Kartografické projekce jsou základním nástrojem ve světě kartografie, vědy, která je zodpovědná za grafické znázornění zemského povrchu na mapách. Vzhledem k tomu, že Země je trojrozměrná koule, ale mapy jsou dvourozměrné roviny, je nutné transformovat informace z koule na rovnou plochu. Existují různé typy mapových projekcí různé
V tomto článku vám řekneme o typech kartografických projekcí, které existují, jejich vlastnostech a důležitosti.
Co jsou mapové projekce
V geografii je projekce mapy způsob, jak vizuálně znázornit část zemské kůry přirovnáním přirozeného zakřivení Země s plochým povrchem mapy. V podstatě se skládá z „transformace“ 3D vykreslování do 2D vykreslování, které co nejméně deformuje původní proporce.
To je typické pro proces, při kterém kartograf vytváří mapu a musí se řídit souřadnicovým systémem tvořeným zemskými poledníky a zeměpisnou šířkou, aby vytvořil prostorovou reprezentaci, která je věrná proporcím zakřivení Země. To se však neobejde bez určité míry chyb, takže projekce jsou navrženy tak, aby minimalizovaly zkreslení a především zachovaly tři základní aspekty map: vzdálenost, plochu a tvar. Pokud vás zajímá vliv map na meteorologii, můžete si přečíst o synoptické mapy které jsou nezbytné pro pochopení klimatu a analýzu dopady změny klimatu v kartografickém zobrazení.
Mohou existovat různé kartografické projekce, to znamená různé metody a postupy k zobrazení velikosti Země (nebo části jejího povrchu) ve dvou rozměrech, protože to bylo předmětem zájmu geografů již od starověku. V tomto smyslu není ani jeden „věrnější“ než ten druhý, ale představují různé geometrické problémy a zdůrazňují různé aspekty reprezentace.
Typy mapových projekcí
Pro klasifikaci kartografické projekce se obvykle používá kritérium geometrie, která ji inspirovala, to znamená, zda je projekce válcová, kuželová, azimutální nebo kombinuje aspekty tří kategorií. Existují tyto typy kartografických projekcí:
- válcová projekce. Jak název napovídá, jedná se o projekce, které využívají jako povrch mapy pomyslný válec. Válec sedí tečně nebo tečně ke kulovému povrchu planety, který má dobrou konzistenci (respektuje tvar), ale jak se vzdalujeme od rovníku, dochází k většímu a výraznějšímu zkreslení, pokud jde o vzdálenost a plochu. I tak se díky zachování kolmosti mezi poledníky a rovnoběžkami jedná o jednoduchý a užitečný typ projekce široce používaný pro navigaci a zastoupení oblastí postižených suchem.
- kuželová projekce. Podobně jako u válcových projekcí se tyto získávají umístěním koule Země do vnitřního zakřivení pomyslného tečného nebo sečného kužele, na který se promítají linie zeměpisné šířky a poledníky. Výhodou tohoto typu projekce je, že převádí meridiány na přímky od pólů a rovnoběžky na soustředné kružnice v kuželu. Výsledná mapa se dobře hodí k reprezentaci středních zeměpisných šířek, takže je užitečná při studiu jevů, jako je např teplotní rekordy ve Španělsku, protože se při pohybu směrem k pólům více deformuje.
- azimutální projekce. Také známé jako zenitové projekce se získávají umístěním pozemské koule na pomyslnou rovinu tečnou k samotné kouli, na kterou se promítají meridiány a rovnoběžky. Získaný úhel pohledu odpovídá vidění světa viděnému ze středu Země nebo ze vzdálené planety. Tyto projekce jsou velmi dobré při zachování vztahu mezi póly a polokoulí, takže jsou přesné ve vysokých zeměpisných šířkách; ale čím větší je vzdálenost mezi rovinou a tečným bodem koule, tím více jsou zkreslené, takže nejsou vhodné pro znázornění velkých oblastí, jako jsou ty, které by mohly zmizet v důsledku Globální oteplování.
