αφορά τις αποστάσεις και τις επιφάνειες. Ακόμα κι έτσι, διατηρώντας την καθετότητα μεταξύ μεσημβρινών και παραλλήλων, είναι ένας απλός και χρήσιμος τύπος προβολής, που χρησιμοποιείται ευρέως στη ναυσιπλοΐα.
• κωνικές προεξοχές. Με παρόμοιο τρόπο με τις κυλινδρικές, αυτές οι προβολές λαμβάνονται με τον εντοπισμό της γήινης σφαίρας εντός της εσωτερικής καμπυλότητας ενός νοητού κώνου εφαπτομένης ή τέμνουσας, πάνω στον οποίο θα προβάλλονται οι παράλληλοι και οι μεσημβρινοί. Αυτός ο τύπος προβολής έχει την αρετή να μετατρέπει τους μεσημβρινούς σε ευθείες γραμμές που ξεκινούν από τον πόλο και τους παραλλήλους σε ομόκεντρους κύκλους μέσα στον κώνο. Ο χάρτης που λαμβάνεται είναι ιδανικός για να αναπαραστήσει τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, επειδή παρουσιάζει μεγαλύτερη παραμόρφωση καθώς κινείται κανείς προς τους πόλους.
• Αζιμουθιακές ή αζιμουθιακές προβολές. Ονομάζονται επίσης ζενιθαλικές προβολές, λαμβάνονται με την τοποθέτηση της γήινης σφαίρας σε ένα φανταστικό επίπεδο, εφαπτομένο στην ίδια τη σφαίρα, πάνω στο οποίο προβάλλονται οι μεσημβρινοί και οι παράλληλοι. Η άποψη που λαμβάνεται αντιστοιχεί στην άποψη του κόσμου από το κέντρο της Γης (γνωμονική προβολή) ή από έναν μακρινό πλανήτη (ορθογραφική προβολή). Αυτές οι προβολές είναι ιδανικές για τη διατήρηση της σχέσης μεταξύ των πόλων και των ημισφαιρίων, επομένως είναι πιστές σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους. αλλά παρουσιάζουν μια αυξανόμενη παραμόρφωση όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ του εφαπτομενικού σημείου του επιπέδου και της σφαίρας, έτσι ώστε να μην είναι κατάλληλα για την πιστή αναπαράσταση της ισημερινής περιοχής.
• Τροποποιημένες προβολές.Ονομάζονται επίσης συνδυασμένες ή μικτές προβολές, είναι αυτές που ενσωματώνουν διαφορετικές πτυχές των προβολών που αναφέρονται προηγουμένως και προσπαθούν να επιτύχουν μια πιστή αναπαράσταση της επιφάνειας της γης διασπώντας τη συνέχεια του χάρτη και τη μαθηματική κατασκευή ενός τετραγώνου που περιλαμβάνει την ίδια επιφάνεια ενός κύκλου: μια αντιδιαισθητική διαδικασία, αλλά αυτή που επιτρέπει τον πειραματισμό με εκούσιες παραμορφώσεις των επίγειων μεσημβρινών και παραλλήλων, λαμβάνοντας έτσι νέα και αδύνατα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας τους υπόλοιπους τύπους προβολής.

Παραδείγματα προβολών χαρτών

Η προβολή Winkel-Tripel θεωρείται το καλύτερο μοντέλο για επίγεια αναπαράσταση.

Οι κύριες και πιο γνωστές χαρτογραφικές προβολές της Γης (δηλαδή ενός παγκόσμιου χάρτη) είναι:

