Gizli Flat Haritalar Bilimi: Antik Çağdan Orbitalara İlişkin Bakışlar

Her düz harita güzel bir yalandır. Dünya bir topak, üç boyutlu spheroid (teknik olarak bir oblate spheroid), ve bunu bir kağıt veya ekran kaçınılmaz olarak geri yüklemenin bir parçası olarak tanıtıyor.Bu çeviri eylemi, insan ingenuity, matematiksel atılımlar ve uzun süreli koordinatlar ile bu gerçek işaretli gerçeklerden gelen gerçekleri tanımlamak için sürekli olarak doğrulanmış olan binlerce yıllık bir durumdur.

Haritaların neden hayal kırıklığına uğraması, bu ticarete öncelik veren ilk adımdır (konuşturucuların göreceli boyutunu) ve hala göz önünde bulundurmak için dört uzaysal özelliği koruyabilir.Her projeksiyon bu ticaretten nasıl öğrendiğimizi ve uydu görüntülerini nasıl dönüştürdüğümüzü sağlar - ve nasıl bir tahmin alanı da insan merak ve problem çözmeyi korur.

Eski Vakıflar: Matematiksel Kartografinin Doğumu

Dünyanın eski olduğunu haritalamanın etkisi, en erken bilinen harita, Babil'in modern anlamda bir projeksiyon değil, bir dünya görüşüne sahip olduğu gibi, şimdi de bir çamur yüzeyi üzerinde bir düzelme.

Thales, Anaximander ve First Grid Systems

Anaximander (c. 610-546 BCE) Bilinen dünyanın ilk haritalarından birini oluşturmakla kredilendirilmiştir - daha sonra Eratosthenes'in (c. 276–194) zamanında, dünya çapındaki bir doğrulukla (yalnızca önemli ölçüde) fark edilen matematiksel haritalar kullanarak geometrik ilkelere katkıda bulundu.

Ptolemy ve theurFLT:0)Geography).

Harita projeksiyonları üzerinde en etkili eski çalışma, Dünya'yı bir haritaya doğru doğrultmak için üç ayrı projeksiyon yöntemiydi.[Dönemli 3:0)Geyografi[Dönemli: 1) Yaklaşık 150 CE'yi Alexandria'da Ptolemy derlediğim, daha iyi İslam yüzeyi için üç farklı projeksiyon yöntemi tanımladı; ve üçüncüsü bir dünya haritası için tasarlanmıştı.

Ptolemy'nin haritaları, zamanları için şaşırtıcı derecede doğruydu, ancak tüm projeksiyonları rahatsız eden aynı bozulmalardan muzdaripti: mesafeler ve şekiller özellikle kenarlara yakındı.

Keşif Çağı: Yeni Dünyalar, Yeni Projeksiyonlar

16. ve 17. yüzyıllar deniz araştırmaları tarafından yönlendirilen haritada bir patlama gördü. Navigators compass yataklarını (rhumb hatları) doğrudan hatları olarak koruyabilecek haritalarda bir patlama gördü, bu da en ünlü -ve çoğu çarpık - tarihteki en çok çarpık-projeksiyona yol açtı.

Mercator Projection: Dünya için Genius, Dünya için Yanlış Lider

1569 yılında, Flemish kartografı Gerardus Mercator, bir Mercator grafiğinde tasarlanmış bir devrimci projeksiyonu ortaya çıkardı (özellikle de ABD'de) Mercator projeksiyonu, doğru hatlar boyunca açı ve yönlerden uzak duruyor (örneğin, bu tür bir rotaya göre aşırı derecede daha büyük bir düşüş gösterdi: Kuzey Amerika'nın yakınında, kuzeydeki eğimli bir yörüngede olduğu gibi, kuzeydeki diğer birçok izlenimi daha büyük bir şekilde ortaya çıkardı.

