Mapas geográficos que as pessoas usam desde os tempos antigos. As primeiras tentativas de representar a superfície da Terra foram feitas na Grécia antiga por cientistas como Eratóstenes e Hiparco. Naturalmente, a cartografia como ciência avançou muito desde então. Os mapas modernos são criados usando imagens de satélite e tecnologia de computador, o que, é claro, ajuda a aumentar sua precisão. E, no entanto, em cada mapa geográfico existem algumas distorções em relação a formas naturais, ângulos ou distâncias na superfície da Terra. A natureza dessas distorções e, consequentemente, a precisão do mapa, depende dos tipos de projeções cartográficas usadas para criar um determinado mapa.
O conceito de projeção cartográfica
Vamos dar uma olhada mais de perto no que é uma projeção cartográfica e quais tipos delas são usadas na cartografia moderna.
A projeção do mapa é uma imagem da superfície da Terra em um plano. Maisuma definição cientificamente profunda soa assim: uma projeção cartográfica é uma forma de exibir pontos na superfície da Terra em um determinado plano, em que alguma dependência analítica é estabelecida entre as coordenadas dos pontos correspondentes das superfícies exibidas e exibidas.
Como é construída uma projeção de mapa?
A construção de qualquer tipo de projeção cartográfica ocorre em duas etapas.
- Primeiro, a superfície geometricamente irregular da Terra é mapeada em alguma superfície matematicamente correta, que é chamada de superfície de referência. Para a aproximação mais precisa, o geóide é mais frequentemente usado nesta capacidade - um corpo geométrico delimitado pela superfície da água de todos os mares e oceanos, interligados (nível do mar) e possuindo uma única massa de água. Em todos os pontos da superfície do geóide, a gravidade é aplicada normalmente. No entanto, o geóide, como a superfície física do planeta, também não pode ser expresso por uma única lei matemática. Portanto, em vez do geóide, um elipsóide de revolução é tomado como superfície de referência, dando-lhe a máxima semelhança com o geóide usando o grau de compressão e orientação no corpo da Terra. Eles chamam esse corpo de elipsóide de terra ou elipsóide de referência e, em diferentes países, eles usam parâmetros diferentes.
- Segundo, a superfície de referência adotada (elipsóide de referência) é transferida para o plano usando uma ou outra dependência analítica. Como resultado, obtemos uma projeção cartográfica plana da superfície da Terra.
Distorção de projeção
Você nãoperguntou por que os contornos dos continentes diferem ligeiramente em mapas diferentes? Em algumas projeções de mapas, algumas partes do mundo parecem maiores ou menores em relação a alguns pontos de referência do que em outras. Trata-se da distorção com que as projeções da Terra são transferidas para uma superfície plana.
Mas por que as projeções do mapa são exibidas de forma distorcida? A resposta é bastante simples. Uma superfície esférica não é possível de implantar em um plano, evitando dobras ou quebras. Portanto, a imagem dele não pode ser exibida sem distorção.
Métodos para obter projeções
Estudando projeções cartográficas, seus tipos e propriedades, é necessário mencionar os métodos de sua construção. Assim, as projeções do mapa são obtidas usando dois métodos principais:
- geometric;
- analítica.
O método geométrico é baseado nas leis da perspectiva linear. Nosso planeta é condicionalmente tomado como uma esfera de algum raio e projetada em uma superfície cilíndrica ou cônica, que pode tocá-la ou cortá-la.
Projeções assim obtidas são chamadas de perspectiva. Dependendo da posição do ponto de observação em relação à superfície da Terra, as projeções em perspectiva são divididas em tipos:
- gnomonic ou central (quando o ponto de vista está alinhado com o centro da esfera terrestre);
- estereográfico (neste caso, o ponto de observação está localizado nasuperfícies de referência);
- ortográfica (quando a superfície é observada de qualquer ponto fora da esfera da Terra; a projeção é construída transferindo os pontos da esfera usando linhas paralelas perpendiculares à superfície de exibição).
O método analítico para construir projeções cartográficas é baseado em expressões matemáticas que conectam pontos na esfera de referência e no plano de exibição. Este método é mais versátil e flexível, permitindo que você crie projeções arbitrárias de acordo com uma natureza predeterminada da distorção.
Tipos de projeções de mapas na geografia
Para criar mapas geográficos, muitos tipos de projeções da Terra são usados. Eles são classificados de acordo com vários critérios. Na Rússia, é utilizada a classificação Kavraysky, que utiliza quatro critérios que determinam os principais tipos de projeções cartográficas. Os seguintes são usados como parâmetros de classificação de características:
- distorção de caracteres;
- forma de exibição das linhas de coordenadas da grade normal;
- localização do ponto polar no sistema de coordenadas normal;
- como usar.
Então, quais são os tipos de projeções cartográficas de acordo com essa classificação?
Classificação de projeção
A seguir está uma classificação dos tipos de projeções de mapas com exemplos, com base nos critérios principais acima.
