מפות גיאוגרפיות שאנשים משתמשים בהם מאז ימי קדם. הניסיונות הראשונים לתאר את פני כדור הארץ נעשו ביוון העתיקה על ידי מדענים כמו ארטוסתנס והיפרכוס. באופן טבעי, הקרטוגרפיה כמדע התקדמה הרבה מאז. מפות מודרניות נוצרות באמצעות צילומי לוויין וטכנולוגיית מחשב, מה שעוזר כמובן להגביר את דיוקן. ובכל זאת, בכל מפה גיאוגרפית יש כמה עיוותים לגבי צורות טבעיות, זוויות או מרחקים על פני כדור הארץ. אופי העיוותים הללו, וכתוצאה מכך הדיוק של המפה, תלוי בסוגי ההקרנות הקרטוגרפיות המשמשות ליצירת מפה מסוימת.
המושג של הקרנת מפה
בואו נסתכל מקרוב על מהי הקרנת מפה ובאילו סוגים שלהן נעשה שימוש בקרטוגרפיה מודרנית.
הקרנת מפה היא תמונה של פני כדור הארץ על מישור. יותרהגדרה עמוקה מבחינה מדעית נשמעת כך: הקרנה קרטוגרפית היא דרך להציג נקודות על פני כדור הארץ במישור מסוים, שבה נוצרת תלות אנליטית כלשהי בין הקואורדינטות של הנקודות המתאימות של המשטחים המוצגים והמוצגים.
איך נבנית הקרנת מפה?
בניית כל סוג של הקרנות מפה מתבצעת בשני שלבים.
- ראשית, פני השטח הבלתי סדירים מבחינה גיאומטרית של כדור הארץ ממופה על פני משטח נכון מתמטית, הנקרא משטח הייחוס. לקירוב המדויק ביותר, הגיאואיד משמש לרוב בתפקיד זה - גוף גיאומטרי התחום על ידי פני המים של כל הימים והאוקיינוסים, מחובר זה לזה (גובה פני הים) ובעל מסת מים אחת. בכל נקודה על פני השטח של הגיאואיד, כוח הכבידה מופעל כרגיל. עם זאת, הגיאואיד, כמו פני השטח הפיזיים של כוכב הלכת, לא יכול להיות מבוטא על ידי חוק מתמטי אחד. לכן, במקום הגיאואיד, אליפסואיד של מהפכה נלקח כמשטח הייחוס, מה שנותן לו את הדמיון המרבי לגיאואיד באמצעות מידת הדחיסה והכיוון בגוף כדור הארץ. הם קוראים לגוף הזה אליפסואיד כדור הארץ או אליפסואיד התייחסות, ובמדינות שונות הם לוקחים פרמטרים שונים.
- שנית, משטח הייחוס המאומץ (אליפסואיד התייחסות) מועבר למישור באמצעות תלות אנליטית כזו או אחרת. כתוצאה מכך, אנו מקבלים הקרנה קרטוגרפית שטוחה של פני כדור הארץ.
עיוות הקרנה
נכוןתהיתם מדוע קווי המתאר של היבשות שונים במקצת במפות שונות? בתחזיות מפה מסוימות, חלקים מסוימים של העולם נראים גדולים או קטנים יותר ביחס לציוני דרך מסוימים מאשר באחרים. זה הכל על העיוות שבו ההקרנות של כדור הארץ מועברות למשטח שטוח.
אבל למה תחזיות המפה מוצגות בצורה מעוותת? התשובה די פשוטה. לא ניתן לפרוס משטח כדורי במטוס, הימנעות מקפלים או שברים. לכן, לא ניתן להציג את התמונה ממנו ללא עיוות.
שיטות להשגת תחזיות
לומדת תחזיות מפות, סוגיהן ומאפייניהן, יש צורך להזכיר את שיטות בנייתן. אז תחזיות מפה מתקבלות בשתי שיטות עיקריות:
- geometric;
- analytical.
השיטה הגאומטרית מבוססת על חוקי הפרספקטיבה הלינארית. כוכב הלכת שלנו נלקח באופן מותנה ככדור ברדיוס כלשהו ומוקרן על משטח גלילי או חרוטי, שיכול לגעת או לחתוך דרכו.