- Upravená projekce. Také nazývané složené nebo hybridní projekce jsou takové projekce, které zahrnují různé aspekty projekcí uvedených výše a pokoušejí se věrně reprezentovat zemský povrch porušením kontinuity mapy a matematické konstrukce čtverců, které obsahují stejný povrch Země. Je to kontraintuitivní postup, ale umožňuje experimentovat s dobrovolnými deformacemi meridiánu a zemské rovnoběžky a získat nové a nemožné výsledky se zbytkem typů projekce.
Jak to udělat
Znázornit Zemi na rovném povrchu bez zkreslení některých geometrických vlastností je technicky nemožné. Složitost znázornění zemského tvaru na rovném povrchu lze do jisté míry řešit nástrojem zvaným mapová projekce, který umožňuje transformaci kulového tvaru na rovinu, včetně čar zeměpisné šířky a délky, takže všechny objekty mezi odpovídající vztah. K tomu jsou naprosto nezbytné přísné matematické metody.
Jednoduše řečeno, mapové projekce jsou neocenitelným zdrojem pro tvorbu map tak, aby jejich rozměry, vlastnosti a umístění míst v křivce Země připomínaly realitu. Pokud se chcete dozvědět více o důležitosti projekcí v klimatických studiích, podívejte se na článek na nejchladnějších zemí planety, která využívá mapy k ilustraci zásadních klimatických dat.
Všechny mapové projekce představují charakteristiky související s typem transformace nebo geometrickým procesem použitým k dosažení transformace. Geografická projekce tedy může mít jednu nebo dvě z následujících tří vlastností, ale v žádném případě nemohou být splněny všechny tři současně:
- ekvidistance: Projekce je věrná původním vzdálenostem, to znamená, že je nezvětšuje ani nezmenšuje, ale zachovává jejich proporce v odpovídajícím měřítku.
- Rovnocennost: Projekce je věrná původní ploše, to znamená, že nezkresluje velikost a rozměry plochy.
- Soulad: Projekce je věrná tvaru a úhlům originálu, to znamená, že nezkresluje profil ani vzhled povrchu, který představuje.
V každé projekci je vyvíjeno úsilí o maximální respektování těchto tří základních vlastností, i když některé jsou obvykle obětovány více než jiné v závislosti na konkrétním použití promítané mapy. Pokud se například jedná o mapu světa nebo plochou školní kouli, obecně je tvar kontinentů respektován více než vzdálenost mezi kontinenty a povrchem každého kontinentu.
Jiné typy mapových projekcí
Toto jsou další méně známé typy projekcí:
- pseudokónický: Rovnoběžné čáry jsou reprezentovány soustřednými oblouky a meridiány souběžnými zakřivenými čarami. Centrální poledník je přímka.
- pseudocylindrický: Rovnoběžky a střední meridiány jsou zobrazeny jako přímky. Meridiány jsou rovnoběžné křivky.
- Polyconic: Rovnoběžky zeměpisné šířky jsou reprezentovány nesoustřednými oblouky se středy na centrálním poledníku. Pro lepší pochopení kartografie ve vztahu ke klimatu můžete také konzultovat hurikány v Tichém oceánu zahrnující reprezentaci kartografických dat při extrémních povětrnostních jevech.
Žádná mapová projekce není dokonalá, ale minimalizují zkreslení oblasti, směru, polohy, vzdálenosti a tvaru. Použití dané mapy a dané mapové projekce závisí na individuálních požadavcích, protože každá má své výhody a nevýhody. Například pro zaměření na nízké zeměpisné šířky je nejlepší použít válcovou projekční mapu, kuželovou projekci pro střední zeměpisné šířky a azimutální projekci pro polární oblasti.
Doufám, že s těmito informacemi se můžete dozvědět více o typech kartografických projekcí, které existují, a jejich vlastnostech.