Onun kusurlarına rağmen, Mercator'un projeksiyonu nautical grafikler için standart haline geldi. Matematiksel olarak seslendi ve amacı için, rakipsizdi. Sadece 20. yüzyılda alternatif projeksiyonlar boyutu yanlış ifadelere popülerlik kazandı.

Yaşın Diğer Projeleri

Tüm kartograflar Mercator'un yaklaşımını benimsemiş değil. 1570'de Abraham Ortelius ilk modern atlas, 03:0)Theatrum Orbis Terrarum), ancak 18. ve 19. yüzyıllar boyunca uygun bir şekilde ilerlemeler gördü. [FONTD:2).Rosonraj projeksiyonu[D:0][Dönemli haritalar ve aynı zamanda standart haritalar için de geçerli.

Map Projections: Distortion için bir Çerçeve

Tüm harita projeksiyonları, dünyanın yüzeyinin düz bir uçağa nasıl dönüştürdüğüne dayanarak büyük ailelere düşer. projeksiyon seçimi tamamen haritanın amacına bağlıdır: navigasyon, alan hesaplaması, tema gösterimi veya estetik itiraz. En yaygın kategorileri keşfedin:

Conformal Projections (Preserving Shape Locally)

Conformal projeksiyonlar açılarını ve küçük özelliklerin şekillerini korur (örneğin, limanlar, kıyılar).Mercator) ve [[U.S. Bölümal Aeronautical Charts için idealdir.

Eşit-Area (Equivalent) Projeksiyonları

Eşit tahminler, alanların göreceli boyutunu korur, istatistiksel verileri gösteren tematik haritalar için gerekli hale getirir (örneğin, nüfus yoğunluğu, tarımsal arazi kullanımı).Üretimler:0)Mollweide) Örneğin, Mollweide projeksiyonları kuzeye doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğru yukarı doğrulanmış, Grönland'ı sıkıştırır.[Dönemli boyuta göre daha fazla bozuk olur.

En ünlü eşit projeksiyonlardan biri, Mercator Eurosantrik önyargısını düzeltmek için 1970'lerde (özellikle de equatorda) daha az popüler hale getirdi.

Compromise Projections

Her iki alanı ve şekli denez projeksiyonları, ancak görsel bir çekici ve sezgisel harita oluşturmak için tasarlanmıştır.TheurFLT:0)Robinson projeksiyonu). (1963), 1998'den beri National Geographic Society'nin dünya haritaları için özel olarak tasarlanmıştır.Dönemli projeksiyonlar[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]Hamekawa Tripel[Döneticileri tarafından geliştirilen ve 1998'den beri Ulusal Coğrafiklık tarafından kullanılmıştır.

Conic, Cylindrical ve Azimuthal Family

Tüm projeksiyonlar, dünyanın matematiksel olarak projelendirilmesinin geliştirilebilir yüzey tarafından gruplanabilir:

  • [FONT=0)Cylindrical projeksiyonlar[Dönem: 1 ) (e.g., Mercator, Gall-Peters): Dünya çapında bir silindir. Tipik olarak kutup bölgeleri.
  • [FONT=0)Conic projeksiyonlar [[Dönetici:0)[Dönetici:0)Conic projeksiyonlar [[Dönetici:0) standart paralellerden uzaklaşır.
  • [FONT=0]Azimuthal projeksiyonları[[Dönetici:2)Orthografik projeksiyonlar[Dönetici, Stereographic, Lambert azimuthal eşit-area): Bir uçakta kutup haritaları ve iletişim uydu kapsamı için kullanılır.

Her aile farklı özellikleri koruyan alt tiplere sahiptir. Tek bir projeksiyon her türlü amaç için en iyisidir; seçim her zaman haritanın amaçlanan kullanımı ile etkilenen bir kasıtlı karardır.

Distortion: Una, Flat Maps'in Unutulamaz Gerçekliki

Her düz harita yanlış - tek soru şu:0) nasıl , dört ana kategoride ortaya çıkıyor ve hiçbir projeksiyon aynı anda dört tane koruyabilir.Bu, bir alanın hiçbir şekilde bozulmadığı bir uçakta temsil edilemediğini kanıtladı.

