За да прехвърлите изображението на триизмерен обект, е необходимо да използвате специална проекция. В картографията има много видове проекции за различни части на земната повърхност. Една от тях е азимуталната проекция.
Какво е проекция?
Проекцията е метод за прехвърляне на триизмерно изображение върху равна повърхност. В същото време прехвърлянето се извършва при стриктно спазване на математическите закони и правила, за да се намали ефектът от изкривяване.
Изкривявания се появяват във всеки случай, само видовете им могат да бъдат различни. В зависимост от дестинацията на полученото плоско изображение се използва определен тип проекция, която се изпълнява по свои собствени правила и дава един от видовете изкривяване.
Проекциите се използват най-широко при изготвянето на карти и планове на земната повърхност с различни размери. Картографията също има свои собствени видове проекция, всяка от които има различно предназначение.
Използвайте за карти
Още в древни времена хората започнаха да създават изображения на Земята. Информацията за тях беше непълна, силно изкривена, а на места дорипогрешно. Континентите на старите карти бяха твърде големи, формите на бреговете не отговаряха на действителните. Оттогава процесът на картографиране се промени много, подобрявайки методите си, но все още е невъзможно напълно да се отървете от изкривяванията днес.
Лишен от изкривяване модел на Земята е глобус. Той по-точно отразява формата и размера на земното кълбо, предавайки повърхността му в реална форма. Глобусът обаче е триизмерна фигура и не винаги е удобен за извършване на специални изчисления и решаване на практически задачи. Освен това е много неудобно за транспортиране. Плоската карта е по-добра за горните цели, въпреки че предоставя по-малко точна информация.
Видове прогнози
Към днешна дата има три основни типа проекция в картографията, в зависимост от видовете меридиани и паралели. Освен това всеки от тях има свой собствен подвид според местоположението на прожектиращата равнина и естеството на изкривяването.
- Цилиндрична проекция. Ако си представим, че земното кълбо може да бъде заобиколено от равнина, която приляга плътно към екваториалната линия и представлява фигурата на цилиндър, можем да дадем определение на това разнообразие. Когато се проектират, меридианите на хартия ще бъдат прави линии, които се събират в една точка на полюсите, а паралелите ще бъдат прави линии, успоредни един на друг. Най-малкото изкривяване ще се наблюдава на екватора, а най-голямото - на полюсите.
- Конична проекция. Образува се, когато конусовидна равнина докосне земното кълбо. ATВ този случай паралелите ще бъдат показани на картата като концентрични кръгове, а меридианите като техни радиуси. Най-малките изкривявания също ще се наблюдават в точките на допир на самолета със земната топка, а най-големите - в местата на най-голямото им отстраняване.
- Азимутална проекция. Образува се, когато самолет докосне земята. При проектирането самолетът може не само да докосне, но и да пресече Земята, което също е един от видовете азимутална проекция. В този случай паралелите също ще бъдат показани като концентрични кръгове, отдалечени един от друг, а меридианите като техни радиуси. В този случай ъгълът между съседните меридиани ще бъде същата стойност като разликата в дължините на посоченото местоположение.
Съществуват и условни изгледи, външно подобни на една от трите групи проекции, но изпълнени според други математически закони. Те включват поликонични, псевдоцилиндрични, множествени.
Азимутална проекция
Азимуталната проекция на Земята е станала широко разпространена поради запазването на азимута на линиите върху получената картинна равнина без изкривяване. Точката, от която се прави проекцията, се нарича гледна точка. Точката на допир на земното кълбо с равнината се нарича точка на контакт.
На картата има линии със същите стойности на изкривяване. Те се наричат изоколи. На изображението, получено в проекцията на азимутната карта, изоколите изглеждат такаконцентрични кръгове. Изкривяванията се увеличават с разстояние от точката на контакт между равнината и земното кълбо. В резултат на това самата точка на допир има най-висока точност.
Видове изкривяване
Азимуталната проекция може да се извърши по различни начини в зависимост от целта на получената карта. Методите се различават по вида на изкривяването в резултат на прехвърлянето на изображението в равнината.
- Равна площ - проекции, върху които се запазват площите, размерите, дължините на обектите, но ъглите и формите се променят силно. Най-често се използва за решаване на приложни проблеми, свързани с изчисляването на стойностите на размерите.
- Равностранни - проекции, които оставят ъглите на обектите почти непроменени, но изкривяват техните размери.
