Azimutální projekce: definice, typy a klasifikace

Aby bylo možné přenést obraz trojrozměrného objektu, je nutné použít speciální projekci. V kartografii existuje mnoho typů projekcí pro různá místa zemského povrchu.

Co je to projekce?

Projekce je způsob přenosu trojrozměrného obrazu na rovný povrch. V tomto případě se převod provádí s přísným dodržováním matematických zákonů a pravidel, aby se snížil vliv zkreslení.

V každém případě nastávají zkreslení, pouze jejich druhy se mohou lišit. V závislosti na účelu přiřazení výsledného plochého obrazu použijte určitý typ projekce, který se provádí podle jeho vlastních pravidel a poskytuje jeden z typů zkreslení.

Projekce se nejčastěji používají při sestavování map a plánů zemského povrchu různých velikostí. Pro kartografii existují také různé typy projekcí, z nichž každá má jiný účel.

Použijte mapy

I v dávných dobách lidé začali vytvářet obrazy Země. Informace o nich byly neúplné, výrazně zkreslené a dokonce i nesprávné. Kontinenty na starých mapách byly příliš velké, formy bank neodpovídaly skutečným. Od té doby se proces mapování hodně změnil, zlepšoval jeho metody, ale úplně se zbavil deformací a dnes je to nemožné.

Zbaveno zkreslení model Země je zeměkoule. Přesněji odráží tvar a rozměry zeměkoule a prochází jeho povrchem v reálné podobě. Globe je však trojrozměrná postava a není vždy vhodná pro provádění speciálních výpočtů a řešení praktických problémů. Navíc je pro dopravu velmi nepohodlné. Plochá mapa je vhodnější pro výše uvedené účely, i když poskytuje méně přesné informace.

Druhy projekcí

Kartografie má k dnešnímu dni tři hlavní typy projekcí, v závislosti na typu meridiánů a paralel. Každý z nich navíc má svůj vlastní poddruh v místě vyčnívajícího letadla a povaze narušení.

1. Válcová projekce. Pokud si dokážeme představit, že planeta může být obklopena rovinou, která pohodlně zapadá do rovníku a reprezentuje tvar válce, může být definice této odrůdy dána. Při projektování budou meridiány na papíře rovné přímky, které se sbíhají v jednom bodě pólů a rovnoběžné čáry jsou rovné, rovnoběžné s každým jiným. Nejmenší zkreslení bude pozorována na rovníku a největší na pólech.
2. Kónická projekce. Je tvořena kontaktem letadla ve tvaru kužele se zeměkoulí. V tomto případě budou paralely zobrazeny na mapě ve formě soustředných kružnic a poloměrů jako jejich poloměrů. Nejmenší zkreslení bude také pozorována v oblastech dotyku roviny s koulí Země a největší - v místech, kde jsou nejvíce odstraněny.
3. Azimutální projekce. Je tvořena kontaktem letadla se zeměkoulí. Při projekci se letadlo nejen dotýká, ale také překročí Zemi, což je také jeden z typů azimutální projekce. V tomto případě budou paralely reprezentovány také jako soustředné kruhy, které jsou vzdálené od sebe a meridiány - jako jejich poloměry. Úhel mezi sousedními poledníky bude stejný jako rozdíl zeměpisné délky určeného místa.

Existují také podmíněné druhy, které jsou na vnější straně podobné jedné ze tří skupin projekcí, ale jsou prováděny podle jiných matematických zákonů. Tito zahrnují polykonický, pseudocyklový, množný.

Azimutová projekce

Azimutální projekce Země se rozšířila kvůli zachování azimutových linií na výsledné obrazové rovině bez narušení. Bod, ze kterého se projekce provádí, se nazývá z pohledu. Bod dotyku zeměkoule s rovinou se nazývá bod dotyku.

Mapa má řádky se stejnými hodnotami zkreslení. Naznačují jména isoklů. Na obrázku získaném v azimutálním mapovacím zobrazení jsou isokoly ve formě soustředných kruhů. Deformace se zvyšují s odstupem od bodu dotyku mezi rovinou a zeměkoulí. V důsledku toho má nejvyšší přesnost bod tangency.

Typy zkreslení

Azimutální projekce může být provedena různými způsoby, v závislosti na účelu výsledné mapy. Metody se liší typem zkreslení vyplývajícím z přenosu obrazu do roviny.

1. Rovné - projekce, na kterých se zachovaly oblasti, velikosti, délky objektů, ale úhly a tvary se velmi liší. Nejčastěji se používají k řešení aplikovaných problémů souvisejících s výpočtem rozměrových hodnot.
2. Rovné úhly - projekce, které opouštějí rohy objektů téměř nezměněné, ale narušují jejich rozměry.
3. Meziprodukt - projekce, ve které jsou zkresleny oba úhly a oblasti objektů, avšak měřítko podél hlavní trajektorie je zachováno. Používají se především v oblasti geoinformatiky a počítačových systémů.
4. Volitelné - projekce, které mohou různým způsobem narušovat všechny parametry v závislosti na účelu a účelu mapy. Používají se k různým účelům, například v námořních obchodech k určení tras a trajektorií. Na těchto mapách může mít kontinent Eurasie stejnou velikost jako Austrálie.

