Map Projections: The Art and Science of Flattening the Globe

Dünyanın her düz haritası bir uzlaşmadır. Çünkü Dünya sadece akademik bir eğrilik değildir, karamografi, coğrafi bilgi sistemleri (GIS), kentsel planlama, iklim modellemesi ve hatta küresel politika ve kültürü algıladığımız şekilde ortaya koyar. Harita projeksiyonları olmadan, modern keşifler, deniz ticareti ve havacılıklar, ve okyanuslar altında yatan temel araçlardır.

Bir harita projeksiyonu, dünyanın en büyük ve uzun koordinatlarının, yerel açıları ve küçük alanları için doğru mesafeleri önceliklendirir.Her projeksiyon, diğerlerinden gelen belirli uzaysal özellikleri öncelikler ve yön (kesinlikle tahminler yer alan) alan temel özellikler içerir.

Bu makale harita projeksiyonlarının büyük ailelerini araştırıyor, tarihsel gelişimini, navigasyondaki kritik rollerini, yarattığımız doğal bozulmaları ve modern dijital haritalamanın belirli projeksiyonlara olan bağımlılığımızı yeniden şekillendirdiğini inceler.Sonunda, herhangi bir düz haritayı değerlendirmek ve tasarımıyla ilgili ticaret-offları tanımak için net bir çerçeveye sahip olacaksınız.

Harita Projeksiyonlarının Geometrik Vakfı

Tüm harita projeksiyonları geometrik bir konseptle başlar: dünyayı gelişmiş bir yüzeye projek. Gelişen bir yüzey, germe veya yırtılma olmadan düzleştirilmiş geometrik bir şekildir. Harita projeksiyonunda kullanılan üç birincil gelişmiş yüzey, kone ve uçak (azimuthal).Bu yüzeylerden elde edilen her projeksiyonun ailesi farklı bir bozulma kalıplarına sahiptir ve ideal vakaları kullanır.

Cylindrical Projections

Bir silindirik projeksiyonda, dünya, çevrede bir silindir üzerine kavramsal olarak projelendirilmiştir, tipik olarak doğru açılarda paralel çizgiler veya en ünlü örnek Mercator projeksiyonu ile karşı karşıyadır.Bu projeksiyonlar, sabit bir şekilde ve şeklinin yerel olarak koruduğu için mükemmeldir, ancak Grönland'da paralel çizgiler görünür.

Conic Projections

Conic projeksiyonlar, dünyayı bir kone üzerine yoğunlaştırmak, ortaya çıkan haritanın fan şeklinde veya eğri bir ızgaraya dönüştürülmesini içerir. Conic projeksiyonlar, ABD, Avrupa veya Rusya gibi orta büyüklükteki bölgeleri haritalamanın en doğru olduğu tahminler arasındadır.

Azimuthal (Planar) Projeksiyonları

Azimuthal projeksiyonlar dünyanın tek bir noktada düz bir düzlemde tanjant üzerine proje. Distortion, merkez noktasından en kısa rotayı ortaya çıkarmak için idealleri yapıyor ve merkezin doğru yönüne dair bazı kehanetler için kullanılır.The Gnomonics a view of Earth from space, offer a visual steps, but heavy streaming maintains a field.

Binbaşı Projeksiyonları ve Onların Ticareti

İsmi projeksiyonların dozenleri yüzyıllar boyunca gelişmiştir, her biri belirli amaçlara hizmet etmek için tasarlanmıştır. Birkaç temel örneği, uzlaşmaların aralıklarını açıklamaya yardımcı olur.

Mercator Projection

1569'da Gerardus Mercator tarafından geliştirilen bu silindirik kontraksiyon, navigasyon sırasında devrimciydi. Ancak Mercator grafiğinde, Grönland'ın yakınında yer alan sabit bir bağlantı veya rhumb hattı, deniz kenarındaki arsalara izin veriyor.Bu özellik, keşif çağındaki tüm deniz navigasyon için vazgeçilmez hale geldi.

Robinson Projection

1963 yılında Arthur H. Robinson tarafından geliştirilen bu psiklindrical projeksiyon, birçok sınıf duvar haritaları için standart haline gelen bir uzlaşma olarak tasarlanmıştır. 1998 yılına kadar, şekli, mesafe veya yön mükemmel bir şekilde korumaz, ancak dünyadaki genel görsel bozulmayı en aza indirir. Robinson projeksiyonu, mükemmel bir şekilde optimize edilmiş bir görüntü için standart haline gelen bir görüntüleyici iletişim örneğidir.

