Проекция галль-петеров: переосмысление площади и размера на картах мира

Проекция Галла-Петерса — это проекция карты мира, которая подчеркивает относительные размеры земельных массивов, сохраняя точность площади. Она бросает вызов традиционным перспективам карты, представляя континенты в их истинных пропорциях, которые могут фундаментально влиять на то, как люди воспринимают глобальную географию, динамику власти и культурную важность. В отличие от более знакомой проекции Меркатора, которая искажает размер вблизи полюсов, проекция Галла-Петерса предлагает радикально иной взгляд на мир — тот, который, по мнению многих педагогов, активистов и географов, более честный и справедливый.

Представленная Джеймсом Галлом в 1855 году и популяризированная Арно Петерсом в 1970-х годах, эта цилиндрическая проекция на равных участках была в центре ожесточенных дебатов в картографии, образовании и даже политике. Её защитники утверждают, что она исправляет вековые географические предубеждения, в то время как её критики указывают на собственные искажения формы и углов. Понимание проекции Галла-Петера требует изучения не только её технических характеристик, но и более широких последствий того, как карты формируют наше мировоззрение.

Что такое прогноз Галл-Питерса?

Проекция Галл-Петерса представляет собой цилиндрическую проекцию карты равной площади. Это означает, что она точно представляет относительные размеры земных массивов и океанов — данная область на карте охватывает площадь, пропорциональную ее фактической площади на поверхности Земли. В техническом плане проекция определяется условием, что произведение факторов масштаба вдоль меридианов и параллелей постоянно, гарантируя, что площадь сохраняется везде.

Проекция картирует поверхность Земли на цилиндр, который затем разворачивается в плоский прямоугольник. В отличие от некоторых других цилиндрических проекций, проекция Галла-Петера использует стандартные параллели на 45 градусов севера и юга. В этих широтах искажений нет. Отойдя от этих параллелей, формы становятся все более растянутыми или сжатыми. Возле полюсов искажение становится экстремальным по форме, хотя площадь остается правильной.

Происхождение: Джеймс Галл и Арно Питерс

Проекция была впервые описана в 1855 году шотландским священником и картографом Джеймсом Галлом.Галл опубликовал свою работу в статье под названием «Новая проекция сферы» в работе Британской ассоциации содействия развитию науки.Он предложил проекцию в качестве альтернативы проекции Меркатора, которая к тому времени широко использовалась для навигации, но, как известно, сильно преувеличивала размеры полярных областей.Проекция Галла, однако, в то время получила мало внимания и оставалась в значительной степени неясной в течение более века.

В начале 1970-х годов немецкий историк и картограф Арно Петерс самостоятельно разработал и продвигал ту же проекцию. Петерс утверждал, что это его собственное изобретение и агрессивно продвигал его как справедливое и беспристрастное представление мира. Он утверждал, что проекция Меркатора увековечила евроцентрическое мировоззрение, сделав Европу и Северную Америку более крупными, чем они есть на самом деле, в то время как сокращение Африки, Южной Америки и других регионов вблизи экватора. Версия проекции Петерса стала широко известна как проекция Петерса , хотя картографы обычно называют ее проекцией Галла-Петера , чтобы признать предыдущую работу Галла.

Технические характеристики проекции

Проекция Галла-Петера определяется набором математических формул, которые преобразуют координаты широты и долготы в положения x и y на плоской поверхности.Ключевым свойством является сохранение площади: все области на карте имеют области, пропорциональные их фактическим областям на Земле.Это делает проекцию полезной для статистического картирования, анализа распределения ресурсов и любого приложения, где важно точное сравнение площади.

Однако проекция достигает точности площади за счет искажения формы. На экваторе формы относительно точны, но по мере движения к полюсам, массивы суши становятся высокими и тощими — растягиваются вертикально и сжимаются горизонтально. Например, Гренландия кажется чрезвычайно вытянутой, а Антарктида растягивается по всему дну карты. Это искажение формы является основной критикой проекции с картографической точки зрения.