  • [FONT:0) Area demleme:[Döneticiler arasındaki ilişkiler değişmiştir. Mercator, Grönland'ı Afrika'dan daha büyük görünmesini sağlar; gerçekte, Afrika yaklaşık 14 kat daha büyük.
  • [FONT:0)Shape demleme:[Döneticiler genişletilir veya sıkıştırılır. Bir sinusoid eşit-area projeksiyonunda, kutuplar keskin puanlar haline gelir.
  • [FONT=0]Distance deme:[Dönetici:[Dönetici:0)Distance dezenfeksiyonu:[Dönetici:[D)|Dörtücüksel projeksiyonun standart paralelleri, mesafenin doğru.
  • [FONT:0)Yönmesel bozulma:[Dönetmelik:[Döncükler) Şefkatsiz hale gelir. Mercator düz çizgiler boyunca yön korur, ancak sadece kurbanlar alanı nedeniyle.

Tissot'un indicatrix, Fransız matematikçi Nicolas Auguste Tissot tarafından 1859'te icat edilen güçlü bir görselleştirme aracıdır.Bu tür dairelerde nasıl eşit büyüklükteki çevreler ve sonra, bu çevrelerin nasıl değiştiğini haritalar - elipler - bu ellere gelince, aşırı alana doğru giden kutuplar, aşırılıklara doğru giden yol gösterenler.

Modern Uydu Görüntüleri: Dijital Çağda Projeler

Uydu uzaktan algılamanın gelişi harita haline geldi. Bugün, Dünya gözlem uyduları )Landsat)[DÜSTÜSÜ)[Üye Olmayanlar İçindekiler[DÜye Olmayanlar İçindekiler) ve "The Guardian" (İngilizce) "The Simpsons" (İngilizce) "The Guardian" (İngilizce) "The Guardian" (İngilizce) "The Simpsons" (İngilizce)" (İngilizce).

Web Mercator: Dominant Digital Projection

Google Maps, Bing Maps, Mapbox ve neredeyse tüm web haritalama uygulamaları, yerel olarak adlandırılan bir değişkene dayanıyor:0)Web Mercator) (EPSG:3857). Bu projeksiyon, yüksek çözünürlükte olan Mercator'un basitleştirilmiş bir versiyonudur (daha kolay değil), yerel olarak ve bahçelerin devrilmesine izin verir.

İlginç bir gerçek: Web Mercator projeksiyonu, kutuplarda sonsuz bozulmadan kaçınmak için yaklaşık 85 derece kuzey /south'ta haritaları kesintiye uğratmaktadır.

Ya datma ve Mozaik

Raw uydu görüntüleri sensör açısına, arazi rahatlamasına ve Dünya curvature'e yol açan geometrik bozulmalardan muzdariptir.In a process calledÜniversite:0)Teorpsiyon[Döneticileri)[Döneticileri değiştir], yazılımlar bu bozulmaları dijital yükseklik modeli (DEM) ve kesin zemin kontrol noktaları kullanarak kaldırır.

Projelendirilmiş Uydu Data

Modern uydu görüntüleyicisi doğru temellere yönelik olarak, geniş bir uygulama yelpazesi sağlar:

  • [FONT:0]Climate izleme:[Dönem:[Dönem: 0,4] Eşit projeksiyonlar, istasyon erişimlerini analiz etmek için kullanılır ve bitki örtüsü olmadan zaman içinde değişir.
  • [FONT:0)Urban planlama veamp; felaket cevabı: Conformal projeksiyonlar (örneğin, UTM bölgeleri) depremler veya seller sonrası yüksek çözünürlüklü hasar değerlendirme için kullanılır, çünkü bina ve yolların şekillerini korurlar.
  • [FONT:0] Tarım ve kaynak yönetimi: Ya da yerel koordinat sistemleri üzerinde projelendirilmiş uydu verileri çiftçilerin su içmesine ve ek sağlık izlemesine yardımcı olur.

projeksiyonlar olmadan, uydu verileri sadece bozuk bir piksel koleksiyonu olacaktır. Projeksiyonlar verileri anlamlı ve aksiyonlu hale getiren uzaysal çerçeveyi sağlayacaktır.

