ЦИЛІНДРИЧНА ПРОЕКЦІЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ - НАУКА - 2025

Циліндрична проекція в картографії є той , в якому точка на сферичну поверхні проектується на циліндр, вісь якого збігається з лінією, що проходить через полюс , і є дотичним або січним до сфери. Циліндр - це поверхня, яку можна розкрити в площині, утворюючи прямокутник, без проецій на нього ліній, що зазнають деформації.

Існує кілька циліндричних проекцій, у яких паралелі стають горизонтальними лініями, а меридіани вертикальними лініями, як тільки циліндр буде розширений у площині. Проекційний циліндр зазвичай вибирають таким чином, щоб він був дотичним до екваторіальної лінії Землі. У цьому випадку його радіус буде дорівнює екваторіальному радіусу, див. Рисунок 1.

Рисунок 1. Циліндрична проекція материків. Джерело: Wikimedia Commons Atlas of World.

Однак проекційні циліндри також можуть бути обрані між собою двох паралелей, рівновіддалених від екваторіальної лінії, в цьому випадку циліндр матиме радіус менший, ніж екваторіальний радіус.

Потім отримана карта циліндричної проекції представлятиме сітку горизонтальних паралелей та вертикальних меридіанів, що утворюють прямі кути.

Переваги циліндричної проекції

Існує кілька типів циліндричних проекцій, які використовуються в картографії, кожна зі своїх сильних і слабких сторін. У будь-якому випадку вибір типу проекції буде залежати від кінцевої мети карти.

Для початку перевага цієї та будь-якої іншої картографічної проекції полягає в тому, що через них ви можете візуалізувати ділянки Землі на плоскій поверхні та брати їх із собою, щоб легко їх проконсультувати.

Циліндрична проекція дуже підходить для світових карт, оскільки обидві півкулі можуть бути представлені на відміну від інших проекцій, наприклад, конічної проекції, що дозволяє лише представити одну з півкуль.

Тепер, представляючи сферичну поверхню на площині, вона завжди буде викривлена ​​в той чи інший спосіб. У разі циліндричної проекції найменше спотворення відбувається в міжтропічній зоні.

Саме з метою скористатися достоїнствами цього виду проекції, але в той же час намагаючись мінімізувати ці незручності, географи пропонували різні типи циліндричної проекції протягом століть.

Циліндрична проекція Меркатора

Винахід цієї проекції приписується бельгійському картографу, географу і математику Герардусу Меркатору в 1569 році. Це одна з найбільш широко використовуваних проекцій на картах світу навіть сьогодні.

Основна його чеснота полягає в тому, що маршрут на постійному напрямку представлений на карті прямою лінією.

Через цю унікальну особливість навігатори прийняли тип карти, який незабаром після його виходу був прийнятий. Тоді це відповідна проекція, оскільки вона зберігає напрямки та кути.

Але саме це змушує проекцію Меркатора не зберігати площі. Регіони поза тропіками, і особливо ті, що на півночі чи на півдні, виглядають надзвичайно великими.

Малюнок 2. Проекція Меркатора збільшує області на півночі чи на півдні. Джерело: Wikimedia Commons.

З часу свого заснування проекція Меркатора широко використовувалась для відображення мап світу з континентами та країнами.

Останнім часом в соціальних мережах поширилася теорія змови, яка стверджує, що багаті країни зацікавлені в такому типі прогнозування, щоб з'явитись на карті світу більшими та сильнішими, ніж бідні країни в тропічних регіонах. Цей тип аргументації є тотальною помилкою.

Малюнок 3. Карта світу з проекцією Меркатора. Джерело: Wikimedia Commons.

Недоліки

Проблема циліндричної проекції, як ми бачили в попередніх розділах, полягає в тому, що шкала спотворена від екватора або опорних паралелей, також відомих як стандартні паралелі.

Основним недоліком є ​​те, що за межами міжтропічних регіонів це спотворення форм і відстаней зростає, збільшуючи зазначену деформацію для полярних широт, завдяки чому ці території здаються значно більшими, ніж вони є насправді.

З цієї причини були внесені модифікації, щоб максимально усунути викривлення, що виникають варіанти циліндричних виступів, основні характеристики яких наведені нижче.