השלכות המתקבלות בדרך זו נקראות פרספקטיבה. בהתאם למיקום נקודת התצפית ביחס לפני השטח של כדור הארץ, תחזיות הפרספקטיבה מחולקות לסוגים:
- גנומוני או מרכזי (כאשר נקודת המבט מיושרת עם מרכז הכדור של כדור הארץ);
- סטריאוגראפי (במקרה זה, נקודת התצפית ממוקמת במשטחי התייחסות);
- אורתוגרפי (כאשר פני השטח נצפים מכל נקודה מחוץ לכדור כדור הארץ; ההקרנה נבנית על ידי העברת נקודות הכדור באמצעות קווים מקבילים המאונכים למשטח התצוגה).
השיטה האנליטית לבניית תחזיות מפה מבוססת על ביטויים מתמטיים המחברים בין נקודות בספירת הייחוס ובמישור התצוגה. שיטה זו מגוונת וגמישה יותר, ומאפשרת לך ליצור תחזיות שרירותיות בהתאם לאופי הקבוע מראש של העיוות.
סוגי תחזיות מפות בגיאוגרפיה
כדי ליצור מפות גיאוגרפיות, נעשה שימוש בסוגים רבים של תחזיות של כדור הארץ. הם מסווגים לפי קריטריונים שונים. ברוסיה, נעשה שימוש בסיווג Kavraysky, המשתמש בארבעה קריטריונים הקובעים את הסוגים העיקריים של תחזיות קרטוגרפיות. הפרמטרים הבאים משמשים כפרמטרי סיווג אופייניים:
- עיוות תווים;
- צורת הצגת קווי הקואורדינטות של הרשת הרגילה;
- מיקום נקודת הקוטב במערכת הקואורדינטות הרגילה;
- איך להשתמש.
אז, מה הם סוגי הקרנות המפה לפי הסיווג הזה?
סיווג פרויקט
להלן סיווג של סוגי תחזיות מפות עם דוגמאות, על סמך הקריטריונים העיקריים לעיל.
לפי אופי העיוות
כפי שהוזכר לעיל, עיוות הוא, למעשה, תכונה אינהרנטית של כל הקרנה של כדור הארץ. כל מאפיין יכול להיות מעוותמשטחים: אורך, שטח או זווית. לפי סוג העיוות, הם מבחינים:
- השלכות קונפורמיות או קונפורמיות, שבהן אזימוטים וזוויות מועברים ללא עיוות. רשת הקואורדינטות בהקרנות קונפורמיות היא אורתוגונלית. מומלץ להשתמש במפות שהושגו בדרך זו כדי לקבוע מרחקים בכל כיוון.
- השלכות שוות או שוות, שבהן נשמר קנה המידה של האזורים, שנלקח שווה לאחד, כלומר אזורים מוצגים ללא עיוות. מפות כאלה משמשות להשוואת אזורים.
- השלכות שוות או שוות, שבבנייתן נשמר הסולם באחד הכיוונים העיקריים, הנלקח כאחד.
- הקרנות שרירותיות, שעליהן יכולים להיות כל מיני עיוותים.
לפי צורת הצגת קווי הקואורדינטות של הרשת הרגילה
סיווג זה הוא הוויזואלי ביותר, ולכן הקל ביותר להבנה. שים לב, עם זאת, קריטריון זה חל רק על תחזיות המכוונות בדרך כלל לנקודת התצפית. לכן, בהתבסס על תכונה אופיינית זו, נבדלים הסוגים הבאים של תחזיות קרטוגרפיות:
Circular, שבו מקבילים ומרידיאנים הם מעגלים, וקו המשווה ומרידיאן הממוצע של הרשת הם קווים ישרים. תחזיות כאלה משמשות כדי לתאר את פני כדור הארץ בכללותו. דוגמאות להקרנות מעגליות הן הקרנת לגראנז' הקונפורמית, כמו גם הקרנת גרינטן השרירותית.
