İnsanların eski çağlardan beri kullandığı coğrafi haritalar. Dünya'nın yüzeyini tasvir etmeye yönelik ilk girişimler, antik Yunanistan'da Eratosthenes ve Hipparchus gibi bilim adamları tarafından yapıldı. Doğal olarak, haritacılık bir bilim olarak o zamandan beri çok ilerledi. Modern haritalar, elbette doğruluklarını artırmaya yardımcı olan uydu görüntüleri ve bilgisayar teknolojisi kullanılarak oluşturulur. Yine de her coğrafi haritada doğal şekiller, açılar veya dünya yüzeyindeki mesafelerle ilgili bazı çarpıtmalar vardır. Bu çarpıklıkların doğası ve sonuç olarak haritanın doğruluğu, belirli bir haritayı oluşturmak için kullanılan kartografik projeksiyonların türlerine bağlıdır.
Harita projeksiyonu kavramı
Harita projeksiyonunun ne olduğuna ve modern haritacılıkta ne türlerinin kullanıldığına daha yakından bakalım.
Harita projeksiyonu, Dünya yüzeyinin bir düzlem üzerindeki görüntüsüdür. Dahabilimsel olarak derin bir tanım kulağa şöyle gelir: kartografik izdüşüm, görüntülenen ve görüntülenen yüzeylerin karşılık gelen noktalarının koordinatları arasında bazı analitik bağımlılığın kurulduğu belirli bir düzlemde Dünya yüzeyindeki noktaları görüntülemenin bir yoludur.
Harita projeksiyonu nasıl oluşturulur?
Her türlü harita projeksiyonunun yapımı iki aşamada gerçekleşir.
- İlk olarak, Dünya'nın geometrik olarak düzensiz yüzeyi, referans yüzey adı verilen matematiksel olarak doğru bir yüzeye eşlenir. En doğru tahmin için, jeoid en çok bu kapasitede kullanılır - tüm denizlerin ve okyanusların su yüzeyi ile sınırlanmış, birbirine bağlı (deniz seviyesi) ve tek bir su kütlesine sahip geometrik bir gövde. Jeoid yüzeyindeki her noktada yerçekimi normal olarak uygulanır. Ancak, gezegenin fiziksel yüzeyi gibi geoid de tek bir matematiksel yasa ile ifade edilemez. Bu nedenle, jeoid yerine, referans yüzey olarak bir devrim elipsoidi alınır ve Dünya gövdesindeki sıkıştırma ve oryantasyon derecesi kullanılarak jeoide maksimum benzerlik verilir. Bu cisme toprak elipsoidi veya referans elipsoid diyorlar ve farklı ülkelerde farklı parametreler alıyorlar.
- İkinci olarak, benimsenen referans yüzeyi (referans elipsoidi) şu veya bu analitik bağımlılık kullanılarak düzleme aktarılır. Sonuç olarak, dünya yüzeyinin düz bir kartografik izdüşümünü elde ederiz.
Yansıtma bozulması
Yapmakıtaların ana hatlarının neden farklı haritalarda biraz farklı olduğunu merak ettiniz mi? Bazı harita projeksiyonlarında, dünyanın bazı bölgeleri, bazı yer işaretlerine göre diğerlerinden daha büyük veya daha küçük görünür. Her şey, Dünya'nın izdüşümlerinin düz bir yüzeye aktarıldığı bozulma ile ilgili.
Fakat harita projeksiyonları neden bozuk bir şekilde görüntüleniyor? Cevabı oldukça basit. Kıvrılmalar veya kırılmalardan kaçınarak, bir düzlemde küresel bir yüzeyin yerleştirilmesi mümkün değildir. Bu nedenle, ondan gelen görüntü bozulma olmadan görüntülenemez.
Öngörü elde etme yöntemleri
Harita projeksiyonlarını, çeşitlerini ve özelliklerini incelerken, yapım yöntemlerinden bahsetmek gerekir. Böylece, harita projeksiyonları iki ana yöntem kullanılarak elde edilir:
- geometrik;
- analitik.