Циліндрична веб-проекція - Меркатор

Це варіант класичної проекції Меркатора, який став стандартною картографічною системою для Інтернету. Це система, прийнята Google у 2005 році для своїх популярних програм, Google Maps та Google Earth.

Інші великі постачальники інтернет-карт, такі як Bing Maps, Mapquest, OpenStreetMap, Mapbox та інші, прийняли цю систему проекцій.

Різниця між оригінальною проекцією Меркатора і цим типом проекції дуже тонка, і кінцевий результат дуже незначний.

У початковій проекції Земля вважається сферою, тоді як у Мережі Меркатора Земля вважається еліпсоїдальною.

Однак є країни, які не прийняли ці покращення у своїх картах. Наприклад, для континентальних Сполучених Штатів та Канади конформна проекція Ламберта є кращою для аеронавігаційних карт, а проекція Альберта Коніка для кадастрових питань.

Циліндрична проекція Ламберта

Це циліндрична проекція, запропонована в 1772 році швейцарським математиком і географом Йоганом Генріхом Ламбертом (1728-1777). У своїй оригінальній версії Ламберт використовує екватор як опорну паралель.

У цьому типі проекцій метою є виправлення спотворень у зоні, запровадженої проекцією Меркатора, тому вона також відома як циліндрична проекція на рівну площу.

Сталість в області в проекції Ламберта досягається ціною деформації в аспекті, в основному в областях великих значень широти.

З цього типу проекції вийшло сімейство щонайменше семи варіантів, в якому обираються дві паралелі, рівновіддалені від екваторіальної лінії, підтримуючи інваріантність в районі як основну характеристику, але мінімізуючи деформацію у широких широтах, що цікавлять відповідно до використання карти.

Інші типи циліндричних виступів, їх чесноти та вади

Крім переглянутих, є й інші типи циліндричних виступів, навіть досить старі. Деякі з них описані нижче.

Рівномірна циліндрична проекція

Це тип простої проекції, при якому меридіани наземної сфери стають однаково розташованими вертикальними лініями. Аналогічним чином паралелі чи кола широти стають горизонтальними лініями, які також рівновіддалені.

Цей тип проекції дуже давній і приписується Маринус Тіріосу, грецькому географу, що жив між 70-м та 130-м роками н.е. C.

Недоліком такого типу проекції є те, що він деформує ділянки та форми переважно в широтних зонах, вищих, ніж у тропіків, вирівнюючи фігури горизонтально біля полярних областей.

Цей тип проекції тому не зберігає площі та кути, за винятком екваторіальної паралелі, де вона є точною.

Циліндрична проекція Міллера

Він був запропонований картографом Осбором Мейтлендом Міллером (1897–1979) у 1942 році, використовуючи екватор як стандартну паралель проекційного циліндра.

Ця проекція дуже схожа на проекцію Меркатора, але з недоліком, що вона не відповідає, тобто фіксований заголовок на карті Міллера виглядає як крива.

Для здійснення своєї проекції Міллер почав з проекції Меркатора, помноживши реальну широту на коефіцієнт ⅘, а потім виконавши проекцію Меркатора. Для компенсації коефіцієнта на прогнозовану широту його множать на обернений коефіцієнт, тобто 5/4.

Результат полягає в тому, що форми на великих широтах зазнають менших викривлень порівняно з початковою формою.

Список літератури

1. Агілар, А. 2004. Загальна географія. 2-й. Видання. Prentice Hall. 57-58.
2. Ебрагім Гадерпур. Проекція карти Відновлено з: researchgate.net
3. Гізеографія. Що таке картні проекції? Відновлено з: gisgeography.com
4. Гізеографія. Циліндрична проекція. Відновлено з: gisgeography.com
5. Вайштайн, Е. Циліндрична проекція. Відновлено з: mathworld.wolfram.com
6. Вікіпедія. Ламбертова циліндрична проекція на рівну площу. Відновлено з: en.wikipedia.com
7. Вікіпедія. Проекція Меркатора. Відновлено з: en.wikipedia.com
8. Вікіпедія. Список проекцій на карті Відновлено з: en.wikipedia.com