Другие характеристики проекции Галл-Питерс включают:

  • Стандартные параллели при 45° N и 45° S — это линии широты, где нет искажений
  • Истинная шкала на экваторе — экватор представлен точно в длину
  • Прямые меридианы и параллели — линии широты и долготы прямые, что делает сетку легко читаемой
  • Вертикальное растяжение увеличивается с широтой — чем выше широта, тем более вертикальное растяжение происходит
  • Горизонтальное сжатие увеличивается с широтой — массивы суши вблизи полюсов кажутся более узкими, чем они есть.

Как проекция Галл-Питерс отличается от других проекций карты

Все плоские карты каким-то образом искажают поверхность Земли, потому что невозможно представить изогнутую поверхность на плоской плоскости без искажений. Задача картографов состоит в том, чтобы выбрать, какое свойство сохранить — площадь, форму, расстояние или направление — в зависимости от цели карты. Проекция Галла-Петерса отдает приоритет точности области, что отличает ее от многих широко используемых проекций.

Проекция Меркатора

Проекция Меркатора, разработанная Герардусом Меркатором в 1569 году, является, безусловно, самой знакомой проекцией карты для большинства людей. Его определяющей особенностью является то, что она сохраняет углы и направления, что делает ее бесценной для навигации. Прямая линия на карте Меркатора представляет собой постоянный подшипник, которому моряки могут следовать без корректировки курса. Однако проекция Меркатора достигает этого путем крайнего искажения площади — области вблизи полюсов массово увеличены. Гренландия кажется примерно такого же размера, как Африка на карте Меркатора, хотя на самом деле Африка примерно в 14 раз больше. Аляска кажется сопоставимой с Бразилией, несмотря на то, что Бразилия почти в пять раз больше. Это искажение подверглось критике за создание визуально вводящего в заблуждение впечатления об относительной важности различных регионов.

Проекция Галл-Петерс напрямую противостоит этому искажению, сохраняя площадь. На карте Галл-Петерс Африка выглядит соответственно массивной — больше, чем Европа, Китай и Соединенные Штаты вместе взятые. Южная Америка правильно показана как значительно большая, чем Европа. Эта коррекция лежит в основе обращения проекции к тем, кто занимается глобальным равенством и точным географическим образованием.

Другие прогнозы равной зоны

Проекция Галла-Петерса не единственная проекция равной площади. Несколько других также сохраняют площадь, минимизируя искажения по-разному:

  • Молливейдная проекция — проекция с равной площадью, которая использует изогнутые параллели для уменьшения искажения формы, создавая эллиптическую форму, а не прямоугольник
  • Проекция молотка — модификация проекции Эйтоффа, которая имеет равную площадь и имеет эллиптическую форму
  • Проекция Эккерта IV — псевдоцилиндрическая проекция с равной площадью с изогнутыми параллелями, создающая более визуально приятную форму
  • Гуд гомолозиновая проекция — прерванная проекция равной площади, минимизирующая искажение путем сегментирования карты в доли
  • Проекция AutoGraph[1] — современная японская проекция, которая сохраняет площадь и форму относительно хорошо, разделив земной шар на 96 треугольников.
  • Проекция трипеля винкеля (FLT:0) — не строго равная площадь, но сбалансированная между площадью, формой и искажением расстояния, используемая Национальным географическим обществом.

Что отличает проекцию Галла-Петера от большинства из них, так это ее цилиндрический прямоугольный формат. Это одна из немногих проекций с равными областями, которая создает прямоугольную карту с прямыми линиями широты и долготы, что делает ее легкой в использовании для определенных приложений, таких как статистическое картографирование и атласы.

Конформные vs. прогнозы равной зоны

В картографии проекции делятся на категории, на основе которых они сохраняют свойства. Конформные проекции, как и Меркатор, сохраняют локальные углы и формы, но искажают площадь. Проекции равной площади, как и Галл-Петерс, сохраняют площадь, но искажают формы. Ни одна проекция не может сохранить как площадь, так и форму глобально — это фундаментальное математическое ограничение. Некоторые проекции пытаются найти компромисс, уравновешивая искажения по нескольким свойствам. Выбор проекции полностью зависит от предполагаемого использования карты. Для навигации имеет смысл конформная проекция. Для сравнения размеров континентов или анализа географических данных на основе площади, проекция равной площади имеет важное значение.

