Harita projeksiyonları, bir kıtadaki bir uçuşun bir egzersiz olacağını tahmin etmek, Dünya'nın eğriliğini dönüştürmek, üç boyutlu yüzeyin düz, kullanılabilir grafiklere dönüştürülmesi veya bir yaz boyunca bir rotada bir uçuş planlamak, bir spor yapmak, tahminde bir egzersiz olacaktır.Her deniz ve pilotu doğrudan bu matematiksel dönüşümlere dayanıyor, hava durumuyla takip edebilecek iki boyutlu temsile doğru yol açıyor.

Map Projection nedir?

Bir harita projeksiyonu, belirli bir amaç için bir dünyanın eğrili yüzeyinden transfer edilen yerlerin sistematik bir yöntemidir. Çünkü Dünya, spheroid (yaklaşık bir oblate spheroid), herhangi bir düzleme süreci kaçınılmaz olarak bozulmaları sağlar. meydan okumalar, verilen bir amaç için en önemli hataları en aza indirmektir. Projeksiyonlar genellikle onları yaratmak için kullanılan geometrik yüzey tarafından sınıflandırılır: silindirik, konik veya azimut (planar).

Tahminlerin arkasındaki matematik karmaşıktır, ancak pratik sonuçlar basittir: doğru projeksiyon güvenli ve verimli hale getirir; yanlış biri yüzyıllardır, kartograflar ve navigatörlerin ihtiyaç duyduğu en iyileri tartışır, genellikle farklı bölgeler ve görevler için farklı projeksiyonları kabul eder.

Anahtar Özellikler ve Distortions

Her projeksiyon en az dört uzaysal özellikten biri: şekli, alan, mesafe veya yön. Bu bozulmaları anlamak, bir haritayı doğru bir şekilde yorumlamak için önemlidir.

  • [FONT:0)Shape (Conformality):[Dönetici: 0Dönetici:0) Yerel açılardan korur, yani dünyadaki küçük bir şekil haritada aynı açılarla görünür.Bu, haritada sabit bir taşımayı temsil etmek için haritada oldukça önemlidir (bir rhumb hattı The Mercator projeksiyonu klasik konfor projeksiyondur.
  • [FONT:0) Area (Equivalence):[Dönemli bir projeksiyon, özelliklerin göreceli boyutlarını korur. Bu, istatistiksel veya haritalar için önemlidir, ancak navigasyon için daha az kritiktir, yönü ve mesafe daha fazla.
  • [Dersin:0]Distance (Equi Distance):[Dizit 1:0) Bir equidistant projeksiyonu, bir veya iki noktadan (veya belirli bir çizgi boyunca) gerçek mesafeleri korur.
  • [Azimuthal): [Dönemli bir projeksiyon merkezi bir noktadan doğru yolları gösterir. Gnomonik projeksiyonlar birzimuthal ve büyük bir daire rotaları için kullanılır.

Navigators bu ticaretten haberdar olmalıdır. Örneğin, Mercator haritası Grönland'ı Afrika'nın büyüklüğü olarak gösteriyor, gerçekte Afrika'da yaklaşık 14 kat daha büyük olduğunda.Bu başarısızlık yönsel navigasyon için kabul edilebilir, ancak projeksiyonun özellikleriyle yabancı olan birini yanlış yönlendirebilir.

Common Projections, Navigation'da Kullanılan Yaygın Projeler

Mercator Projection

Gerardus Mercator tarafından 1569 yılında geliştirildi, Mercator projeksiyonu, sabit bir eğimin (rhumb hatları) hatlarının sabit hatlarının (kesinlikle) çok yararlı olduğu, özellikle de açık uçlu yolculuklar için standart projeksiyonu sürdürüyor.

Lambert Conformal Conic Projection

Lambert uygun konik (LCC) projeksiyonu havacılıkta yaygın olarak kullanılır.Acator gibi uygun, ancak pilotların orta mesafelerde yaklaşık büyük daire rotalarını takip etmesini sağlar. Bu tasarım, LCC'nin en büyük hava rotaları için LCC'nin en iyi rotaları kullanmasına olanak sağlar.