Podtypy projekce

Kromě typů zkreslení existují další prvky projekce. V závislosti na tom jsou rozlišeny podskupiny typů azimutální projekce.

V závislosti na poloze tangenty nebo roviny řezu výčnělku jsou:

1. Polární - obrazová rovina se dotýká zeměkoule v bodě jednoho pólu.
2. Příčné - obrazová rovina se dotýká zeměkoule v místě rovnice.
3. Sklon - rovina obrazu se dotýká zeměkoule na libovolném jiném místě (šířka od 0 do 90 stupňů).

V závislosti na umístění pohledu rozlišujte:

• centrální - bod, od kterého se projekce provádí, je ve středu zeměkoule;
• stereografická - pohled je umístěn ve vzdálenosti od bodu kontaktu ve vzdálenosti rovnající se průměru zeměkoule;
• vnější - pohled je odstraněn ze zeměkoule pro jakoukoli možnou vzdálenost;
• orthographic - neexistuje žádný pohled nebo je odstraněn do nekonečné vzdálenosti a projekce se provádí pomocí paralelních linek.

Nejběžnější z výše uvedených je azimutální projekce Lamberta, polární a příčné projekce.

Lambertova projekce

Rovné azimutální projekce Lambertu se provádí na různých částech Země. Umožňuje zachránit oblasti s malými deformacemi a jejich vztahy, ale výrazně mění úhly a tvary. Rozsah na mapě ve směru na meridiány a paralely se bude lišit různými způsoby. Se vzdáleností od středu vodorovně klesne o 0,7krát a podél svislice - se zvýší o 1,4krát.

Na mapě provedeném v takovém projekci budou rovník a střední meridián reprezentovány přímkami navzájem kolmými. Zbytek meridiány a paralely jsou konvexní čáry.

Projekce lze provádět jak pro vytváření map polárních oblastí (normální projekce), tak pro vytváření map všech ostatních oblastí (rovníkové a šikmé promítání).

Projekce může pokrýt poměrně velké plochy, takže se používá k mapování celých kontinentů, regionů a hemisfér. To je široce používán k vytvoření map západního a východního hemisféry kvůli malým deformacím hodnotám. To je také používáno pro projektování v rovině kontinentu Afriky. Nevýhodou lze říkat velké deformace, které vznikají na březích Eurasie.

Mapy vytvořené v projekci Lamberta se obvykle používají v učebnicích zeměpisu.

Polární projekce

Polární oblasti Země nemohou být provedeny s minimálním zkreslením ve válcovém nebo kuželovém výstupku. Obrazová rovina se zpravidla téměř netýká Arktidy a Antarktidy a tato oblast je mapována velkými chybami ve velikosti a tvaru. Avšak polární azimutální projekce umožňuje vytvoření přesného obrazu polárních zón na rovinném povrchu.

V tomto případě se kontaktní místo shoduje se severním nebo jižním pólem nebo je v těsné blízkosti. Meridiány na mapě jsou zobrazeny jako přímé čáry pocházející ze středu mapy. Paralely jsou soustředné kruhy, jejichž vzdálenost se zvětšuje, když se pohybujete od místa kontaktu.

Příčná projekce

Pro vytvoření map západního a východního polokoule se používá příčná azimutální projekce.

Nejmenší zkreslení se v tomto případě vyskytují u rovníku a v blízkých oblastech a největší v pólech. Proto je pro vytváření map pólů žádoucí použít jinou projekci, aby se vytvořily přesnější informace.

Použití projekce

Azimutální projekce je jednou z nejdůležitějších kartografických projekcí. Je vhodný jak pro mapování velkých ploch zemského povrchu, tak pro vytváření map jednotlivých zemí nebo kontinentů. To je velmi důležité vzhledem k tomu, že jiné metody přenosu obrazu na rovinu - válcových a kuželových verzích - jsou vhodné pouze pro hemisfér a na celém území země.

Výběr projekce

Výběr typu projekce závisí na takových skupinách faktorů, jako jsou:

1. Umístění, tvar a velikost kartografické oblasti.
2. Účel a účel vytvoření mapy.
3. Typ aplikací, které budou vyřešeny pomocí mapy.
4. Charakteristickou vlastností zvolené projekce je velikost zkreslení, stejně jako tvar poloměrů a paralel.

Význam faktorů lze určit v libovolném pořadí, v závislosti na podmínkách a účelu práce.