אזימוט. במקרה זה, ההקבלות מייצגותבצורת מעגלים קונצנטריים, והמרידיאנים בצורת צרור של קווים ישרים המתפצלים רדיאלית מהמרכז. סוג דומה של הקרנה משמש במיקום ישיר להצגת הקטבים של כדור הארץ עם טריטוריות סמוכות, ובמיקום רוחבי כמפה של חצי הכדור המערבי והמזרחי המוכר לכולם משיעורי גיאוגרפיה.
Cylindrical, שבו מרידיאנים ומקבילות מיוצגים על ידי קווים ישרים המצטלבים באופן נורמלי. שטחים הסמוכים לקו המשווה או מתוחים לאורך קו רוחב סטנדרטי כלשהו מוצגים כאן עם עיוות מינימלי.
קוניק, המייצג התפתחות של פני השטח הרוחביים של החרוט, כאשר קווי ההקבלה הם קשתות של עיגולים שבמרכזם בראש החרוט, והמרידיאנים הם מנחים המתפצלים מראש החרוט. תחזיות כאלה מתארות בצורה המדויקת ביותר טריטוריות השוכנות בקווי הרוחב האמצעיים.
הקרנות פסאודוקוניות דומות להטלות חרוטיות, רק המרידיאנים במקרה זה מתוארים כקווים מעוקלים סימטריים ביחס למרידיאן הצירי הליווי של הרשת.
השלכות פסאודו-גליליות דומות לאלו גליליות, רק, כמו גם בפסאודו-חרוטיות, המרידיאנים מתוארים בקווים מעוקלים סימטריים למרידיאן הישר הציר. משמש לתיאור כדור הארץ כולו (לדוגמה, מולווויד אליפטי, שטח שווה בסינוסואידסנסון וכו').
פוליקוני, שבו מקבילים מתוארים כמעגלים, שמרכזיהם ממוקמים על המרידיאן האמצעי של הרשת או המשכו, המרידיאנים הם בצורת עקומות הממוקמות באופן סימטרי למרידיאן הצירי הליווי.
לפי מיקום נקודת הקוטב במערכת הקואורדינטות הרגילה
- קוטב או נורמלי - הקוטב של מערכת הקואורדינטות זהה לקוטב הגיאוגרפי.
- רוחבי או רוחבי - הקוטב של המערכת הרגילה מיושר עם קו המשווה.
- לוכסן או אלכסוני - הקוטב של רשת הקואורדינטות הרגילה יכול להיות ממוקם בכל נקודה בין קו המשווה לקוטב הגיאוגרפי.
לפי שיטת היישום
הסוגים הבאים של תחזיות המפה נבדלות לפי שיטת השימוש:
- סוליד - ההקרנה של כל השטח על מטוס מתבצעת לפי חוק יחיד.
- Multi-lane - השטח הממפה מחולק על תנאי למספר אזורי רוחב, המוקרנים על מישור התצוגה לפי חוק יחיד, אך עם שינוי בפרמטרים לכל אזור. דוגמה להקרנה כזו היא ההקרנה הטרפזית Mufling, ששימשה בברית המועצות למפות בקנה מידה גדול עד 1928
- Multifaceted - הטריטוריה מחולקת על תנאי למספר אזורים בקו אורך, ההקרנה על מישור מתבצעת על פי חוק יחיד, אך עם פרמטרים שונים לכל אחד מהאזורים (לדוגמה, גאוס-קרוגר הקרנה).
- מרוכב, כאשר חלק מהשטחממופה על מטוס באמצעות סדירות אחת, ושאר השטח בצד השני.
היתרון של הקרנות מרובי נתיבים ורב-פנים כאחד הוא דיוק התצוגה הגבוה בכל אזור. עם זאת, חסרון משמעותי הוא חוסר האפשרות להשיג תמונה רציפה.
כמובן, ניתן לסווג כל הקרנת מפה באמצעות כל אחד מהקריטריונים לעיל. אז, ההקרנה המפורסמת של Mercator כדור הארץ היא קונפורמית (שוו-זווית) ורוחבית (התרה); היטל גאוס-קרוגר - גלילי רוחבי קונפורמי וכו'