Gnomonik Projeksiyon

Gnomonik projeksiyon, iki uzak nokta arasındaki en kısa yolu planlamak için çok değerli bir projeksiyondur. Denizciler ve aviators ilk büyük daire derslerini bulmak için çok iyi bir haritadır, bu da ayrıntılı bir navigasyon için büyük bir projeksiyon için transfer edilir. projeksiyonun büyük dezavantajıdır.

Diğer Notable Projections

Birkaç başka projeksiyon, arazi navigasyonu ve askeri operasyonlar için kullanılan ancak bazen kıyı haritalarında görünür.Transverse Mercator) Ancak, en iyi haritalarda kullanılan web sitesi için geçerli değildir.The Midverse Mercator (UTM) grid sistemi, hangi arazi navigasyonu ve askeri operasyonlar için kullanılır, ancak bazen açıklanabilir ve birçok dünya için kullanılabilir.

Ocean Navigation ve Map Projections

Rhumb Hatları ve Büyük Çemberler

Okyanus navigasyonunda, birincil meydan okuma geniş, özelliksiz bir su kaydırıyor. İki temel konsept rota planlamayı yönetiyor: rhumb hatları ve büyük bir-dakçının deniz haritaları egemen olduğu büyük bir yol - gemi veya uçak sabit bir pusula başlığı altında.Bir Mercator projeksiyonda, bir rhumb hattı doğru bir çizgidir, Mercator deniz haritaları neden doğrudan doğruya hükmedebilir.

Ancak, bir alanda iki nokta arasındaki en kısa mesafe büyük bir çemberli ark (bir rhumb hattının merkezi üzerinden geçen bir uçakla kesiştiği) şeklindedir. Bu nedenle, navigatörler genellikle büyük bir daire kursuna doğru bükmek için bir jnomonik projeksiyon kullanır. uzun yolculuklar (örneğin, Mercator grafiğinde bir bacak kırılır.

Marine Charts'ta Pratik Kullanım

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Mercator-küresel ve okyanussal navigasyon için temel grafikler üreterek, bu grafikler navigasyona yardımcı olur ve dikkat çeken alanlara da dikkat edin.Bu projeksiyonlar, kutup bölgeleri için geçiş planlı hale getirir. Mercator projeksiyonu aşırılık ve okyanussal dönüşümler nedeniyle kullanılamaz hale gelir; bunun yerine, kutup stereografik projeksiyonlar da kullanılabilir.

Modern elektronik grafik ekranı ve bilgi sistemleri (ECDIS) uçlardaki projeksiyonlar arasında geçiş yapabilir, ancak görüntüyü oluşturmak için altta yatan Mercator veya eşdeğer matematiksel dönüşümlere güvenebilirler.

Air Route Planlama ve Harita Projeksiyonları

Uçuş Yolu Optimizasyonu

Air navigation aşırı hassas ve verimlilik gerektirir. New York'tan Tokyo'ya ticari bir uçuş yaklaşık 10800 km – projeksiyon hatası nedeniyle% 1 sapmayı 100 km'den fazla uçuşa ekleyebilir. Lambert Uygun projeksiyonu, havacılıktaki çalışma alanlarıdır, çünkü orta seviyedeki düşük bozulma ile uyum sağlar. Pilotlar LCC grafiklerini enroute navigasyon için kullanabilir, önceden belirlenmiş yolları tanımlamak için.

Uçuş planlama yazılımı, Dünya Geodetic Sistemini (WGS84) altta yatan datum olarak kullanır ve doğrudan büyük bir daire rotalarını hesaplar. projeksiyon sadece ekran ve insan grafikleme için kullanılır.

Alet Yaklaşımları ve Alan Navigation

Alan navigasyon (RNAV) uçağın, zemin tabanlı navigasyon yardımının kapsamı içinde istenen herhangi bir yolu uçurmasını sağlar, ancak hareket haritalarının görüntülenmesi, bu koordinatları yerel bir uygun projeksiyona (örneğin, bir Lambert veya stereografik) görerek doğru şekilde yürütür.

