stringtranslate.com

Конформная картографическая проекция

В картографии конформной картографической проекцией называется такая, в которой в изображении проекции сохраняется каждый угол между двумя кривыми, пересекающими друг друга на Земле (сфера или эллипсоид ) ; то есть проекция представляет собой конформное отображение в математическом смысле. Например, если две дороги пересекают друг друга под углом 39°, их изображения на карте с конформной проекцией пересекаются под углом 39°.

Характеристики

Конформную проекцию можно определить как локально конформную в каждой точке карты, хотя, возможно, и с особыми точками , в которых конформность не удается. Таким образом, каждая маленькая фигурка практически похожа на свое изображение на карте. Проекция сохраняет соотношение двух длин в малой области. Все индикатрисы проекции Тиссо представляют собой круги.

Конформные проекции сохраняют лишь небольшие фигуры. Крупные фигуры искажаются даже конформными проекциями.

В конформной проекции любая маленькая фигура похожа на изображение, но степень сходства ( масштаб ) варьируется в зависимости от местоположения, что и объясняет искажение конформной проекции.

В конформной проекции параллели и меридианы пересекаются на карте прямоугольно. Обратное не обязательно верно. Контрпримеры — равноугольные и равновеликие цилиндрические проекции (нормальных аспектов). Эти проекции расширяются по меридиану и по параллелям в разных соотношениях соответственно. Таким образом, параллели и меридианы пересекаются на карте прямоугольно, но другие углы эти проекции не сохраняют; т.е. эти проекции не конформны.

Как доказал Леонард Эйлер в 1775 году, конформная картографическая проекция не может быть равновеликой, а равновеликая картографическая проекция не может быть конформной. [1] Это также является следствием «Замечательной теоремы » Карла Гаусса 1827 года .

Список конформных проекций

Приложения

Большой масштаб

На многих крупномасштабных картах используются конформные проекции, поскольку фигуры на крупномасштабных картах можно считать достаточно маленькими. Фигуры на картах почти аналогичны своим физическим аналогам.

Неконформная проекция может использоваться в ограниченной области, так что проекция является локально конформной. Склеивание множества карт вместе восстанавливает округлость. Чтобы сделать новый лист из множества карт или изменить центр, тело необходимо перепроецировать.

Бесшовные онлайн-карты могут представлять собой очень большие проекции Меркатора , так что любое место может стать центром карты, тогда карта останется конформной. Однако с помощью такой проекции сложно сравнить длины или площади двух далеких фигур.

Универсальная поперечная система координат Меркатора и система Ламберта во Франции представляют собой проекции, которые поддерживают компромисс между плавностью и изменчивостью масштаба.

Для небольших масштабов

Контурная диаграмма масштабных коэффициентов проекции GS50

Карты, отражающие направления, такие как морская карта или аэронавигационная карта , проецируются с помощью конформных проекций. Карты, обрабатывающие значения, градиенты которых важны, например карта погоды с атмосферным давлением , также проецируются с помощью конформных проекций.

Карты мелкого масштаба имеют крупномасштабные вариации конформной проекции, поэтому в последних картах мира используются другие проекции. Исторически сложилось так, что многие карты мира рисуются с помощью конформных проекций, например карты Меркатора или карты полушарий с помощью стереографической проекции .

Конформные карты, содержащие большие регионы, различаются по масштабу в зависимости от местоположения, поэтому сравнивать длину или площадь сложно. Однако некоторые методы требуют, чтобы длина меридиана в 1 градус = 111 км = 60 морских миль . В неконформных картах такие методы недоступны, поскольку одни и те же длины в точке меняют длины на карте.

В меркаторских или стереографических проекциях масштабы различаются в зависимости от широты , поэтому часто добавляются линейчатые шкалы по широте. В сложных проекциях, например косых. Иногда прилагаются контурные диаграммы масштабных коэффициентов.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ (Эйлер 1778)
  2. ^ "Сплюснутая стереографическая проекция Миллера" .

Рекомендации

дальнейшее чтение