Kolmiulotteisen kohteen kuvan siirtämiseksi on käytettävä erityistä projektiota. Kartografiassa on monenlaisia projektioita maan pinnan eri osille. Yksi niistä on atsimuuttiprojektio.
Mikä on projektio?
Projisointi on menetelmä kolmiulotteisen kuvan siirtämiseksi tasaiselle pinnalle. Samanaikaisesti siirto suoritetaan tiukasti matemaattisia lakeja ja sääntöjä noudattaen vääristymien vaikutuksen vähentämiseksi.
Vääristymiä esiintyy joka tapauksessa, vain niiden tyypit voivat olla erilaisia. Tuloksena olevan litteän kuvan kohteesta riippuen käytetään tietyntyyppistä projisointia, joka suoritetaan omien sääntöjensä mukaan ja antaa yhden vääristymätyypeistä.
Projekteja käytetään laajimmin erikokoisten maanpinnan karttojen ja suunnitelmien laadinnassa. Kartografialla on myös omat projektiotyypit, joilla jokaisella on eri tarkoitus.
Käytä korteille
Jo muinaisina aikoina ihmiset alkoivat luoda kuvia maasta. Niitä koskevat tiedot olivat epätäydellisiä, pahasti vääristyneitä ja paikoin jopa jopaväärä. Vanhojen karttojen mantereet olivat liian suuria, rannikoiden muodot eivät vastanneet todellisia. Sittemmin kartoitusprosessi on muuttunut paljon ja sen menetelmiä on parannettu, mutta vääristymistä on edelleen mahdotonta päästä eroon täysin tänään.
Maapallon vääristymämalli on maapallo. Se heijastaa tarkemmin maapallon muotoa ja kokoa välittäen sen pinnan todellisessa muodossa. Maapallo on kuitenkin kolmiulotteinen hahmo, eikä se aina ole kätevä erikoislaskelmien ja käytännön ongelmien ratkaisemiseen. Lisäksi se on erittäin hankala kuljettaa. Tasainen kartta on parempi yllä mainittuihin tarkoituksiin, vaikka se antaa vähemmän tarkkoja tietoja.
Ennusteiden tyypit
Tähän mennessä kartografiassa on kolme päätyyppiä projektiota, riippuen meridiaaneista ja yhdensuuntaisista tyypeistä. Jokaisella niistä on lisäksi oma alalajinsa ulkonevan tason sijainnin ja vääristymän luonteen mukaan.
- Lieriömäinen projektio. Jos kuvittelemme, että maapalloa voidaan ympäröidä tasolla, joka sopii tiukasti päiväntasaajan viivaan ja edustaa sylinterin muotoa, voimme antaa määritelmän tälle lajikkeelle. Projisoitaessa paperilla olevat meridiaanit ovat suoria viivoja, jotka yhtyvät napojen yhteen pisteeseen, ja yhdensuuntaisuudet ovat toistensa suuntaisia suoria viivoja. Pienin vääristymä havaitaan päiväntasaajalla ja suurin - navoilla.
- Kartioprojektio. Se muodostuu, kun kartiomainen taso koskettaa maapalloa. ATTässä tapauksessa rinnakkaiset näytetään kartalla samankeskisinä ympyröinä ja meridiaanit niiden säteinä. Pienimmät vääristymät havaitaan myös tason kosketuspisteissä Maan pallon kanssa ja suurimmat niiden suurimman poistumispisteissä.
- Azimutaalinen projektio. Muodostuu, kun lentokone koskettaa maata. Projisoitaessa kone ei voi vain koskettaa, vaan myös ylittää maan, mikä on myös yksi atsimuuttiprojektion tyypeistä. Tässä tapauksessa rinnakkaiset näytetään myös samankeskisinä ympyröinä, jotka ovat kaukana toisistaan, ja meridiaanit niiden säteinä. Tässä tapauksessa vierekkäisten meridiaanien välinen kulma on sama arvo kuin määritetyn sijainnin pituusasteero.
