ЦИЛИНДРИЧНА ПРОЕКЦИЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРЕДИМСТВА И НЕДОСТАТЪЦИ - НАУКА - 2025

В цилиндричната издатина в картография е такъв, в който точките на сферичната повърхност са проектирани върху цилиндър, чиято ос съвпада с линията, която преминава през полюсите и е допирателна или пресичане на сферата. Цилиндърът е повърхност, която може да се отвори в равнина, образуваща правоъгълник, без линиите, проектирани върху него, да страдат от деформация.

Има няколко цилиндрични проекции, в които паралелите стават хоризонтални линии, а меридианите - вертикални линии, след като цилиндърът се разшири в равнина. Проекционният цилиндър обикновено е избран така, че да е допирателна към екваториалната линия на Земята. В този случай радиусът му ще бъде равен на екваториалния радиус, вижте фигура 1.

Фигура 1. Цилиндрична проекция на континентите. Източник: Wikimedia Commons Atlas of the World.

Въпреки това, прожекционните цилиндри също могат да бъдат избрани на разстояние до две успоредки, равнопоставени от екваториалната линия, в този случай цилиндърът ще има радиус по-малък от екваториалния радиус.

След това получената карта на цилиндричната проекция ще представи мрежа от хоризонтални паралели и вертикални меридиани, образуващи прави ъгли.

Предимства на цилиндричната проекция

Има няколко вида цилиндрични проекции, използвани в картографията, всяка със своите силни и слаби страни. Във всеки случай изборът на вид на проекция ще зависи от крайната цел на картата.

Като начало, предимство на тази и всяка друга картографска проекция е, че чрез тях можете да визуализирате части от Земята върху равна повърхност и да ги вземете със себе си за лесна справка.

Цилиндричната проекция е много подходяща за карти на света, тъй като и двете полукълба могат да бъдат представени, за разлика от други проекции, като коничната проекция, която позволява само представянето на едно от полукълбото.

Сега, когато представлява сферична повърхност в равнина, тя винаги ще бъде изкривена по един или друг начин. В случай на цилиндрична проекция, най-малкото изкривяване възниква в междутропичната зона.

Точно с цел да се възползват от добродетелите на този вид проекция, но в същото време да се опитват да сведат до минимум тези неудобства, географите предлагат различни видове цилиндрична проекция през вековете.

Цилиндрична проекция на Меркатор

Изобретяването на тази проекция се приписва на белгийския картограф, географ и математик Герард Меркатор през 1569 г. Това е една от най-широко използваните проекции на световни карти, дори и днес.

Основната му добродетел е, че маршрут с постоянна посока е представен на картата с права линия.

Поради тази уникална характеристика, навигаторите приеха типа карта, малко след излизането му. Тогава това е съответстваща проекция, защото запазва посоките и ъглите.

Но именно това прави проекцията на Меркатор да не запазва районите. Регионите извън тропиците и особено тези на далечен север или далеч на юг изглеждат прекалено големи.

Фигура 2. Проекцията на Mercator разширява областите далеч на север или край на юг. Източник: Wikimedia Commons.

От своето създаване проекцията на Меркатор се използва широко за представяне на карти на света с континенти и страни.

Напоследък чрез социалните мрежи се разпространи теория на конспирацията, която потвърждава, че богатите страни се интересуват от този тип прогнози, за да изглеждат по-големи и по-силни на световната карта от бедните страни в тропическите региони. Този тип аргументация е пълна заблуда.

Фигура 3. Карта на света с проекция на Меркатор. Източник: Wikimedia Commons.

Недостатъци

Проблемът с цилиндричната проекция, както видяхме в предишните раздели, е, че скалата е изкривена далеч от екватора или референтните паралели, известни също като стандартни паралели.

Основният недостатък е, че извън интертропичните региони това изкривяване на формите и разстоянията се увеличава, увеличавайки споменатата деформация за полярните ширини, което прави тези територии много по-големи, отколкото са в действителност.

Поради тази причина са внесени модификации, за да се елиминира изкривяването, доколкото е възможно, появяващи се варианти в цилиндричните издатини, чиито основни характеристики се появяват по-долу.