Спор вокруг проекции Галл-Питерс

Немногие картографические проекции вызвали столько же споров, сколько проекция Галла-Петера.Когда Арно Петерс представил свою версию в 1970-х годах, он сделал смелые заявления, которые вызвали сильную реакцию профессиональных картографов. Дебаты выходят за рамки технической картографии и затрагивают вопросы культурной предвзятости, образования и даже колониализма.

Критика профессиональных картографов

Картографы в основном критически отнеслись к прогнозу Галл-Петерса, их возражения сосредоточены на нескольких ключевых моментах:

  • Форменное искажение — Проекция растягивает массивы суши вблизи полюсов в высокие, узкие формы. Такие страны, как Канада, Россия и Скандинавия, кажутся неестественно вытянутыми вертикально, что создает собственную форму визуального искажения.
  • Неточные утверждения Питерса — Арно Петерс сделал несколько заявлений о своей проекции, которые были либо преувеличены, либо фактически ошибочны. Он представил её как совершенно новое изобретение, не приписав Джеймсу Галлу. Он также утверждал, что она имела минимальное искажение, что является ложным. Картографы обвинили его в искажении проекции в рекламных целях.
  • Несправедливая характеристика Меркатора — Петерс утверждал, что проекция Меркатора была намеренно разработана для продвижения европейского колониализма, делая Европу более крупной.В то время как проекция Меркатора преувеличивает размер умеренных регионов, историки отмечают, что она была разработана для практического судоходства, а не для колониальной пропаганды. Евроцентрический уклон во многих картах реален, но приписывать его намерениям Меркатора исторически сомнительно.
  • Практические ограничения — Из-за искажения формы проекция Галла-Петерса непригодна для многих практических применений.Сложно использовать для навигации, планирования маршрутов или даже общей ссылки, поскольку формы стран и континентов сильно искажены.

Американская картографическая ассоциация и другие профессиональные организации выступили с заявлениями, предостерегающими от использования проекции Галла-Петера для картографирования общего назначения, признавая, что проекции на равной площади имеют свое место в конкретных приложениях.

Оборона и поддержка

Несмотря на критику, в прогнозе Галла-Петера есть сильные сторонники, особенно в области образования, исследований в области развития и прав человека.

  • Корректируя географическую предвзятость] — Проекция Меркатора веками была картой мира по умолчанию, и её искажение размеров сформировало то, как поколения людей понимают мир. Сделав Европу и Северную Америку более крупными, она, возможно, укрепила восприятие этих регионов как более важных или доминирующих. Проекция Галла-Питера исправляет эту предвзятость.
  • Образовательная ценность — Многие школы и педагоги приняли проекцию Галла-Петера в качестве учебного пособия, помогающего учащимся понять как искажение карты, так и истинные относительные размеры континентов.Бостонские государственные школы и другие школьные округа включили её в свои учебные программы.
  • Поддержка ЮНЕСКО — Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) использовала проекцию Галл-Петерса в некоторых своих публикациях, рассматривая ее как более справедливое представление мира для международной организации.
  • Символическое значение — Проекция стала символом движения за деколонизацию картографии и оспаривание доминирующих западных перспектив в географии.

Последствия для образования и глобального восприятия

Выбор проекции карты мира в классах имеет значительные последствия для понимания студентами глобальной географии и динамики власти. Исследования в области географического образования показали, что повторное воздействие определенной проекции карты может формировать ментальные карты людей и их восприятие относительной важности различных регионов. Студенты, которые растут, видя проекцию Меркатора по умолчанию, могут усвоить идею о том, что Европа и Северная Америка непропорционально велики и важны, в то время как Африка, Южная Америка и Юго-Восточная Азия меньше и менее значительны.

Проекция Галла-Питера бросает вызов этому, представляя мир, в котором Африка правильно показана как огромная — охватывающая примерно 30 миллионов квадратных километров, больше, чем объединенная площадь Европы, Соединенных Штатов, Китая и Индии. Южная Америка показана значительно больше, чем Европа, а Гренландия правильно показана как относительно небольшая. Эта визуальная коррекция может быть открывающей глаза для студентов, побуждая дискуссии о предвзятости, представленности и силе карт для формирования мировоззрения.