Geometrik yöntem, doğrusal perspektif yasalarına dayanır. Gezegenimiz şartlı olarak yarıçaplı bir küre olarak alınır ve ona dokunabilen veya onu kesebilen silindirik veya konik bir yüzeye yansıtılır.
Bu şekilde elde edilen projeksiyonlara perspektif denir. Gözlem noktasının Dünya yüzeyine göre konumuna bağlı olarak, perspektif projeksiyonlar türlere ayrılır:
- gnomonic veya merkezi (bakış açısı dünya küresinin merkeziyle hizalandığında);
- stereografik (bu durumda, gözlem noktasıreferans yüzeyleri);
- ortografik (Yüzey, Dünya küresinin dışındaki herhangi bir noktadan bakıldığında; izdüşüm, kürenin noktaları, görüntü yüzeyine dik paralel çizgiler kullanılarak aktarılarak oluşturulur).
Harita projeksiyonları oluşturmaya yönelik analitik yöntem, referans küresi ve görüntüleme düzlemi üzerindeki noktaları birleştiren matematiksel ifadelere dayanır. Bu yöntem daha çok yönlü ve esnektir ve bozulmanın önceden belirlenmiş doğasına göre keyfi projeksiyonlar oluşturmanıza olanak tanır.
Coğrafyada harita projeksiyonu türleri
Coğrafi haritalar oluşturmak için Dünya'nın birçok izdüşüm türü kullanılır. Çeşitli kriterlere göre sınıflandırılırlar. Rusya'da, ana kartografik projeksiyon türlerini belirleyen dört kriter kullanan Kavraysky sınıflandırması kullanılır. Aşağıdakiler, karakteristik sınıflandırma parametreleri olarak kullanılır:
- karakter bozulması;
- normal ızgaranın koordinat çizgilerini görüntüleme biçimi;
- Normal koordinat sisteminde kutup noktasının konumu;
- nasıl kullanılır.
Peki, bu sınıflandırmaya göre harita projeksiyon çeşitleri nelerdir?
Projeksiyon sınıflandırması
Aşağıdakiler, yukarıdaki ana kriterlere dayalı olarak örneklerle birlikte harita projeksiyonu türlerinin bir sınıflandırmasıdır.
Bozulmanın doğası gereği
Yukarıda bahsedildiği gibi, bozulma aslında Dünya'nın herhangi bir izdüşümünün doğal bir özelliğidir. Herhangi bir özellik bozulabiliryüzeyler: uzunluk, alan veya açı. Bozulma türüne göre ayırt ederler:
- Azimutların ve açıların bozulma olmadan aktarıldığı uyumlu veya uyumlu projeksiyonlar. Uyumlu projeksiyonlardaki koordinat ızgarası ortogonaldir. Bu şekilde elde edilen haritaların herhangi bir yöndeki mesafeleri belirlemek için kullanılması tavsiye edilir.
- Eşdeğer veya eşdeğer projeksiyonlar, burada alanların ölçeği korunur, bire eşit alınır, yani alanlar bozulma olmadan görüntülenir. Bu tür haritalar alanları karşılaştırmak için kullanılır.
- Yapısında ölçeğin ana yönlerden birinde korunduğu, tek bir yön olarak alınan eşit veya eşit mesafeli çıkıntılar.
- Her türlü çarpıklığın bulunabileceği keyfi projeksiyonlar.
Normal ızgaranın koordinat çizgilerini görüntüleme biçimine göre
Bu sınıflandırma en görsel olanıdır ve bu nedenle anlaşılması en kolay olanıdır. Ancak, bu kriterin yalnızca gözlem noktasına normal olarak yönlendirilmiş projeksiyonlar için geçerli olduğuna dikkat edin. Dolayısıyla, bu karakteristik özelliğe dayanarak, aşağıdaki kartografik projeksiyon türleri ayırt edilir:
Dairesel, paraleller ve meridyenler dairedir ve ekvator ve ızgaranın ortalama meridyeni düz çizgilerdir. Bu tür projeksiyonlar, Dünya'nın yüzeyini bir bütün olarak tasvir etmek için kullanılır. Dairesel izdüşüm örnekleri, uyumlu Lagrange izdüşümünün yanı sıra isteğe bağlı Grinten izdüşümüdür.