On myös ehdollisia näkymiä, jotka ovat ulkoisesti samanlaisia kuin yksi kolmesta projektioryhmästä, mutta jotka suoritetaan muiden matemaattisten lakien mukaan. Näitä ovat monikartiomainen, pseudosylinterinen, moninkertainen.
Azimutaalinen projektio
Maan atsimuuttiprojektio on yleistynyt, koska viivojen atsimuutti on säilynyt tuloksena olevalla kuvatasolla ilman vääristymiä. Pistettä, josta projektio tehdään, kutsutaan näkökulmaksi. Maapallon ja tason kosketuspistettä kutsutaan kosketuspisteeksi.
Kartalla on viivoja, joilla on samat vääristymäarvot. Niitä kutsutaan isokoleiksi. Atsimuuttikarttaprojektiossa saadussa kuvassa isokolit näyttävät tältäsamankeskiset ympyrät. Vääristymät kasvavat etäisyyden myötä tason ja maapallon kosketuspisteestä. Tämän seurauksena itse kosketuspisteen tarkkuus on suurin.
Värötyypit
Azimutaalinen projektio voidaan suorittaa eri tavoilla tuloksena olevan kartan tarkoituksesta riippuen. Menetelmät eroavat vääristymän tyypistä, joka johtuu kuvan siirtämisestä tasolle.
- Equal area - projektiot, joissa objektien pinta-alat, koot ja pituudet säilyvät, mutta kulmat ja muodot muuttuvat suuresti. Käytetään useimmiten mitta-arvojen laskemiseen liittyvien soveltuvien ongelmien ratkaisemiseen.
- Tasasivuiset - projektiot, jotka jättävät esineiden kulmat lähes ennalleen, mutta vääristävät niiden kokoa.
- Equidistant - projektiot, joissa sekä kohteiden kulmat että alueet vääristyvät, mutta mittakaava pääradalla säilyy. Niitä käytetään pääasiassa geoinformatiikassa ja tietokonejärjestelmissä.
- Mieliv altainen - projektiot, jotka voivat vääristää kaikkia annettuja parametreja vaihtelevasti kartan tarkoituksesta ja tarkoituksesta riippuen. Niitä käytetään eri tarkoituksiin, esimerkiksi meriasioissa reittien ja lentoratojen määrittämiseen. Tällaisilla kartoilla Euraasian mantereella voi olla sama koko kuin Australialla.
Projektioiden alatyypit
Särötyyppien lisäksi projisointisuorituskyvyssä on muitakin elementtejä. Tästä riippuen erotetaan atsimuuttiprojektiotyyppien alaryhmät.
Riippuen tangentin tai sekantin sijainnistaprojektiotasot ovat:
- Napa - kuvataso koskettaa maapalloa yhden navan kohdassa.
- Poikittainen - kuvataso koskettaa maapalloa päiväntasaajalla.
- Viisto - kuvataso koskettaa maapalloa missä tahansa muussa paikassa (leveysasteella 0-90 astetta).
Näkökulman sijainnista riippuen on:
- keskellä - piste, josta projektiot tehdään, on maapallon keskellä;
- stereografinen - näkökulma on etäisyydellä kosketuspisteestä etäisyydellä, joka on yhtä suuri kuin maapallon halkaisija;
- ulkoinen - näkökulma poistettu maapallosta millä tahansa etäisyydellä;
- ortografinen - näkökulmaa ei ole tai se poistetaan äärettömälle etäisyydelle, ja projektio suoritetaan rinnakkaisilla viivoilla.
Yllä olevista yleisimmät ovat Lambertin atsimuutti, napa- ja poikittaisprojektio.
