ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ПРОЕКЦИЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ - НАУКА - 2025

Цилиндрическая проекция в картографии является тот , в котором точка на сферическую поверхности проецируется на цилиндр, ось которого совпадает с линией, проходящей через полюс , и является касательным или секущим к сфере. Цилиндр - это поверхность, которую можно открыть в плоскости, образующей прямоугольник, без деформации проецируемых на нее линий.

Есть несколько цилиндрических проекций, в которых параллели становятся горизонтальными линиями, а меридианы - вертикальными линиями, когда цилиндр вытянут в плоскости. Проекционный цилиндр обычно выбирают так, чтобы он касался экваториальной линии Земли. В этом случае его радиус будет равен экваториальному радиусу, см. Рисунок 1.

Рисунок 1. Цилиндрическая проекция континентов. Источник: Атлас мира Wikimedia Commons.

Однако цилиндры с выступами можно также выбрать секущими к двум параллелям, равноудаленным от экваториальной линии, в этом случае цилиндр будет иметь радиус меньше экваториального.

Полученная карта цилиндрической проекции будет представлять собой сетку горизонтальных параллелей и вертикальных меридианов, образующих прямые углы.

Преимущества цилиндрической проекции

В картографии используется несколько типов цилиндрических проекций, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. В любом случае выбор типа проекции будет зависеть от конечного назначения карты.

Прежде всего, преимущество этой и любой другой картографической проекции состоит в том, что с их помощью вы можете визуализировать части Земли на плоской поверхности и брать их с собой, чтобы легко с ними обращаться.

Цилиндрическая проекция очень подходит для карт мира, поскольку могут быть представлены оба полушария, в отличие от других проекций, таких как коническая проекция, которая позволяет отображать только одно из полушарий.

Теперь, изображая сферическую поверхность на плоскости, она всегда будет тем или иным образом искажена. В случае цилиндрической проекции наименьшие искажения возникают в тропической зоне.

Именно для того, чтобы воспользоваться преимуществами этого типа проекции, но в то же время, пытаясь свести к минимуму эти неудобства, географы на протяжении веков предлагали различные типы цилиндрических проекций.

Цилиндрическая проекция Меркатора

Изобретение этой проекции приписывается бельгийскому картографу, географу и математику Герарду Меркатору в 1569 году. Это одна из наиболее широко используемых проекций на картах мира даже сегодня.

Его главное достоинство в том, что маршрут с постоянным направлением отображается на карте прямой линией.

Из-за этой уникальной особенности навигаторы переняли именно этот тип карты вскоре после ее выпуска. В этом случае проекция соответствует проекции, поскольку сохраняет направления и углы.

Но именно это делает проекцию Меркатора не сохраняющей площади. Регионы за пределами тропиков, особенно далеко на севере или далеко на юге, выглядят чрезмерно большими.

Рис. 2. Проекция Меркатора увеличивает области далеко на север или далеко на юг. Источник: Wikimedia Commons.

С момента своего создания проекция Меркатора широко использовалась для отображения карт мира с континентами и странами.

Недавно в социальных сетях распространилась теория заговора, которая утверждает, что богатые страны заинтересованы в этом типе проекции, чтобы казаться больше и сильнее на карте мира, чем бедные страны в тропических регионах. Подобная аргументация - полное заблуждение.

Рисунок 3. Карта мира с проекцией Меркатора. Источник: Wikimedia Commons.

Недостатки

Проблема с цилиндрической проекцией, как мы видели в предыдущих разделах, заключается в том, что шкала искажена в сторону от экватора или опорных параллелей, также известных как стандартные параллели.

Главный недостаток заключается в том, что за пределами тропических регионов это искажение форм и расстояний увеличивается, увеличивая указанную деформацию для полярных широт, в результате чего эти территории кажутся намного больше, чем они есть на самом деле.

По этой причине были внесены модификации для максимального устранения искажений, появляющиеся варианты в цилиндрических выступах, основные характеристики которых представлены ниже.