Gall-Peters Projection

Gall-Peters projeksiyonu, aslında 1855'te James Gall tarafından önerilen ve daha sonra 1970'lerde Arno Peters tarafından terfi edilen, bir silindir eşit-bölge projeksiyonu olduğunu iddia ediyor.Bu, ülke sakinlerinin doğru görece boyutunun Avrupa ve Kuzey Amerika'ya kıyasla daha adil bir şekilde ortaya çıktığını gösteriyor.

Eckert IV Projection

1906'da Max Eckert tarafından geliştirilen Eckert IV projeksiyonu, equatorun uzunluğu olarak temsil edilen bir değişken çizgidir. Bu projeksiyon, bölgenin doğru temsili, bitki örtüsü veya iklim verileri gibi bir harita oluşturmak için genellikle kullanılabilir.

Winkel Tripel Projection

1921 yılında Oswald Winkel tarafından geliştirildi, Winkel Tripel projeksiyonu 1998 yılında Winkel Tripel projeksiyonu kabul edilir ve Mercator ve Gall-Peters projeksiyonları her ikisine de daha az alternatif sunar. Ulusal Coğrafi Toplum 1998 yılında Winkel Tripel'i standart dünya harita projeksiyonunu kabul etti ve bu güne kadar kullanır.

Universal Transverse Mercator (UTM) System

UTM sistemi tek bir projeksiyon değil, ancak GIS'de yaygın olarak kullanılan bir ağ tabanlı koordinat sistemi, her 6 derece uzun bir geniş alana yayılmıştır. Her bölge içinde, transverse Mercator projeksiyonu uygulanır, bu dar şeritte demlenir ve en aza indirmektir. UTM koordinatları ve detaylı olarak kullanımları.

Map Projections in Navigation

Navigasyon harita projeksiyonlarının en fazla garantisiz olduğu alandır. projeksiyon hatası, kayıp bir araziye çevirebilir, ya da bir güvenlik tehlikesine yol açan bir rotadır.

Deniz Deniz Denizi

Yüzyıllar boyunca, Mercator projeksiyonu ECDIS (Electronic Chart and Information System) gibi, genel navigasyon için Mercator'u temsil eden rhumb hatlarının mülkünü temsil etmesi ve daha az kritik bağlamdaki Web Mercator'u kullanan geodetik referans sistemlerini takip etmek için, ve pozisyonsal doğruluk sağlamak için LGS84 gibi modern elektronik grafik sistemleri de dahil etmek için.

Havacılık

Havacılık navigaion, en-route grafikler ve araç yaklaşımı plakaları için en yüksek yerel doğruluk nedeniyle düşük bir başarısızlık sunuyor.Uygunlukta yüksek çözünürlükte ve GPS yolcuları, yüksek yerel doğruluk nedeniyle uygun maliyetli bir şekilde işlem pozisyonları kullanıyor.The UTM sistemi uygun projeksiyon için kullanılıyor.The LCC projeksiyonu is konforlu, yerel doğrulukla ilgili olarak yüksek seviyedeki yüksek seviyedeki yüksek çözünürlükte kullanım alanları (FMS) ve GPS alıcıları için sürekli olarak hesaplanıyor.

GPS ve Dijital Navigasyon

Global Positioning Systems, harita projeksiyonlarından bağımsız olarak çalışır. A GPS alıcı, Google Maps gibi tüketici haritalama uygulamaları ve WGS84 elpsoid.Bu pozisyona uygun bir görüntü oluşturabilir, ancak yüksek seviyedeki en yaygın Web Mercator (EPSG:3857) Google Haritalar gibi genel bir görüntüleme aracı için daha az sorunludur.

Meydanlar ve Sınırlar: Distortion

Her harita projeksiyonu en az dört uzaysal özellikten biri: alan, şekil, mesafe veya yön. Bu bozulmaları doğru bir şekilde yorumlamak için gereklidir.

Projection Family tarafından Distortion Patterns

Mercator ve Gall-Peters gibi Cylindrical projeksiyonlar, haritanın üst ve alt kısmındaki bozulmaları artıran bir başarısızlıktır.Mercator veya Lambert Conformal gibi, en az standart paralelliklerin bozulmasına izin vermek için.Azimuthal projeksiyonları merkezde en az bozulmaya sahiptir.

