الخرائط الجغرافية التي يستخدمها الناس منذ العصور القديمة. تم إجراء المحاولات الأولى لتصوير سطح الأرض في اليونان القديمة من قبل علماء مثل إراتوستينس وهيبارخوس. وبطبيعة الحال ، تقدم علم رسم الخرائط كعلم بعيدًا منذ ذلك الحين. يتم إنشاء الخرائط الحديثة باستخدام صور الأقمار الصناعية وتكنولوجيا الكمبيوتر ، والتي تساعد بالطبع على زيادة دقتها. ومع ذلك ، يوجد في كل خريطة جغرافية بعض التشوهات فيما يتعلق بالأشكال والزوايا والمسافات الطبيعية على سطح الأرض. تعتمد طبيعة هذه التشوهات ، وبالتالي دقة الخريطة ، على أنواع الإسقاطات الخرائطية المستخدمة لإنشاء خريطة معينة.
مفهوم إسقاط الخريطة
دعونا نلقي نظرة فاحصة على ماهية إسقاط الخريطة وأنواعها المستخدمة في رسم الخرائط الحديثة.
إسقاط الخريطة هو صورة لسطح الأرض على مستوى. أكثريبدو التعريف العميق علميًا كالتالي: الإسقاط الخرائطي هو طريقة لعرض النقاط على سطح الأرض على مستوى معين ، حيث يتم إنشاء بعض الاعتماد التحليلي بين إحداثيات النقاط المقابلة للأسطح المعروضة والمعروضة.
كيف يتم بناء إسقاط الخريطة؟
يتم إنشاء أي نوع من توقعات الخريطة على مرحلتين.
- أولاً ، يتم تعيين سطح الأرض غير المنتظم هندسيًا على سطح صحيح رياضيًا ، وهو ما يسمى السطح المرجعي. للتقريب الأكثر دقة ، غالبًا ما يتم استخدام الجيود بهذه السعة - جسم هندسي يحده سطح الماء في جميع البحار والمحيطات ، مترابط (مستوى سطح البحر) وله كتلة مائية واحدة. في كل نقطة على سطح الجيود ، يتم تطبيق الجاذبية بشكل طبيعي. ومع ذلك ، لا يمكن التعبير عن الجيود ، مثل السطح المادي للكوكب ، بقانون رياضي واحد. لذلك ، بدلاً من الجيود ، يتم أخذ الشكل الإهليلجي للثورة كسطح مرجعي ، مما يمنحه أقصى تشابه مع الجيود باستخدام درجة الضغط والتوجيه في جسم الأرض. يطلقون على هذا الجسم اسم إهليلجي أرضي أو مرجع إهليلجي ، وفي بلدان مختلفة يأخذون معايير مختلفة.
- ثانيًا ، يتم نقل السطح المرجعي المعتمد (الشكل الإهليلجي المرجعي) إلى المستوى باستخدام اعتماد تحليلي واحد أو آخر. نتيجة لذلك ، نحصل على إسقاط خرائطي مسطح لسطح الأرض.
تشويه الإسقاط
لا أنتتساءلت لماذا تختلف الخطوط العريضة للقارات اختلافًا طفيفًا في الخرائط المختلفة؟ في بعض إسقاطات الخرائط ، تظهر بعض أجزاء العالم أكبر أو أصغر بالنسبة لبعض المعالم أكثر من أجزاء أخرى. الأمر كله يتعلق بالتشويه الذي تنتقل به إسقاطات الأرض إلى سطح مستو.
لكن لماذا تظهر توقعات الخريطة بطريقة مشوهة؟ الجواب بسيط جدا. لا يمكن نشر السطح الكروي على مستوى ، مع تجنب الطيات أو الانكسارات. لذلك لايمكن عرض الصورة منه بدون تشويه
طرق الحصول على التوقعات
دراسة اسقاطات الخرائط وانواعها وخصائصها لا بد من ذكر اساليب بنائها. لذلك ، يتم الحصول على توقعات الخريطة باستخدام طريقتين رئيسيتين:
- هندسي ؛
- تحليلي
تعتمد الطريقة الهندسية على قوانين المنظور الخطي. يُؤخذ كوكبنا بشكل مشروط على أنه كرة نصف قطرها معين ويتم إسقاطه على سطح أسطواني أو مخروطي الشكل ، والذي يمكنه إما لمسه أو قطعه.