Цилиндрическая веб-проекция - Меркатор

Это вариант классической проекции Меркатора, которая стала стандартной картографической системой для Интернета. Это система, принятая Google в 2005 году для своих популярных приложений, Google Maps и Google Earth.

Другие крупные поставщики карт в Интернете, такие как Bing Maps, Mapquest, OpenStreetMap, Mapbox и другие, приняли эту систему проецирования.

Разница между исходной проекцией Меркатора и проекцией этого типа очень тонкая, и конечный результат очень мало отличается.

В исходной проекции Земля предполагается сферой, тогда как в сети - Меркатор Земля предполагается эллипсоидальной.

Однако есть страны, которые не внедрили эти улучшения в свои карты. Например, для континентальной части Соединенных Штатов и Канады проекция конической формы Ламберта предпочтительна для аэронавигационных карт и проекция Альберта Коника для данных кадастра.

Цилиндрическая проекция Ламберта

Это цилиндрическая проекция, предложенная в 1772 году швейцарским математиком и географом Иоганном Генрихом Ламбертом (1728–1777). В своей первоначальной версии Ламберт использует экватор как опорную параллель.

В этом типе проекции цель состоит в том, чтобы исправить искажение в области, вызванное проекцией Меркатора, поэтому она также известна как цилиндрическая проекция равной площади.

Постоянство площади в проекции Ламберта достигается за счет деформации ракурса, в основном в областях больших значений широты.

Из этого типа проекции возникло семейство, по крайней мере, из семи вариантов, в которых выбраны две параллели, равноудаленные от экваториальной линии, сохраняя неизменность области в качестве фундаментальной характеристики, но минимизируя деформацию в интересующих широтах. согласно использованию карты.

Другие виды цилиндрических выступов, их достоинства и недостатки

Помимо уже рассмотренных, есть и другие виды цилиндрических выступов, даже довольно старые. Некоторые из них описаны ниже.

Эквидистантная цилиндрическая проекция

Это тип простой проекции, в которой меридианы земной сферы становятся равноотстоящими вертикальными линиями. Точно так же параллели или круги широты становятся горизонтальными линиями, которые также находятся на одинаковом расстоянии.

Этот тип проекции очень древний и приписывается Маринусу Тириосскому, греческому географу, который жил между 70 и 130 годами нашей эры. C.

Этот тип проекции имеет недостаток, заключающийся в том, что он деформирует области и формы в основном в зонах широты выше, чем в тропиках, сглаживая формы по горизонтали вблизи полярных регионов.

Таким образом, этот тип проекции не сохраняет площади и углы, за исключением экваториальной параллели, где это точно.

Цилиндрическая проекция Миллера

Он был предложен картографом Осборном Мейтландом Миллером (1897–1979) в 1942 году с использованием экватора в качестве эталона, параллельного цилиндру проекции.

Эта проекция очень похожа на проекцию Меркатора, но с тем недостатком, что она не соответствует требованиям, то есть фиксированный курс на карте Миллера выглядит как кривая.

Чтобы выполнить свою проекцию, Миллер начал с проекции Меркатора, умножив реальную широту на коэффициент, а затем выполнил проекцию Меркатора. Чтобы компенсировать коэффициент на прогнозируемой широте, он умножается на обратный коэффициент, то есть 5/4.

В результате формы в высоких широтах меньше искажаются по сравнению с исходной формой.

Ссылки

1. Агилар, А. 2004. Общая география. 2-й. Издание. Прентис Холл. 57-58.
2. Эбрахим Гадерпур. Картографическая проекция. Получено с: researchgate.net
3. Гисгеография. Что такое картографические проекции? Получено с: gisgeography.com
4. Гисгеография. Цилиндрическая проекция. Получено с: gisgeography.com
5. Вайсштейн, Э. Цилиндрическая проекция. Получено с: mathworld.wolfram.com
6. Wikipedia. Цилиндрическая равновеликая проекция Ламберта. Получено с: en.wikipedia.com
7. Wikipedia. Проекция Меркатора. Получено с: en.wikipedia.com
8. Wikipedia. Список картографических проекций. Получено с: en.wikipedia.com