Pela natureza da distorção
Como mencionado acima, a distorção é, de fato, uma propriedade inerente a qualquer projeção da Terra. Qualquer característica pode ser distorcidasuperfícies: comprimento, área ou ângulo. De acordo com o tipo de distorção, eles distinguem:
- Projeções conformes ou conformes, nas quais azimutes e ângulos são transferidos sem distorção. A grade de coordenadas em projeções conformes é ortogonal. Recomenda-se que os mapas obtidos desta forma sejam usados para determinar distâncias em qualquer direção.
- Projeções equivalentes ou equivalentes, onde a escala das áreas é preservada, que é tomada igual a um, ou seja, as áreas são exibidas sem distorção. Esses mapas são usados para comparar áreas.
- Projeções equidistantes ou equidistantes, em cuja construção a escala é preservada em uma das direções principais, que é tomada como uma única.
- Projeções arbitrárias, nas quais todos os tipos de distorções podem estar presentes.
De acordo com a forma de exibição das linhas de coordenadas da grade normal
Esta classificação é a mais visual e, portanto, a mais fácil de entender. Observe, no entanto, que este critério se aplica apenas a projeções orientadas normalmente para o ponto de observação. Assim, com base neste traço característico, distinguem-se os seguintes tipos de projeções cartográficas:
Circular, onde paralelos e meridianos são círculos, e o equador e o meridiano médio da grade são linhas retas. Tais projeções são usadas para representar a superfície da Terra como um todo. Exemplos de projeções circulares são a projeção conformal de Lagrange, bem como a projeção arbitrária de Grinten.
Azimute. Neste caso, os paralelos representamna forma de círculos concêntricos, e os meridianos na forma de um feixe de linhas retas divergentes radialmente do centro. Um tipo semelhante de projeção é usado em uma posição direta para exibir os pólos da Terra com territórios adjacentes, e em uma posição transversal como um mapa dos hemisférios ocidental e oriental familiar a todos nas aulas de geografia.
Cylindrical, onde meridianos e paralelos são representados por linhas retas que se cruzam normalmente. Os territórios adjacentes ao equador ou esticados ao longo de alguma latitude padrão são exibidos aqui com distorção mínima.
Cônica, representando um desenvolvimento da superfície lateral do cone, onde as linhas de paralelos são arcos de círculos centrados no topo do cone, e os meridianos são guias divergentes do topo do cone. Essas projeções retratam com mais precisão territórios situados em latitudes médias.
As projeções pseudocônicas são semelhantes às projeções cônicas, apenas os meridianos neste caso são representados como linhas curvas simétricas em relação ao meridiano axial retilíneo da grade.
As projeções pseudocilíndricas se assemelham às cilíndricas, apenas, assim como nas pseudo-cônicas, os meridianos são representados por linhas curvas simétricas ao meridiano axial retilíneo. Usado para representar a Terra inteira (por exemplo, Mollweide elíptica, área senoidalSanson, etc.).
Polyconic, onde os paralelos são representados como círculos, cujos centros estão localizados no meridiano médio da grade ou sua continuação, os meridianos estão na forma de curvas localizadas simetricamente ao meridiano axial retilíneo.
Pela posição do pólo no sistema de coordenadas normal
- Polar ou normal - o polo do sistema de coordenadas é o mesmo que o polo geográfico.
- Transversal ou transversal - o pólo do sistema normal está alinhado com o equador.
- Inclinado ou oblíquo - o polo da grade normal de coordenadas pode estar localizado em qualquer ponto entre o equador e o polo geográfico.
De acordo com o método de aplicação
Os seguintes tipos de projeções de mapas são diferenciados pelo método de uso:
- Sólido - a projeção de todo o território em um plano é realizada de acordo com uma única lei.
- Multi-lane - a área mapeada é condicionalmente dividida em várias zonas latitudinais, que são projetadas no plano de exibição de acordo com uma única lei, mas com alteração dos parâmetros para cada zona. Um exemplo de tal projeção é a projeção trapezoidal Mufling, que foi usada na URSS para mapas de grande escala até 1928
- Multifacetado - o território é dividido condicionalmente em várias zonas em longitude, a projeção em um plano é realizada de acordo com uma única lei, mas com parâmetros diferentes para cada uma das zonas (por exemplo, o Gauss-Kruger projeção).
- Composto, quando alguma parte do territóriomapeado em um plano usando uma regularidade e o resto do território na outra.
A vantagem das projeções multi-pista e multifacetada é a alta precisão de exibição em cada zona. No entanto, uma desvantagem significativa é a impossibilidade de obter uma imagem contínua.
Claro, cada projeção de mapa pode ser classificada usando cada um dos critérios acima. Assim, a famosa projeção da Terra Mercator é conforme (equiangular) e transversal (transversão); Projeção de Gauss-Kruger - cilíndrico transversal conforme, etc.