الإسقاطات التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة تسمى المنظور. اعتمادًا على موضع نقطة المراقبة بالنسبة إلى سطح الأرض ، تنقسم توقعات المنظور إلى أنواع:
- عقلي أو مركزي (عندما تكون وجهة النظر محاذية لمركز كرة الأرض) ؛
- مجسم (في هذه الحالة ، تقع نقطة المراقبة علىالأسطح المرجعية) ؛
- إملائي (عندما يُلاحظ السطح من أي نقطة خارج كرة الأرض ؛ يتم إنشاء الإسقاط عن طريق نقل نقاط الكرة باستخدام خطوط متوازية متعامدة على سطح العرض).
تعتمد الطريقة التحليلية لإنشاء إسقاطات الخريطة على التعبيرات الرياضية التي تربط بين النقاط على المجال المرجعي ومستوى العرض. هذه الطريقة أكثر تنوعًا ومرونة ، مما يسمح لك بإنشاء إسقاطات عشوائية وفقًا لطبيعة التشويه المحددة مسبقًا.
أنواع توقعات الخريطة في الجغرافيا
لإنشاء خرائط جغرافية ، يتم استخدام أنواع عديدة من إسقاطات الأرض. يتم تصنيفها وفقًا لمعايير مختلفة. في روسيا ، يتم استخدام تصنيف Kavraysky ، والذي يستخدم أربعة معايير تحدد الأنواع الرئيسية لإسقاطات رسم الخرائط. يتم استخدام ما يلي كمعلمات تصنيف مميزة:
- تشويه الحرف
- شكل عرض خطوط إحداثيات الشبكة العادية ؛
- موقع نقطة القطب في نظام الإحداثيات العادي ؛
- كيفية الاستخدام
إذن ، ما هي أنواع إسقاطات الخريطة وفقًا لهذا التصنيف؟
تصنيف الإسقاط
التالي هو تصنيف لأنواع توقعات الخريطة مع الأمثلة ، بناءً على المعايير الرئيسية المذكورة أعلاه.
حسب طبيعة التشويه
كما ذكرنا أعلاه ، فإن التشويه هو في الواقع خاصية متأصلة في أي إسقاط للأرض. يمكن تشويه أي خاصيةالأسطح: الطول أو المساحة أو الزاوية. حسب نوع التشويه يميزون:
- الإسقاطات المطابقة أو المطابقة ، والتي يتم فيها نقل السمت والزوايا دون تشويه. شبكة الإحداثيات في الإسقاطات المطابقة متعامدة. يوصى باستخدام الخرائط التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة لتحديد المسافات في أي اتجاه.
- الإسقاطات المكافئة أو المكافئة ، حيث يتم الحفاظ على مقياس المساحات ، والتي يتم أخذها مساوية لواحد ، أي يتم عرض المناطق دون تشويه. تستخدم هذه الخرائط لمقارنة المناطق.
- إسقاطات متساوية أو مسافات متساوية ، حيث يتم الحفاظ على المقياس في أحد الاتجاهات الرئيسية ، والتي يتم أخذها على أنها واحدة.
- إسقاطات عشوائية ، يمكن أن تظهر عليها جميع أنواع التشوهات.
حسب شكل عرض خطوط إحداثيات الشبكة العادية
هذا التصنيف هو الأكثر بصرية ، وبالتالي فهو الأسهل في الفهم. لاحظ ، مع ذلك ، أن هذا المعيار ينطبق فقط على الإسقاطات الموجهة بشكل طبيعي إلى نقطة المراقبة. لذلك ، بناءً على هذه الميزة المميزة ، يتم تمييز الأنواع التالية من إسقاطات رسم الخرائط:
دائري ، حيث تكون المتوازيات وخطوط الطول عبارة عن دوائر ، ويكون خط الاستواء ومتوسط خط الطول للشبكة عبارة عن خطوط مستقيمة. تستخدم هذه الإسقاطات لتصوير سطح الأرض ككل. أمثلة على الإسقاطات الدائرية هي إسقاط لاغرانج المطابق ، وكذلك إسقاط جرينتن التعسفي.