Araç yaklaşımları sırasında - özellikle ILS veya GLS gibi hassas yaklaşımlar - pilot tanımlanmış bir glide yol takip eder. Altta navigasyon veritabanı, görüntünün projeksiyonlarına dönüştürülen koordinatlar içerir.Eğer projeksiyonlar, görüntülenen kurs, gerçek uçuş yolunda yanlış yorumlanabilir.

Sınırlamalar ve Zorluklar

İLGİLİŞK İLGİLİ

Hiçbir projeksiyon bozulmadan serbest değildir. Harita projeksiyonlarının temel teoremi (Tissot'un indicatrix), bu distorların kutup bölgelerinin algılanması ve haritada değişiklik gösterdiğini gösterir. Örneğin, Mercator grafiğinde, hava navigasyonunda çizilen bir çember, LCC aynı daireye uygun olarak görünürken, standart paralel ölçümler ile alınan standart bir şekilde değişkenlik gösterir.

Tahmin kırıklığı için dikkate alınmaması gerçek dünya olaylarına yol açtı. 1983 yılında, Kore Hava Hatları Uçuş 007 planlanan rotadan uzaklaşıp Sovyet hava sahasına doğru yol açtıktan sonra vuruldu; navigasyon hatasının bir kısmı mürettebatın yanlış kontrol protokollerine atılması, gerçek derslere göre veri tabanlarına göre yanlış kontrol etmek ve GPS çağındaki etkisi daha kısa sürede, projeksiyon hataları daha az yaygındır.

Bir başka meydan okuma, uzun süreli veya enlem bölgeleri geçerken projeksiyonlar arasındaki geçiştir. Örneğin, bir Lambert konik kullanarak bir bölgeden bir uçuş, stereografik projeksiyon kullanarak, yolların nasıl temsil edildiğine dair değişim için dikkate almalıdır. Uçuş planlama kılavuzları ve elektronik sistemler bu geçişleri otomatik olarak ele almalıdır, ancak mürettebat alt geometriyi doğrulamalıdır.

Modern Dijital Navigasyon ve Projeksiyonları

GPS ve Elektronik Grafikler

Global Positioning System (GPS), GPS enfeksiyon ve uzun süre projeksiyon ekrandaki son derece doğru pozisyonları sağlar.Bu projeksiyon genellikle dünya görüşlerinin basit bir plaka aracırée (equitangular) için, ancak ayrıntılı bir navigasyon için görüntülenen alan için uygun bir görüntü oluşturabilir. Örneğin, bir ECDIS sistemi, bir Mercator ekran için bir görüntü oluşturabilir.

Dijital sistemlerin avantajı, mevcut bir görünüm için en aza indirmek için projeksiyonu dinamik olarak ayarlayabilmeleridir. Kullanıcı sorunsuz bir şekilde, bozulmamış bir harita görür. Ancak, sistem sadece uluslararası denizcilik Organizasyonu (IMO) ve FAA gibi vücutlarla titiz bir sertifikasyona neden oluyor.

Web Mercator ve Online Haritalar

Web Mercator projeksiyonu (EPSG:3857), Google Maps, OpenStreetMap ve Bing Maps gibi online haritalama platformlarına uygun hale geldi, ancak genel kullanım için Dünya'ya hizmet eden Mercator'un bir çeşididir. Web Mercator, Mercator'un en katı anlamda uygun olmayan bir şekilde uyumlu değildir (ilk bakışta, elipoidal hataları yerine küresel bir şekilde yüksek bir şekilde) ancak genel kullanım için yeterince yakın.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Harita projeksiyonları bir kartografik teknikten çok daha fazlasıdır - her bir kanalda bir alan temsil etme sorunudur.Bu araçların güçlü ve zayıf yönleri daha iyi kararlar verebilir, pahalı hatalardan kaçınır ve her arsalı rotadaki matematiksel zarafete sahiptir. Dijital sistemler gelişmeye devam ettikçe, her bir harita projeksiyonu, uçak güvenliklerini ve güçlerini anlayan gemileri ve zayıflıklarını anlayan ve her yere ulaşmada önemli bir çözüm olarak kalacaktır.