Tissot Indicatrix

Kartograflar Tissot indicatrix'i bozmayı amaçladı.Dünyadaki küçük çevreleri çizerek haritaya projeyorlar, indicatrix elipleri, çemberleri ne kadar genişletilir veya farklı yönlerde sıkıştırır.In konforsal projeksiyonlar, daireler dairesel olarak kalır, işaretlenen alan bozulması ama şekil bozulmasına yol açar. eşit-area projeksiyonlarında, çevreler farklı eksantrikliklerin elipleri haline gelir, ancak sürekli olarak bozulmazlık sağlar.

Common Misconceptions

Birçok insan Mercator projeksiyonunun, Amerika Birleşik Devletleri'nin bir araya getirdiği "normal" manzara olduğunu varsayıyor, çünkü sınıflarda ve online haritalarda yaygın olarak kullanılıyor.Bu tanıdıklık, Afrika'nın bozuk zihinsel haritasına yol açabilir. Örneğin, Afrika'nın gerçek büyüklüğü, Birleşik Devletler'in bir araya gelmesiyle, Avrupa, Hindistan, Çin ve Japonya'nın birleşik bir Mercator haritasında, Grönland, Afrika'dan daha büyük görünüyor, oysa gerçekte, Grönland'ın 14 kat daha büyük olduğu gibi.

Görev için Doğru Projeksiyonu Seçin

Harita projeksiyonunu seçmek haritanın amacı, coğrafi boyutu ve korunması gereken özellikler tarafından yönlendirilen bir karardır. Tüm amaçlar için tek bir en iyi projeksiyon yoktur. aşağıdaki kılavuzlar, görevlerin eş projeksiyonlarına yardımcı olur:

  • [Din:0) navigasyon için (zaman veya havacılık): ) Mercator (örneğin rhumb hattı routing) Lambert Conformal Conic (ortalama en-route grafikler için) uygun bir projeksiyon kullanın.
  • [FONT:0) Küresel fenomenlerin (örneğin, nüfus, iklim): ) Eckert IV, Gall-Peters veya Mollweide gibi eşit bir projeksiyon kullanın.
  • [FONT:0) Büyük bir ülke veya kıtayı orta seviyede haritalamak için:[Dönetici: 1) Albers Equal-Area Conic veya Lambert Conformal Conic gibi bir konik projeksiyon kullanın. Distortion, bölgenin şekline ve bölgeye en aza indirmektir.
  • [Döneticiler için: [Döneticiler için: [Döneticiler için] veya Lambert Azimuthal Equal-Area. Bu projeksiyonlar, yüksek çözünürlükte kutupların küçülmesi gibi bir uyarıyı kullanın.
  • [FOSG:3857) Şehir veya bölgesel ölçeklerdeki etkileşimli web haritaları için: [Dönetici:0] Web Mercator (EPSG:3857), kesintisiz tiling planı ve hesaplama basitliği nedeniyle, küresel alan bozulmasına rağmen, gerçek standarttır.
  • [FONT:0) Büyük bir çember rotasını planlamak için:[Dön 1: 1] Herhangi bir düz çizginin harika bir çemberi temsil ettiği, en kısa yolu görselleştirmek için bir Mercator grafiğine geçiş yapın.

Map Projections in a Digital World

Dijital haritalama hem harita projeksiyonlarının önemini sorguladı hem de güçlendirdi. Bir yandan, Web Mercator'un egemenliği, kullanıcıların Dünya'yı bir alan olarak görmelerine izin veriyor.Diğer yandan, web haritalama uygulamaları büyük çoğunluğu Web Mercator'u kullanarak iki boyutlu tasarımlara güveniyor ve Dünya'nın eşit yükleyicisi olarak alternatif karotlama sistemi tarafından yönlendirilmesine izin veriyor.

GIS ve gerçek zamanlı veri işlemedeki ilerlemeler, modern sistemlerin dinamik olarak yeniden proje verilerini uçlarında bir projeksiyona ekleyebileceği anlamına gelir.Bu daha azens, tüm veri katmanları için tek bir projeksiyona sahip olmak, analistlerin her veri kümesi için en uygun projeksiyon kullanmaya devam etmesini sağlar ve sonra onları görüntülemeye devam eder. Ancak, temel prensip olarak kalır: Dünya'nın her düz gösterimi, haritayı yorumlayan kişi, seçilen projeksiyonda önyargıları anlamalıdır.

Harita projeksiyonları teknik eserlerden çok daha fazlasıdır; dünyamızı anlamak için çerçeveler vardır. Atlantik'te bir gemiyi dolaşarak, Güneydoğu Asya'daki nüfus yoğunluğunu analiz etmek veya sadece telefonunuzda bir haritaya bakmak, kartograflar tarafından yapılan matematiksel kararların bir setine dayanıyorsunuz.