Map Projections'ın Geleceği: Flat Beyond Flat

21. yüzyılda daha fazla hareket ettiğimiz gibi, bir şişirme haritası kavramı gelişmektedir. Etkileşimli dijital haritalar kullanıcıların ekrandaki üç boyutlu bir alan olarak Dünya'yı tamamen geri yüklemesine izin verir.

Yeni projeksiyon teknikleri, örneğin, [[Dönetici haritalama[Dönetici:0)[Dönetici: 0,6,0)) Güneşli projeksiyon sistemleri [GIS yazılımında, ve asteroitler) kullanıcıların şeklinin, yüzlerce projeksiyon arasında geçiş yapabilmelerine izin verir. Örneğin, ve modern algoritmaların [Döneticileri 2000]Mars 2000 kuzey kutuplu projeksiyon sistemleri[Döneticileri)[Döneticisel olarak, dinamik amaç ve ölçülere dayanan projeksiyon sistemleri [GIS yazılımında, kullanıcıların görüntü ve görüntü ve görüntünün dinamik amacı ile ilgili olarak değiştirilebilen projeksiyon sistemleri[değiştirme olanak sağlar.

Gelişen bir trend, [[0) Belirli bir projeksiyonla algılanan Eurosantrik önyargısını azaltmak için, küresel veriler için bozulmayı azaltmak için tasarlanmıştır. Örneğin, [[Şerefli Dünya projeksiyonu[DÜye Olmayanlar[DÜye Olmayanlar İçin Daha Fazla Tahminler”), özellikle de algılanan Eurosan projeksiyonları ele almak için tasarlanmıştır.

Sonuç: Map Projections Still Matter Matter

Harita projeksiyonları, keşif çağının tozlu relics değildir; Google’ın Web Mercatoruna temel araçlardır, telefonunuzuzle gezin veya harita projeksiyonlarının uydu görüntüsüne dayanmaktadır.

Uydu teknolojisi geliştirilmeye devam ettikçe ve sadece Dünya değil diğer gezegenler olarak, projeksiyon bilimi sadece daha önemli hale gelecektir. Bir sonraki sefer, mümkün olan matematiksel seçimler dikkate almak için bir an ayırın - ve fark edebileceğiniz gizli bozulmalar fark etmez.

Ayrıca okuma ve Dış Kaynaklar

  • [0]Araştırma ve Haritalama üzerine Hükümetlerarası Komite: Map Projections[Dönemli: 1) Açık, projeksiyon tür ve seçim kriterlerine dair yazarlı bir açıklama.
  • [0]NASA Earth Gözlemevi: Map Projection Interactive) – Farklı projeksiyonların dünyayı nasıl farklı hayal kırıklığına uğratdığını görselleştirmek için interaktif bir araç.
  • [FONT:0) Avrupa Uzay Ajansı: Sentinel-2 Misyon[Dönetici: 1 ) - Modern haritada kullanılan yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleyicisi için resmi site.
  • [FONT:0)Esri ArcGIS Pro: Map Projection Yardım[[Dönetici: 1) coğrafi bilgi sistemi için teknik olarak erişilebilir bir kılavuz (GIS) kullanıcılar.
  • [FONT:0) National Geographic: Map Projection Encyclopedia) - Tarihi bağlamla ortak projeksiyonların bir özeti.

Daha fazla araştırmak isteyenler için, [[Üyetim:0)Uluslararası Kartografik Derneği[Dönlendirme standartları üzerinde kaynakları koruyor ve açık kaynak:2)PROJ) kütüphanesi (proj.org) dünya çapında sayısız GIS uygulamaları tarafından kullanılan yazılım kodu sunuyor.