Lambert-projektio
Lambertin tasa-alueen atsimuuttiprojektio suoritetaan eri puolilla maapalloa. Sen avulla voit säästää pienillä vääristymillä alueella ja niiden suhteen, mutta muuttaa suuresti kulmia ja muotoja. Tällaisen kartan mittakaava meridiaanien ja yhdensuuntaisuuden suunnassa muuttuu eri tavoin. Kun siirryt pois keskustasta, se pienenee vaakasuunnassa 0,7 kertaa ja kasvaa pystysuunnassa 1,4 kertaa.
Tällaisessa projektiossa tehdyssä kartassa päiväntasaaja ja keskimeridiaani näkyvät suorina linjoina, jotka ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden. Muut pituuspiirit ja rinnakkaisetovat kuperia viivoja.
Projisointi voidaan suorittaa sekä napa-alueiden karttojen luomiseen (normaali projektio) että kaikkien muiden alueiden karttojen luomiseen (ekvatoriaalinen ja vino projektio).
Projektio voi kattaa melko suuria alueita, joten sitä käytetään kokonaisten maanosien, alueiden ja pallonpuoliskojen kartoittamiseen. Sitä käytetään laaj alti läntisen ja itäisen pallonpuoliskon karttojen luomiseen alhaisten vääristymäarvojen vuoksi. Käytetään myös projisointiin Afrikan mantereen tasolle. Haittapuolena ovat Euraasian rannikon edustalla esiintyvät suuret vääristymät.
Lambert-projektiolla tehtyjä karttoja käytetään yleisesti maantieteen oppikirjoissa.
Napaprojektio
Maan napa-alueita ei voida tehdä mahdollisimman vähäisellä vääristymällä lieriömäisessä tai kartiomaisessa projektiossa. Kuvataso ei pääsääntöisesti juuri kosketa arktista ja Etelämannerta, ja tämä alue on kartoitettu erittäin suurilla koko- ja muotovirheillä. Polaarinen atsimuuttiprojektio mahdollistaa kuitenkin tarkan kuvan luomisen napavyöhykkeistä tasaiselle pinnalle.
Tässä tapauksessa kosketuspiste osuu pohjois- tai etelänavalle tai on niiden välittömässä läheisyydessä. Meridiaanit kartalla on kuvattu suorina viivoina, jotka lähtevät kartan keskeltä. Rinnakkaukset ovat samankeskisiä ympyröitä, joiden välinen etäisyys kasvaa etäisyyden mukaan kosketuspisteestä.
Poikittaisprojektio
Poikittainen atsimuuttiprojektiokäytetään luomaan karttoja läntisestä ja itäisestä pallonpuoliskosta.
Vähiten vääristymiä esiintyy tässä tapauksessa päiväntasaajalla ja sen lähialueilla ja suurin - navoilla. Siksi napakarttojen luomisessa on toivottavaa käyttää eri projektiota tarkempien tietojen luomiseksi.
Otetaan käyttöön projektiota
Asimutaalinen projektio on yksi tärkeimmistä karttaprojektioista. Se soveltuu sekä suurten maanpinnan alueiden kartoittamiseen että yksittäisten maiden tai maanosien karttojen luomiseen. Tämä on erittäin tärkeää, koska muut menetelmät kuvan siirtämiseksi tasoon - lieriömäiset ja kartiomaiset vaihtoehdot - sopivat vain pallonpuoliskoille tai koko maan alueelle.
Projektiovalikoima
Projisointityypin valinta riippuu sellaisista tekijäryhmistä kuin:
- Kartatun alueen sijainti, muoto ja koko.
- Kartan luomisen tarkoitus.
- Käytettyjen tehtävien tyyppi, jotka ratkaistaan kortin avulla.
- Valitun projektion ominaisuus - vääristymän määrä sekä meridiaanien ja yhdensuuntaisuuden muoto.
Tekijöiden merkitys voidaan määrittää missä tahansa järjestyksessä, riippuen työn olosuhteista ja tarkoituksesta.
