Za prenos slike tridimenzionalnega predmeta je potrebno uporabiti posebno projekcijo. V kartografiji obstaja veliko vrst projekcij za različne dele zemeljskega površja. Ena izmed njih je azimutna projekcija.
Kaj je projekcija?
Projekcija je metoda prenosa tridimenzionalne slike na ravno površino. Hkrati se prenos izvaja ob strogem upoštevanju matematičnih zakonov in pravil, da se zmanjša učinek popačenja.
Izkrivljanja se v vsakem primeru pojavljajo, le njihove vrste so lahko različne. Glede na cilj nastale ravne slike se uporablja določena vrsta projekcije, ki se izvaja po lastnih pravilih in daje eno od vrst popačenja.
Projekcije se najpogosteje uporabljajo pri pripravi zemljevidov in načrtov zemeljskega površja različnih velikosti. Kartografija ima tudi svoje vrste projekcij, od katerih ima vsaka drugačen namen.
Uporabi za kartice
Že v starih časih so ljudje začeli ustvarjati podobe Zemlje. Podatki o njih so bili nepopolni, močno popačeni, ponekod celonarobe. Celine na starih zemljevidih so bile prevelike, oblike obal niso ustrezale dejanskim. Od takrat se je proces kartiranja zelo spremenil, izboljšal je svoje metode, vendar se je danes še vedno nemogoče popolnoma znebiti popačenj.
Prikrajšan model Zemlje je globus. Natančneje odraža obliko in velikost globusa ter prenaša njegovo površino v realni obliki. Vendar je globus tridimenzionalna figura in ni vedno primeren za izvajanje posebnih izračunov in reševanje praktičnih problemov. Poleg tega je zelo neprijetno za prevoz. Ravni zemljevid je boljši za zgornje namene, čeprav zagotavlja manj natančne informacije.
Vrste projekcij
Do danes obstajajo tri glavne vrste projekcij v kartografiji, odvisno od vrste meridianov in vzporednic. Poleg tega ima vsaka od njih svojo podvrsto glede na lokacijo projekcijske ravnine in naravo popačenja.
- Cilindrična projekcija. Če si predstavljamo, da lahko globus obdaja ravnina, ki se tesno prilega ekvatorialni črti in predstavlja lik valja, lahko damo definicijo te sorte. Pri projekciji bodo meridiani na papirju ravne črte, ki se zbližujejo na eni točki polov, vzporednice pa ravne črte, vzporedne med seboj. Najmanjše popačenje bomo opazili na ekvatorju, največje pa na polih.
- konična projekcija. Nastane, ko se ravnina v obliki stožca dotakne globusa. ATV tem primeru bodo vzporednice na zemljevidu prikazane kot koncentrični krogi, meridiani pa kot njihovi polmeri. Najmanjša popačenja bodo opažena tudi na točkah stika letala z zemeljsko kroglo, največja pa na mestih njihove največje odstranitve.
- Azimutna projekcija. Nastane, ko se letalo dotakne zemlje. Pri projiciranju se letalo lahko ne le dotakne, temveč tudi prečka Zemljo, kar je tudi ena od vrst azimutne projekcije. V tem primeru bodo vzporednice prikazane tudi kot koncentrični krogi, ki so oddaljeni drug od drugega, meridiani pa kot njihovi polmeri. V tem primeru bo kot med sosednjimi meridiani enaka kot razlika v dolžini določene lokacije.
Obstajajo tudi pogojni pogledi, ki so navzven podobni eni od treh skupin projekcij, vendar se izvajajo v skladu z drugimi matematičnimi zakoni. Sem spadajo polikonične, psevdocilindrične, večkratne.
azimutna projekcija
Azimutna projekcija Zemlje je postala razširjena zaradi ohranjanja azimuta črt na nastali slikovni ravnini brez popačenja. Točka, s katere je narejena projekcija, se imenuje zorni kot. Stična točka globusa z ravnino se imenuje kontaktna točka.
Na zemljevidu so črte z enakimi vrednostmi popačenja. Imenujejo se izokole. Na sliki, dobljeni v projekciji azimutnega zemljevida, izgledajo izokolekoncentrični krogi. Popačenja se povečujejo z oddaljenostjo od točke stika med ravnino in globusom. Posledično ima stična točka sama največjo natančnost.
Vrste izkrivljanja
Azimutno projekcijo lahko izvedemo na različne načine, odvisno od namena nastale karte. Metode se razlikujejo po vrsti popačenja, ki je posledica prenosa slike na ravnino.
- Enaka površina - projekcije, na katerih so ohranjene površine, velikosti, dolžine predmetov, vendar se koti in oblike močno spreminjajo. Najpogosteje se uporablja za reševanje uporabnih problemov, povezanih z izračunom dimenzijskih vrednosti.
- Ekvilateralne - projekcije, ki pustijo vogale predmetov skoraj nespremenjene, vendar popačijo njihove velikosti.
- Ekvidistantne - projekcije, pri katerih so koti in površine predmetov popačeni, vendar je merilo vzdolž glavne poti ohranjeno. Uporabljajo se predvsem v geoinformatiki in računalniških sistemih.