Цилиндрична уеб проекция - Меркатор

Това е вариант на класическата проекция на Mercator, която се е превърнала в стандартната система за картографиране в мрежата. Това е системата, приета от Google през 2005 г. за нейните популярни приложения, Google Maps и Google Earth.

Други големи доставчици на интернет карти като Bing Maps, Mapquest, OpenStreetMap, Mapbox и други са приели тази система за прожектиране.

Разликата между оригиналната проекция на Mercator и този тип проекция е много фина и крайният резултат варира много малко.

В първоначалната проекция Земята се приема като сфера, докато в мрежата - Меркатор, Земята се приема за елипсоидална.

Има обаче държави, които не са приели тези подобрения в своите карти. Например, за континенталните Съединени щати и Канада, Lambert Conformal Conic проекция е предпочитана за аеронавигационните карти, а проекцията Albert Conic за кадастра.

Цилиндрична проекция на Ламберт

Това е цилиндрична проекция, предложена през 1772 г. от швейцарския математик и географ Йохан Хайнрих Ламберт (1728-1777). В първоначалната си версия Ламбърт използва екватора като референтен паралел.

При този тип проекция целта е да се коригира изкривяването в зоната, въведена от проекцията на Меркатор, поради което е известна и като цилиндрична проекция с равна площ.

Постоянството в зоната в проекцията на Ламбер се постига с цената на деформация в аспекта, главно в районите с големи стойности на ширина.

От този тип проекция се е появило семейство от най-малко седем варианта, в които са избрани два паралела, равнопоставени от екваториалната линия, поддържащи инвариантността в района като основна характеристика, но свеждайки до минимум деформацията в интересните ширини на според използването на картата.

Други видове цилиндрични издатини, техните добродетели и дефекти

В допълнение към тези, които вече са разгледани, има и други видове цилиндрични издатини, дори доста стари. Някои от тях са описани по-долу.

Равнопоставена цилиндрична проекция

Това е вид проста проекция, при която меридианите на земната сфера стават равномерно разположени вертикални линии. По подобен начин паралелите или кръговете на географската ширина се превръщат в хоризонтални линии, които също са на еднакво разстояние.

Този вид проекция е много древен и се приписва на Маринус Тириос, гръцки географ, живял между 70 и 130 г. сл. Хр. ° С.

Този тип изпъкналост има недостатъка, че деформира областите и формите главно в зоните с ширина, по-висока от тази на тропиците, изравнявайки формите хоризонтално близо до полярните райони.

Този тип проекция следователно не запазва области и ъгли, освен в екваториалния паралел, където е точен.

Цилиндрична проекция на Милър

Той е предложен от картографа Осборн Мейтланд Милър (1897–1979) през 1942 г., използвайки екватора като стандартна успоредна на проекционния цилиндър.

Тази проекция е много подобна на проекцията на Меркатор, но с недостатъка, че не е съвместима, тоест фиксирана позиция на карта на Милър изглежда като крива.

За да осъществи своята проекция, Милър започна от проекцията на Меркатор, умножавайки реалната ширина по коефициента ⅘ и след това изпълнявайки проекцията на Меркатор. За да компенсира коефициента на прогнозираната ширина, той се умножава по обратния коефициент, тоест 5/4.

Резултатът е, че формите на високи ширини търпят по-малко изкривяване в сравнение с оригиналната форма.

Препратки

1. Агилар, А. 2004. Обща география. 2-ри. Edition. Prentice Hall. 57-58.
2. Ебрахим Гадерпур. Проекция на карта. Възстановена от: researchgate.net
3. Gisgeography. Какво представляват проекциите на карти? Възстановено от: gisgeography.com
4. Gisgeography. Цилиндрична проекция. Възстановено от: gisgeography.com
5. Weisstein, E. Цилиндрична проекция. Възстановени от: mathworld.wolfram.com
6. Wikipedia. Ламбертова цилиндрична проекция с еднаква площ. Възстановено от: en.wikipedia.com
7. Wikipedia. Меркатор проекция. Възстановено от: en.wikipedia.com
8. Wikipedia. Списък на проекциите на картата Възстановено от: en.wikipedia.com