Odamlar qadim zamonlardan beri foydalanadigan geografik xaritalar. Er yuzasini tasvirlashga birinchi urinishlar qadimgi Yunonistonda Eratosfen va Gipparx kabi olimlar tomonidan qilingan. Tabiiyki, kartografiya fan sifatida o‘shandan beri ancha rivojlangan. Zamonaviy xaritalar sun'iy yo'ldosh tasvirlari va kompyuter texnologiyalari yordamida yaratiladi, bu, albatta, ularning aniqligini oshirishga yordam beradi. Va shunga qaramay, har bir geografik xaritada er yuzasidagi tabiiy shakllar, burchaklar yoki masofalar bilan bog'liq ba'zi buzilishlar mavjud. Ushbu buzilishlarning tabiati va shunga mos ravishda xaritaning aniqligi ma'lum bir xaritani yaratish uchun ishlatiladigan kartografik proyeksiyalar turlariga bog'liq.
Xarita proyeksiyasi tushunchasi
Keling, xarita proyeksiyasi nima ekanligini va ularning qanday turlari zamonaviy kartografiyada qoʻllanilishini batafsil koʻrib chiqamiz.
Xarita proyeksiyasi - Yer yuzasining tekislikdagi tasviri. Ko'proqilmiy jihatdan chuqur ta'rif shunday eshitiladi: kartografik proyeksiya - bu ko'rsatilgan va ko'rsatilgan sirtlarning tegishli nuqtalarining koordinatalari o'rtasida qandaydir analitik bog'liqlik o'rnatilgan ma'lum bir tekislikdagi Yer yuzasidagi nuqtalarni ko'rsatish usuli.
Xarita proyeksiyasi qanday tuzilgan?
Har qanday turdagi xarita proyeksiyalarini yaratish ikki bosqichda amalga oshiriladi.
- Birinchidan, Yerning geometrik tartibsiz yuzasi qandaydir matematik jihatdan toʻgʻri boʻlgan sirtga chiziladi, bu esa mos yozuvlar yuzasi deb ataladi. Eng aniq taxmin qilish uchun bu sig'imda geoid ko'pincha ishlatiladi - barcha dengizlar va okeanlarning suv yuzasi bilan chegaralangan, bir-biriga bog'langan (dengiz sathi) va yagona suv massasiga ega bo'lgan geometrik jism. Geoid yuzasining har bir nuqtasida tortishish odatiy tarzda qo'llaniladi. Biroq, geoid, xuddi sayyoraning fizik yuzasi kabi, bitta matematik qonun bilan ifodalanishi mumkin emas. Shuning uchun geoid o'rniga mos yozuvlar yuzasi sifatida inqilob ellipsoidi olinadi, bu unga Yer jismidagi siqilish va orientatsiya darajasidan foydalangan holda geoidga maksimal o'xshashlikni beradi. Ular bu jismni yer ellipsoidi yoki mos yozuvlar ellipsoidi deb atashadi va turli mamlakatlarda ular turli parametrlarni oladilar.
- Ikkinchidan, qabul qilingan mos yozuvlar yuzasi (e'lon ellipsoid) u yoki bu analitik bog'liqlik yordamida tekislikka o'tkaziladi. Natijada biz yer yuzasining tekis kartografik proyeksiyasini olamiz.
Proyeksiya buzilishi
MayliNima uchun qit'alarning konturlari turli xaritalarda bir oz farq qilishi bilan qiziqdingizmi? Ba'zi xarita proyeksiyalarida dunyoning ba'zi qismlari ba'zi nishonlarga nisbatan boshqalarga qaraganda kattaroq yoki kichikroq ko'rinadi. Gap Yerning proyeksiyalarini tekis yuzaga o‘tkazishdagi buzilishlar bilan bog‘liq.
Ammo nega xarita proyeksiyalari buzib ko'rsatiladi? Javob juda oddiy. Sferik sirtni burmalar yoki sinishlardan qochib, tekislikda joylashtirish mumkin emas. Shuning uchun undagi tasvirni buzilmasdan ko'rsatib bo'lmaydi.
Proeksiyalarni olish usullari
Xarita proyeksiyalari, ularning turlari va xossalarini o’rganar ekan, ularni qurish usullarini ham aytib o’tish kerak. Shunday qilib, xarita proyeksiyalari ikkita asosiy usul yordamida olinadi:
- geometrik;
- analitik.