• Η προβολή Mercator. Δημιουργήθηκε από τον Γερμανό γεωγράφο και μαθηματικό Gerardus Mercator (1512-1594) το 1569, είναι μια από τις πιο χρησιμοποιημένες επίγειες προβολές στην ιστορία, ειδικά στην κατασκευή χαρτών για πλοήγηση κατά τον 18ο αιώνα. Είναι κυλινδρικού τύπου προβολή, πρακτική και απλή, αλλά παραμορφώνει τις αποστάσεις μεταξύ των επίγειων μεσημβρινών και των παραλλήλων μετατρέποντάς τους σε παράλληλες γραμμές, γεγονός που αυξάνει την απόσταση μεταξύ του ενός και του άλλου καθώς κινείστε προς τον πόλο. Σε αυτό προστίθεται μια συρρίκνωση των ισημερινών περιοχών, η οποία επιτρέπει, για παράδειγμα, στην Αλάσκα να μοιάζει λίγο πολύ με το μέγεθος της Βραζιλίας, όταν η τελευταία είναι στην πραγματικότητα σχεδόν πέντε φορές το μέγεθός της. Αυτό κάνει την Ευρώπη, τη Ρωσία και τον Καναδά να έχουν πολύ πιο σημαντικό ρόλο στην αναπαράσταση του πλανήτη, για τον οποίο ο χάρτης έχει κατηγορηθεί ως ευρωκεντρικός.
• Η προβολή του Lambert. Ονομάζεται επίσης «Συμμορφική Προβολή Lambert» για να τη διακρίνει από άλλες προβολές που έγιναν από τον Γαλλο-Γερμανό φυσικό, φιλόσοφο και μαθηματικό Johann Heinrich Lambert (1728-1777), είναι μια κωνική προβολή που δημιουργήθηκε το 1772.Λαμβάνεται με χρήση δύο παραλλήλων αναφοράς που τέμνουν την υδρόγειο και λειτουργούν ως πλευρές του κώνου, γεγονός που επιτρέπει μηδενική παραμόρφωση κατά μήκος των παραλλήλων, αν και αυτή η παραμόρφωση αυξάνεται όταν απομακρύνεστε από αυτές. Οι μεσημβρινοί, από την άλλη, γίνονται καμπύλες γραμμές μεγάλης ακρίβειας. Το αποτέλεσμα είναι μια προβολή με πολύ υψηλή συμμόρφωση, η οποία χρησιμοποιείται συχνά για χάρτες πτήσης αεροσκαφών, παρόλο που οι παγκόσμιοι χάρτες που παράγονται με αυτήν είναι συνήθως κατάλληλοι μόνο για ένα ημισφαίριο τη φορά.
• Η προβολή Gall-Peters. Δημιουργήθηκε από τον Σκωτσέζο κληρικό James Gall (1808-1895) το 1855, αυτή η προβολή εμφανίστηκε για πρώτη φορά 30 χρόνια αργότερα στο Scottish Geographical Review (Scottish Geographical Magazine). Όμως η εκλαΐκευση και η υλοποίησή του αντιστοιχούσε στον Γερμανό κινηματογραφιστή Άρνο Πίτερς (1916-2002) και γι' αυτό φέρει το όνομα και των δύο. Είναι μια προβολή που επιδιώκει να διορθώσει τα ελαττώματα της προβολής Mercator και για αυτό δίνει μεγαλύτερη έμφαση στην ισοδυναμία: προβάλλει τη γήινη σφαίρα σε έναν φανταστικό κύλινδρο, ο οποίος στη συνέχεια τεντώνεται για να διπλασιάσει το δικό της μέγεθος.
• Η προβολή van der Grinten. Δημιουργήθηκε το 1898 από τον Γερμανοαμερικανό χαρτογράφο Alphons J. van der Grinten (1852-1921), δεν είναι μια σύμμορφη ή ισοδύναμη προβολή, αλλά μάλλον μια αυθαίρετη γεωμετρική κατασκευή στο αεροπλάνο. Χρησιμοποιεί τις ίδιες μεθόδους Mercator, αλλά μειώνει σημαντικά τις παραμορφώσεις του, οι οποίες προορίζονται για τους πόλους, υπό τον μέγιστο βαθμό ασυμφωνίας. Αυτή η προβολή υιοθετήθηκε από την National Geographic Society το 1922, μέχρι την αντικατάστασή της το 1988 από την προβολή Robinson.
• Η προβολή του Aitoff.Προτάθηκε το 1889 από τον Ρώσο χαρτογράφο David Aitoff (1854-1933), είναι μια ελαφρώς ισοδύναμη και ελαφρώς ομοιόμορφη ζενίθαλη ή αζιμουθιακή προβολή, που χτίστηκε από την παραμόρφωση της οριζόντιας κλίμακας για να μετατρέψει τη γήινη σφαίρα σε μια έλλειψη διπλάσια από την υψηλή . Είναι μια σταθερή κλίμακα στον ισημερινό και τον κεντρικό μεσημβρινό του πλανήτη, που ενέπνευσε τον Ernst Hammer να προτείνει ένα παρόμοιο μοντέλο το 1892, γνωστό ως Hammer projection, αλλά ελάχιστης χρήσης.
• Η προβολή του Ρόμπινσον. Δημιουργήθηκε το 1961 από τον Αμερικανό γεωγράφο Arthur H. Robinson (1915-2004), προέκυψε ως απάντηση στη συζήτηση σχετικά με την πιο δίκαιη αναπαράσταση του πλανήτη που συνέβη στα μέσα του 20ού αιώνα. Σκοπός του ήταν να δείξει τον παγκόσμιο χάρτη με απλό αλλά αναξιόπιστο τρόπο σε ένα ημικυλινδρικό επίπεδο, έτσι ώστε να μην είναι ούτε ισαπέχον, ούτε ισοδύναμο, ούτε σύμμορφο, αλλά μάλλον υποθέτει τις παραμορφώσεις του (το πιο σημαντικό στην πολική περιοχή και σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη ) με βάση μια πολιτιστική συναίνεση, η οποία θα παράγει ελκυστικές εικόνες όλου του κόσμου, χωρίς να δίνει έμφαση σε καμία ήπειρο. Αυτή η προβολή χρησιμοποιήθηκε ευρέως από την National Geographic Society μέχρι την αντικατάστασή της το 1998 από την προβολή Winkel-Tripel.
• Η προβολή Winkel-Tripel. Είναι μια τροποποιημένη αζιμουθιακή γεωγραφική προβολή, που προτάθηκε από τον Oscar Winkel το 1921, από το συνδυασμό της προβολής Aitoff και μιας ισαπέχουσας κυλινδρικής προβολής. Αυτή η προβολή υιοθετήθηκε από την National Geographic Society το 1998 και έκτοτε θεωρείται το καλύτερο μοντέλο επίγειας αναπαράστασης μέχρι σήμερα.