السمت. في هذه الحالة ، تمثل المتوازياتفي شكل دوائر متحدة المركز ، وخطوط الطول على شكل حزمة من الخطوط المستقيمة التي تتباعد شعاعيًا عن المركز. يتم استخدام نوع مماثل من الإسقاط في موضع مباشر لعرض أقطاب الأرض مع المناطق المجاورة ، وفي موضع عرضي كخريطة لنصف الكرة الغربي والشرقي المألوف للجميع من دروس الجغرافيا.
أسطواني ، حيث يتم تمثيل خطوط الطول والمتوازيات بخطوط مستقيمة تتقاطع بشكل طبيعي. يتم عرض المناطق المجاورة لخط الاستواء أو الممتدة على طول بعض خطوط العرض القياسية هنا بأقل قدر من التشويه.
مخروطي ، يمثل تطور السطح الجانبي للمخروط ، حيث خطوط المتوازيات عبارة عن أقواس لدوائر متمركزة في الجزء العلوي من المخروط ، وخطوط الطول عبارة عن أدلة متباعدة عن الجزء العلوي من المخروط. تصور مثل هذه الإسقاطات بدقة أكبر المناطق الواقعة في خطوط العرض الوسطى.
الإسقاطات الزائفة تشبه الإسقاطات المخروطية ، فقط خطوط الطول في هذه الحالة تصور كخطوط منحنية متناظرة فيما يتعلق بخط الطول المحوري المستقيم للشبكة.
الإسقاطات الأسطوانية الزائفة تشبه الإسقاطات الأسطوانية ، فقط ، وكذلك في الأشكال المخروطية الزائفة ، يتم تصوير خطوط الطول بخطوط منحنية متناظرة مع خط الطول المحوري المستقيم. تستخدم لتصوير الأرض بأكملها (على سبيل المثال Mollweide بيضاوي الشكل ، منطقة جيبية متساويةسانسون ، إلخ).
Polyconic ، حيث يتم تصوير المتوازيات على أنها دوائر ، تقع مراكزها على خط الطول الأوسط للشبكة أو استمرارها ، وخطوط الطول في شكل منحنيات تقع بشكل متماثل على خط الطول المحوري المستقيم.
بواسطة موضع نقطة القطب في نظام الإحداثيات العادي
- قطبي أو عادي - قطب نظام الإحداثيات هو نفسه القطب الجغرافي.
- عرضي أو عرضي - قطب النظام العادي محاذي لخط الاستواء.
- مائل أو مائل - يمكن وضع قطب الشبكة العادية للإحداثيات في أي نقطة بين خط الاستواء والقطب الجغرافي.
حسب طريقة التطبيق
تتميز الأنواع التالية من إسقاطات الخريطة بطريقة الاستخدام:
- صلب - يتم تنفيذ إسقاط المنطقة بأكملها على مستوى وفقًا لقانون واحد.
- متعدد المسارات - يتم تقسيم المنطقة المعينة بشكل مشروط إلى عدة مناطق خطوط عرض ، والتي يتم عرضها على مستوى العرض وفقًا لقانون واحد ، ولكن مع تغيير في معلمات كل منطقة. مثال على هذا الإسقاط هو الإسقاط شبه المنحرف Mufling ، والذي تم استخدامه في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية للخرائط واسعة النطاق حتى عام 1928
- متعدد الأوجه - يتم تقسيم المنطقة بشكل مشروط إلى عدد من المناطق في خطوط الطول ، ويتم الإسقاط على مستوى وفقًا لقانون واحد ، ولكن مع معلمات مختلفة لكل منطقة (على سبيل المثال ، Gauss-Kruger الإسقاط).
- مركب ، عندما جزء من الإقليمرسم خريطة على مستوى باستخدام نظام منتظم ، وبقية المنطقة على الأخرى.
ميزة كل من الإسقاطات متعددة المسارات والأوجه هي دقة العرض العالية داخل كل منطقة. ومع ذلك ، فإن العيب الكبير هو استحالة الحصول على صورة مستمرة.
بالطبع ، يمكن تصنيف كل إسقاط للخريطة باستخدام كل من المعايير المذكورة أعلاه. لذلك ، فإن الإسقاط الشهير لـ Earth Mercator هو امتثالي (متساوي الزوايا) وعرضي (عرضي) ؛ إسقاط Gauss-Kruger - أسطواني عرضي امتثالي ، إلخ.