Geometrik usul chiziqli istiqbol qonunlariga asoslanadi. Bizning sayyoramiz shartli ravishda ma'lum radiusli shar shaklida olinadi va silindrsimon yoki konussimon sirtga proyeksiya qilinadi, u tegishi yoki kesib o'tishi mumkin.
Bunday usulda olingan proyeksiyalar istiqbol deb ataladi. Kuzatish nuqtasining Yer yuzasiga nisbatan joylashishiga qarab, istiqbolli proyeksiyalar turlarga bo'linadi:
- gnomonik yoki markaziy (nuqtai Yer sharining markaziga toʻgʻri kelganda);
- stereografik (bu holda kuzatuv nuqtasi ustida joylashganmos yozuvlar yuzalar);
- orfografik (sirt Yer sferasidan tashqaridagi istalgan nuqtadan kuzatilganda; proyeksiya sfera nuqtalarini displey yuzasiga perpendikulyar parallel chiziqlar yordamida oʻtkazish yoʻli bilan quriladi).
Xarita proyeksiyalarini tuzishning analitik usuli mos yozuvlar sohasi va displey tekisligidagi nuqtalarni birlashtiruvchi matematik ifodalarga asoslangan. Bu usul koʻp qirrali va moslashuvchan boʻlib, buzilishning oldindan belgilangan tabiatiga koʻra ixtiyoriy proyeksiyalar yaratish imkonini beradi.
Geografiyadagi xarita proyeksiyalarining turlari
Geografik xaritalarni yaratish uchun Yer proyeksiyalarining koʻp turlaridan foydalaniladi. Ular turli mezonlarga ko'ra tasniflanadi. Rossiyada Kavrayskiy tasnifi qo'llaniladi, bu kartografik proektsiyalarning asosiy turlarini aniqlaydigan to'rtta mezondan foydalanadi. Quyidagilar xarakterli tasniflash parametrlari sifatida ishlatiladi:
- belgi buzilishi;
- oddiy panjaraning koordinata chiziqlarini ko'rsatish shakli;
- normal koordinatalar tizimidagi qutb nuqtasining joylashuvi;
- qanday foydalanish kerak.
Xo'sh, bu tasnifga ko'ra xarita proyeksiyalarining turlari qanday?
Proyeksiya tasnifi
Quyida yuqoridagi asosiy mezonlarga asoslangan misollar bilan xarita proyeksiyalari turlari tasnifi berilgan.
Buzilish tabiati boʻyicha
Yuqorida aytib o'tilganidek, buzilish, aslida, Yerning har qanday proyeksiyasiga xos xususiyatdir. Har qanday xususiyatni buzish mumkinyuzalar: uzunlik, maydon yoki burchak. Buzilish turiga ko'ra ular ajratadilar:
- Konformal yoki konformal proyeksiyalar, bunda azimutlar va burchaklar buzilmagan holda uzatiladi. Konformal proyeksiyalarda koordinatalar panjarasi ortogonaldir. Shu tarzda olingan xaritalardan istalgan yo‘nalishdagi masofani aniqlash uchun foydalanish tavsiya etiladi.
- Ekvivalent yoki ekvivalent proyeksiyalar, bunda maydonlar shkalasi saqlanadi, ular birga teng olinadi, ya'ni maydonlar buzilmagan holda ko'rsatiladi. Bunday xaritalar hududlarni solishtirish uchun ishlatiladi.
- Teng yoki teng masofali proyeksiyalar, ularni qurishda masshtab asosiy yoʻnalishlardan birida saqlanadi, u yagona sifatida olinadi.
- Har qanday buzilishlar mavjud boʻlishi mumkin boʻlgan oʻzboshimchalik proyeksiyalari.
Oddiy toʻrning koordinata chiziqlarini koʻrsatish shakliga koʻra
Bu tasnif eng vizual va shuning uchun tushunish oson. Ammo shuni yodda tutingki, bu mezon faqat kuzatish nuqtasiga normal yo'n altirilgan proektsiyalarga tegishli. Shunday qilib, ushbu xarakterli xususiyatga asoslanib, kartografik proyeksiyalarning quyidagi turlari ajratiladi:
Diraviy, bu yerda parallellar va meridianlar aylana, ekvator va toʻrning oʻrtacha meridianlari esa toʻgʻri chiziqlardir. Bunday proyeksiyalar butun Yer yuzasini tasvirlash uchun ishlatiladi. Dumaloq proyeksiyalarga misol sifatida konformal Lagranj proyeksiyasi hamda ixtiyoriy Grinten proyeksiyasi kiradi.