Γιατί παραμορφώνονται οι προβολές χαρτών;

Το φαινόμενο της παραμόρφωσης είναι αναπόφευκτο σε κάθε είδους προβολή, αν και μπορεί να μειωθεί ή να κρυφτεί ως ένα βαθμό.Αυτό οφείλεται σε ένα γεωμετρικό πρόβλημα: είναι αδύνατο να μεταφραστεί πιστά μια σφαιρική επιφάνεια σε επίπεδη, διατηρώντας την απόσταση, το σχήμα και τις πτυχές της επιφάνειας όταν μεταβαίνουμε από τις τρεις διαστάσεις στις δύο.

Ένας καλός τρόπος για να επαληθεύσουμε αυτό το φαινόμενο είναι να φανταστούμε ότι στεκόμαστε σε έναν από τους επίγειους πόλους και ότι περπατάμε σε ευθεία γραμμή προς τον ισημερινό, καθοδηγούμενοι από οποιονδήποτε μεσημβρινό. Μόλις φτάσουμε, περπατάμε μια απόσταση σε ευθεία γραμμή στον ισημερινό και μετά επιστρέφουμε στον πόλο σε ευθεία γραμμή, καθοδηγούμενοι από τον αντίστοιχο μεσημβρινό.

Η τροχιά που περιγράψαμε στην περιήγησή μας συνθέτει ένα σφαιρικό, καμπύλο τρίγωνο, το οποίο έχει δύο ορθές γωνίες (δηλαδή άνοιγμα 90°) και μια τρίτη μικρότερη γωνία, αλλά μεγαλύτερη από 0° άνοιγμα. Επομένως, το άθροισμα των γωνιών αυτού του τριγώνου είναι μεγαλύτερο από 180°, κάτι που είναι γεωμετρικά αδύνατο για οποιοδήποτε επίπεδο τρίγωνο. Η απάντηση σε αυτό το αίνιγμα βρίσκεται ακριβώς στην απαραίτητη παραμόρφωση που υφίσταται το τρίγωνο που περιγράφεται όταν βρίσκεται στην επιφάνεια μιας σφαίρας.