- Еквидистантни - проекции, при които както ъглите, така и площите на обектите са изкривени, но мащабът по основната траектория е запазен. Те се използват главно в геоинформатиката и компютърните системи.
- Произволни - проекции, които могат да изкривят всички дадени параметри в различна степен, в зависимост от предназначението и предназначението на картата. Използват се за различни цели, например в морското дело за определяне на маршрути и траектории. На такива карти континенталната част на Евразия може да има същия размер като Австралия.
Проекционни подтипове
Освен видовете изкривявания, има и други елементи на прожекционното представяне. В зависимост от това се разграничават подгрупи от видове азимутни проекции.
В зависимост от позицията на допирателната или секансапроекционните равнини са:
- Polar - равнината на картината докосва земното кълбо в точката на един от полюсите.
- Напречно - равнината на картината докосва земното кълбо по линията на екватора.
- Наклонено - равнината на картината докосва земното кълбо на всяко друго място (в географска ширина от 0 до 90 градуса).
В зависимост от местоположението на гледната точка има:
- central - точката, от която се правят проекциите, е в центъра на земното кълбо;
- стереографски - гледната точка е на разстояние от точката на контакт на разстояние, равно на диаметъра на земното кълбо;
- външна - гледната точка е отстранена от земното кълбо на всяко възможно разстояние;
- ортографски - няма гледна точка или е отстранена на безкрайно разстояние, а прожекцията се извършва с помощта на успоредни линии.
Най-често срещаните от горните са азимутални, полярни и напречни проекции на Ламберт.
Проекция на Ламберт
Азимуталната проекция на Ламберт с еднаква площ се извършва върху различни части на Земята. Позволява ви да спестявате с малки изкривявания на площта и връзката им, но значително променя ъглите и формите. Мащабът на такава карта в посока на меридианите и паралелите ще се промени по различни начини. Когато се отдалечите от центъра, той ще намалее хоризонтално с 0,7 пъти и ще се увеличи вертикално с 1,4 пъти.
На карта, направена в такава проекция, екваторът и средният меридиан ще бъдат показани като прави линии, перпендикулярни една на друга. Други меридиани и паралелиса изпъкнали линии.
Проекция може да се извърши както за създаване на карти на полярните региони (нормална проекция), така и за създаване на карти на всички други региони (екваториална и наклонена проекция).
Проекцията може да покрие доста големи площи, така че се използва за картографиране на цели континенти, региони и полукълба. Той се използва широко за създаване на карти на западното и източното полукълбо поради ниските стойности на изкривяване. Използва се и за прожектиране върху равнината на африканския континент. Недостатъкът е големите изкривявания, които възникват край бреговете на Евразия.
Картите, направени в проекцията на Ламберт, обикновено се използват в учебниците по география.
Полярна проекция
Полярните региони на земята не могат да бъдат направени с минимално изкривяване в цилиндрична или конична проекция. Картинната равнина по правило почти не докосва Арктика и Антарктида и тази област е картографирана с много големи грешки в размера и формата. Въпреки това, проекцията на полярния азимут ви позволява да създадете точно изображение на полярните зони върху равна повърхност.
В този случай точката на контакт съвпада със северния или южния полюс или е в непосредствена близост до тях. Меридианите на картата са изобразени като прави линии, излизащи от средата на картата. Паралелите са концентрични окръжности, разстоянието между които се увеличава с разстоянието от точката на контакт.
Напречна проекция
Напречна азимутална проекцияизползва се за създаване на карти на западното и източното полукълбо.
Най-малкото изкривяване в този случай се получава на екватора и близките области, а най-голямото - на полюсите. Следователно, за да създадете полюсни карти, е желателно да използвате различна проекция, за да създадете по-точна информация.
Прилагане на проекция
Азимуталната проекция е една от най-важните картни проекции. Подходящ е както за картографиране на големи площи от земната повърхност, така и за създаване на карти на отделни страни или континенти. Това е много важно поради факта, че други методи за прехвърляне на изображение в равнина - цилиндрични и конични варианти - са подходящи само за полукълба или цялата територия на Земята.
Избор на проекция
Изборът на тип проекция зависи от такива групи фактори като:
- Местоположение, форма и размер на картографираната област.
- Цел и цел на създаването на картата.
- Вид приложени задачи, които ще бъдат решени с помощта на картата.
- Характеристика на избраната проекция - количеството изкривяване, както и формата на меридианите и паралелите.
Значението на факторите може да се определи в произволен ред, в зависимост от условията и целта на работата.