Azimut. Bu holda parallellar ifodalaydikonsentrik doiralar shaklida, meridianlar esa markazdan radial ravishda ajralib chiqadigan to'g'ri chiziqlar to'plami shaklida. Shunga o'xshash proyeksiya turi Yerning qutblarini qo'shni hududlar bilan ko'rsatish uchun to'g'ridan-to'g'ri holatda va geografiya darslaridan hammaga tanish bo'lgan g'arbiy va sharqiy yarim sharlar xaritasi sifatida ko'ndalang holatda qo'llaniladi.
Tsilindrsimon, bu yerda meridianlar va parallellar normal kesishuvchi toʻgʻri chiziqlar bilan ifodalanadi. Bu yerda ekvatorga tutashgan yoki standart kenglik boʻylab choʻzilgan hududlar minimal buzilish bilan koʻrsatiladi.
Konusning lateral yuzasining rivojlanishini ifodalaydi, bu erda parallellar chiziqlari konusning tepasida joylashgan aylana yoylari va meridianlar konusning yuqori qismidan ajralib chiqadigan yo'riqnomalardir. Bunday proyeksiyalar oʻrta kengliklarda joylashgan hududlarni eng aniq tasvirlaydi.
Psevdokonik proyeksiyalar konus proyeksiyalariga o'xshaydi, bu holda faqat meridianlar to'rning to'g'ri chiziqli eksenel meridianiga nisbatan simmetrik egri chiziqlar sifatida tasvirlangan.
Psevdosilindrsimon proyeksiyalar silindrsimon proyeksiyalarga o'xshaydi, faqat, shuningdek, psevdokonik proyeksiyalarda meridianlar eksenel to'g'ri chiziqli meridianga simmetrik egri chiziqlar bilan tasvirlangan. Butun Yerni tasvirlash uchun ishlatiladi (masalan, Mollweide elliptik, teng maydon sinusoidalSanson va boshqalar).
Polikonik, bu yerda parallellar doira shaklida tasvirlangan, markazlari toʻrning oʻrta meridianida yoki uning davomida joylashgan, meridianlar toʻgʻri chiziqli eksenel meridianga simmetrik joylashgan egri chiziqlar shaklida boʻladi.
Oddiy koordinata tizimidagi qutb nuqtasining holati boʻyicha
- Polar yoki normal - koordinata tizimining qutbi geografik qutb bilan bir xil.
- Ko'ndalang yoki ko'ndalang - oddiy tizim qutbi ekvator bilan tekislangan.
- Qiya yoki qiya - oddiy koordinatalar to'rining qutbi ekvator va geografik qutb o'rtasidagi istalgan nuqtada joylashgan bo'lishi mumkin.
Qo'llash usuliga ko'ra
Xarita proyeksiyalarining quyidagi turlari foydalanish usuli bilan ajralib turadi:
- Qattiq - butun hududni tekislikka proyeksiya qilish yagona qonunga muvofiq amalga oshiriladi.
- Ko'p qatorli - xaritalangan maydon shartli ravishda bir nechta kenglik zonalariga bo'linadi, ular bitta qonunga muvofiq displey tekisligiga proyeksiyalanadi, lekin har bir zona uchun parametrlarning o'zgarishi bilan. Bunday proyeksiyaga misol qilib SSSRda 1928 yilgacha yirik masshtabli xaritalar uchun foydalanilgan Mufling trapesiya proyeksiyasini keltirish mumkin
- Ko'p qirrali - hudud shartli ravishda uzunlik bo'yicha bir qator zonalarga bo'linadi, tekislikka proyeksiya qilish bitta qonunga muvofiq amalga oshiriladi, lekin har bir zona uchun turli xil parametrlarga ega (masalan, Gauss-Kruger). proyeksiya).
- Kompozit, qachon hududning bir qismibir muntazamlikdan foydalangan holda samolyotga, qolgan hudud esa boshqasidan foydalangan holda xaritaga tushiriladi.
Koʻp qatorli va koʻp qirrali proyeksiyalarning afzalligi har bir zonada yuqori koʻrsatish aniqligidir. Biroq, muhim kamchilik - bu doimiy tasvirni olishning mumkin emasligi.
Albatta, har bir xarita proyeksiyasini yuqoridagi mezonlardan har biri yordamida tasniflash mumkin. Shunday qilib, Yer Merkatorining mashhur proyeksiyasi konformal (teng burchakli) va ko'ndalang (ko'ndalang); Gauss-Kruger proyeksiyasi - konformal ko'ndalang silindrsimon va boshqalar