- Arbitrary - projekcije, ki lahko popačijo vse dane parametre do različnih stopenj, odvisno od namena in namena zemljevida. Uporabljajo se za različne namene, na primer v pomorstvu za določanje poti in poti. Na takšnih zemljevidih je celina Evrazije lahko enaka velikosti kot Avstralija.
Podvrste projekcij
Poleg vrst popačenja obstajajo tudi drugi elementi projekcijske zmogljivosti. Glede na to se razlikujejo podskupine tipov azimutne projekcije.
Odvisno od položaja tangente ali sekansaprojekcijske ravnine so:
- Polar - slikovna ravnina se dotika globusa na točki enega od polov.
- Prečno - slikovna ravnina se dotika globusa na črti ekvatorja.
- Poševno - slikovna ravnina se dotika globusa na katerem koli drugem mestu (na zemljepisni širini od 0 do 90 stopinj).
Odvisno od lokacije zornega kota so:
- central - točka, iz katere so narejene projekcije, je v središču globusa;
- stereografsko - zorna točka je oddaljena od točke stika na razdalji, ki je enaka premeru globusa;
- zunanji - zorni kot odstranjen z globusa na kateri koli možni razdalji;
- pravopisno - ni zornega kota ali pa je odmaknjeno na neskončno razdaljo, projekcija pa se izvede z vzporednimi črtami.
Najpogostejše od zgornjih so Lambertov azimut, polarna in prečna projekcija.
Lambertova projekcija
Lambertova enakopovršinska azimutna projekcija se izvaja na različnih delih Zemlje. Omogoča vam shranjevanje z majhnimi popačenji območja in njihovega razmerja, vendar močno spremeni kote in oblike. Merilo na takšnem zemljevidu v smeri meridianov in vzporednic se bo spreminjalo na različne načine. Ko se odmaknete od središča, se bo vodoravno zmanjšal za 0,7-krat, navpično pa povečal za 1,4-krat.
Na zemljevidu, narejenem v takšni projekciji, bosta ekvator in srednji poldnevnik prikazana kot ravne črte, pravokotne ena na drugo. Drugi meridiani in vzporedniceso konveksne črte.
Projekcijo lahko izvedete tako za ustvarjanje zemljevidov polarnih regij (normalna projekcija) kot za ustvarjanje zemljevidov vseh drugih regij (ekvatorialna in poševna projekcija).
Projekcija lahko pokriva precej velika območja, zato se uporablja za preslikavo celih celin, regij in hemisfer. Zaradi nizkih vrednosti popačenja se pogosto uporablja za ustvarjanje zemljevidov zahodne in vzhodne poloble. Uporablja se tudi za projekcijo na ravnino afriške celine. Pomanjkljivost so velika izkrivljanja, ki se pojavljajo ob obali Evrazije.
Zemljevidi, izdelani v Lambertovi projekciji, se običajno uporabljajo v učbenikih za geografijo.
polarna projekcija
Polarnih regij Zemlje ni mogoče narediti z minimalnim popačenjem v valjasti ali stožčasti projekciji. Slikana ravnina se praviloma skoraj ne dotika Arktike in Antarktike, to območje pa je kartirano z zelo velikimi napakami v velikosti in obliki. Vendar pa polarna azimutna projekcija omogoča ustvarjanje natančne slike polarnih con na ravni površini.
V tem primeru kontaktna točka sovpada s severnim ali južnim polom ali je v njihovi neposredni bližini. Poldnevniki na zemljevidu so upodobljeni kot ravne črte, ki izhajajo iz sredine zemljevida. Vzporednice so koncentrični krogi, med katerimi se razdalja povečuje z oddaljenostjo od točke stika.
Prečna projekcija
Prečna azimutna projekcijauporablja se za ustvarjanje zemljevidov zahodne in vzhodne poloble.
Najmanj popačenja v tem primeru se pojavi na ekvatorju in bližnjih območjih, največje pa na polih. Zato je za ustvarjanje polnih zemljevidov zaželeno uporabiti drugačno projekcijo, da bi ustvarili natančnejše informacije.
Uporaba projekcije
Azimutna projekcija je ena najpomembnejših projekcij zemljevida. Primeren je tako za kartiranje velikih površin zemeljskega površja, kot tudi za izdelavo zemljevidov posameznih držav ali celin. To je zelo pomembno zaradi dejstva, da so druge metode prenosa slike na ravnino - cilindrične in stožčaste možnosti - primerne samo za hemisfere ali celotno ozemlje Zemlje.
Izbor projekcij
Izbira vrste projekcije je odvisna od naslednjih skupin dejavnikov, kot so:
- Lokacija, oblika in velikost preslikanega območja.
- Namen in namen ustvarjanja zemljevida.
- Vrsta uporabljenih nalog, ki bodo rešene s kartico.
- Značilnost izbrane projekcije - količina popačenja, kot tudi oblika meridianov in vzporednic.
Pomen dejavnikov je mogoče določiti v poljubnem vrstnem redu, odvisno od pogojev in namena dela.