Azimut. Bu durumda, paralellikler temsil eder.eşmerkezli daireler şeklinde ve meridyenler merkezden radyal olarak ayrılan bir düz çizgi demeti şeklinde. Benzer bir projeksiyon, Dünya'nın kutuplarını bitişik bölgelerle birlikte görüntülemek için doğrudan bir konumda ve coğrafya derslerinden herkesin aşina olduğu batı ve doğu yarımkürelerin bir haritası olarak enine bir konumda kullanılır.
Silindirik, meridyenler ve paraleller normal olarak kesişen düz çizgilerle temsil edilir. Ekvatora bitişik veya bazı standart enlemler boyunca uzanan bölgeler burada minimum bozulma ile görüntülenir.
Konik, koninin yan yüzeyinin bir gelişimini temsil eder; burada paralel çizgiler, koninin tepesinde ortalanmış dairelerin yayları ve meridyenler koninin tepesinden ayrılan kılavuzlardır. Bu tür projeksiyonlar, orta enlemlerde bulunan bölgeleri en doğru şekilde tasvir eder.
Sahte projeksiyonlar konik projeksiyonlara benzer, sadece bu durumda meridyenler, ızgaranın doğrusal eksenel meridyenine göre simetrik eğri çizgiler olarak tasvir edilmiştir.
Sahte silindirik çıkıntılar silindirik çıkıntılara benzer, yalnızca sözde konik olanlarda olduğu gibi meridyenler, eksenel doğrusal meridyene simetrik olan eğri çizgilerle gösterilir. Tüm Dünya'yı göstermek için kullanılır (örneğin Mollweide eliptik, eşit alan sinüzoidalSanson, vb.).
Polikonik, merkezleri ızgaranın orta meridyeninde veya devamında bulunan paralellerin daireler olarak gösterildiği, meridyenler doğrusal eksenel meridyene simetrik olarak yerleştirilmiş eğriler şeklindedir.
Normal koordinat sistemindeki kutup noktasının konumuna göre
- Kutup veya normal - koordinat sisteminin kutbu, coğrafi kutupla aynıdır.
- Enine veya enine - normal sistemin kutbu ekvator ile hizalıdır.
- Eğimli veya eğik - normal koordinat ızgarasının kutbu, ekvator ile coğrafi kutup arasındaki herhangi bir noktada bulunabilir.
Uygulama yöntemine göre
Aşağıdaki harita projeksiyonu türleri kullanım yöntemine göre ayırt edilir:
- Katı - tüm bölgenin bir uçağa yansıtılması tek bir yasaya göre gerçekleştirilir.
- Çok şeritli - eşlenen alan, koşullu olarak, görüntüleme düzlemine tek bir yasaya göre yansıtılan, ancak her bölge için parametrelerde bir değişiklik olan birkaç enlem bölgesine bölünür. Böyle bir projeksiyonun bir örneği, SSCB'de 1928'e kadar büyük ölçekli haritalar için kullanılan Mufling yamuk projeksiyonudur
- Çok Yönlü - bölge şartlı olarak boylamda bir dizi bölgeye bölünmüştür, bir düzleme projeksiyon tek bir yasaya göre gerçekleştirilir, ancak her bölge için farklı parametrelerle (örneğin, Gauss-Kruger) projeksiyon).
- Kompozit, bölgenin bir kısmıbir düzenlilik ve bölgenin geri kalanı diğerinde kullanılarak bir düzleme eşlenir.
Hem çok şeritli hem de çok yönlü projeksiyonların avantajı, her bölgedeki yüksek görüntü doğruluğudur. Bununla birlikte, önemli bir dezavantaj, sürekli bir görüntü elde etmenin imkansız olmasıdır.
Elbette, her harita projeksiyonu yukarıdaki kriterlerin her biri kullanılarak sınıflandırılabilir. Bu nedenle, Dünya Mercator'un ünlü izdüşümü uyumlu (eş açısal) ve eninedir (çapraz); Gauss-Kruger projeksiyonu - uyumlu enine silindirik, vb.