Образовательные ресурсы, использующие проекцию Галла-Петера, часто соединяют ее с обсуждением проекций карт более широко. Цель состоит не в том, чтобы полностью заменить проекцию Меркатора, а в том, чтобы помочь студентам понять, что все карты являются компромиссами и что разные проекции служат разным целям. Обучение студентов критической оценке карт является важным навыком в географической грамотности.

Несколько организаций подготовили учебные материалы на основе прогноза Gall-Peters:

  • Oxford Cartographers Peters World Map — широко распространенная образовательная настенная карта
  • Использование ЮНЕСКО проекции в своих образовательных публикациях
  • Различные образовательные сайты и интерактивные инструменты, которые позволяют студентам сравнивать различные прогнозы.

The adoption of the Gall-Peters projection in education has been met with both enthusiasm and resistance. Some educators find it a valuable tool for critical thinking, while others argue that the shape distortion is so severe that it creates its own kind of confusion. Many geography teachers now use multiple projections in their classrooms, encouraging students to compare them and understand the strengths and weaknesses of each.

Современное использование и альтернативы

Сегодня проекция Галла-Петерса используется в самых разных контекстах, хотя и не так широко, как хотелось бы ее сторонникам. Ее основное применение по-прежнему заключается в образовании и информационно-пропагандистской деятельности, где ценится ее точное представление площади земель. Она также используется в некоторых приложениях для статистического картирования, где приоритетом является сопоставление площади.

Однако проекция Галла-Петерса сталкивается с конкуренцией со стороны других современных проекций, которые стремятся сбалансировать точность области с более визуально приемлемыми формами. Проекция AuthaGraph, разработанная японским архитектором Хадзиме Нарукавой в 1999 году, довольно хорошо сохраняет как площадь, так и относительные формы, разделив земной шар на треугольники и затем развернув их. Она выиграла премию Good Design Award в 2016 году и получила высокую оценку за свой инновационный подход к минимизации искажений. Проекция трипеля Винкеля, используемая Национальным географическим обществом с 1998 года, предлагает компромисс между искажением области, формы и расстояния, создавая более эстетичную карту, чем проекция Меркатора или Галла-Петера. Равная проекция Земли, представленная в 2018 году, представляет собой проекцию равной площади, разработанную специально для визуальной привлекательности и устранения некоторых недостатков проекции Гал

На практике многие картографы и организации сейчас используют комбинацию проекций в зависимости от конкретных потребностей карты. Идея единой «лучшей» проекции карты мира в значительной степени отброшена в пользу выбора правильной проекции для правильной цели.Проекция Галла-Петерса занимает важную нишу в этом ландшафте: она является наиболее известной равнообластной цилиндрической проекцией и служит мощным контрапунктом проекции Меркатора.

Для дальнейшего чтения прогнозов на картах и споров Галл-Петерса рекомендуется использовать следующие ресурсы:

Заключение

Проекция Галла-Петера - это гораздо больше, чем техническое любопытство в картографии. Она представляет собой фундаментальную проблему того, как мы визуализируем мир и чьи перспективы приоритетны в этой визуализации. Сохраняя точность области, она исправляет драматические искажения размера проекции Меркатора и предлагает взгляд на мир, который многие находят более справедливым и правдивым.

В то же время проекция имеет реальные ограничения в плане искажения формы, и ее введение в публичный дискурс сопровождалось преувеличенными претензиями и спорами. Профессиональные картографы выдвинули законные технические возражения. Средний уровень заключается в признании того, что ни одна проекция не является универсально лучшей и что выбор проекции зависит от цели карты.

Продолжительное наследие проекции Галла-Питера может заключаться в том, что она заставила более широкий общественный разговор о предвзятости карты, географическом представлении и силе визуальных средств массовой информации формировать восприятие. Это заставило нас всех больше осознать, что карты не нейтральны — они создаются людьми с конкретными целями, перспективами и ограничениями. В эпоху глобальной взаимосвязанности это осознание важнее, чем когда-либо.

Используется ли она в классах, в пропагандистских кампаниях или в качестве мысленного эксперимента в области географической грамотности, проекция Галла-Питера заставляет нас критически мыслить о картах, которые мы используем, и предположениях, которые они встраивают. Она напоминает нам, что даже самое знакомое представление о мире — это выбор, а не данность, и что выбор того, как показать мир, сам по себе является актом перспективы.