გეოგრაფიულ რუქებს ადამიანები იყენებდნენ უძველესი დროიდან. დედამიწის ზედაპირის გამოსახვის პირველი მცდელობები ძველ საბერძნეთში გაკეთდა ისეთი მეცნიერების მიერ, როგორებიც არიან ერატოსთენე და ჰიპარქე. ბუნებრივია, კარტოგრაფია, როგორც მეცნიერება, მას შემდეგ შორს წავიდა. თანამედროვე რუქები იქმნება სატელიტური გამოსახულების და კომპიუტერული ტექნოლოგიების გამოყენებით, რაც, რა თქმა უნდა, ხელს უწყობს მათი სიზუსტის გაზრდას. და მაინც, ყველა გეოგრაფიულ რუკაზე არის გარკვეული დამახინჯება დედამიწის ზედაპირზე ბუნებრივ ფორმებს, კუთხეებსა თუ მანძილებს. ამ დამახინჯებების ბუნება და, შესაბამისად, რუკის სიზუსტე დამოკიდებულია კონკრეტული რუკის შესაქმნელად გამოყენებული კარტოგრაფიული პროგნოზების ტიპებზე.
რუკის პროექციის კონცეფცია
მოდი უფრო ახლოს მივხედოთ რა არის რუკის პროექცია და რა ტიპები გამოიყენება თანამედროვე კარტოგრაფიაში.
რუკის პროექცია არის დედამიწის ზედაპირის გამოსახულება სიბრტყეზე. მეტიმეცნიერულად ღრმა განმარტება ასე ჟღერს: კარტოგრაფიული პროექცია არის დედამიწის ზედაპირზე წერტილების ჩვენების გზა გარკვეულ სიბრტყეზე, რომელშიც გარკვეული ანალიტიკური დამოკიდებულება მყარდება ნაჩვენები და ნაჩვენები ზედაპირების შესაბამისი წერტილების კოორდინატებს შორის.
როგორ აგებულია რუკის პროექცია?
ნებისმიერი სახის რუქის პროგნოზების მშენებლობა მიმდინარეობს ორ ეტაპად.
- პირველ რიგში, დედამიწის გეომეტრიულად არარეგულარული ზედაპირი გამოსახულია მათემატიკურად სწორ ზედაპირზე, რომელსაც საცნობარო ზედაპირს უწოდებენ. ყველაზე ზუსტი მიახლოებისთვის, გეოიდი ყველაზე ხშირად გამოიყენება ამ ტევადობით - გეომეტრიული სხეული, რომელიც შემოსაზღვრულია ყველა ზღვისა და ოკეანის წყლის ზედაპირით, ურთიერთდაკავშირებული (ზღვის დონე) და აქვს ერთი წყლის მასა. გეოიდის ზედაპირის ყველა წერტილში გრავიტაცია ჩვეულებრივ გამოიყენება. თუმცა, გეოიდი, ისევე როგორც პლანეტის ფიზიკური ზედაპირი, ასევე არ შეიძლება გამოხატული იყოს ერთი მათემატიკური კანონით. ამიტომ, გეოიდის ნაცვლად, რევოლუციის ელიფსოიდი აღებულია საცნობარო ზედაპირად, რაც მას მაქსიმალურ მსგავსებას აძლევს გეოიდთან დედამიწის სხეულში შეკუმშვისა და ორიენტაციის ხარისხის გამოყენებით. ისინი ამ სხეულს დედამიწის ელიფსოიდს ან საცნობარო ელიფსოიდს უწოდებენ და სხვადასხვა ქვეყანაში სხვადასხვა პარამეტრს იღებენ.
- მეორე, მიღებული საცნობარო ზედაპირი (საცნობარო ელიფსოიდი) გადადის სიბრტყეში ამა თუ იმ ანალიტიკური დამოკიდებულების გამოყენებით. შედეგად, ჩვენ ვიღებთ დედამიწის ზედაპირის ბრტყელ კარტოგრაფიულ პროექციას.
პროექციის დამახინჯება
არა შენგაინტერესებთ, რატომ განსხვავდება კონტინენტების კონტურები ოდნავ განსხვავებული რუკაზე? ზოგიერთ რუქის პროგნოზზე, მსოფლიოს ზოგიერთი ნაწილი უფრო დიდი ან პატარა ჩანს ზოგიერთ ღირშესანიშნაობასთან შედარებით, ვიდრე სხვებზე. ეს ყველაფერი ეხება იმ დამახინჯებას, რომლითაც დედამიწის პროგნოზები ბრტყელ ზედაპირზე გადადის.
მაგრამ რატომ არის რუქის პროგნოზები დამახინჯებული სახით? პასუხი საკმაოდ მარტივია. სფერული ზედაპირის განლაგება შეუძლებელია თვითმფრინავზე, თავიდან აიცილოთ ნაკეცები ან რღვევები. აქედან გამომდინარე, მისგან გამოსახულების ჩვენება შეუძლებელია დამახინჯების გარეშე.
პროექციების მიღების მეთოდები
შესწავლა რუკის პროგნოზები, მათი ტიპები და თვისებები, აუცილებელია აღვნიშნოთ მათი აგების მეთოდები. ამრიგად, რუქის პროგნოზები მიიღება ორი ძირითადი მეთოდის გამოყენებით:
- გეომეტრიული;
- ანალიტიკური.
გეომეტრიული მეთოდი ეფუძნება წრფივი პერსპექტივის კანონებს. ჩვენი პლანეტა პირობითად აღებულია, როგორც რადიუსის სფერო და დაპროექტებულია ცილინდრულ ან კონუსურ ზედაპირზე, რომელსაც შეუძლია შეხება ან გაჭრა.
ასე მიღებულ პროგნოზებს პერსპექტივას უწოდებენ. დედამიწის ზედაპირთან მიმართებაში დაკვირვების წერტილის პოზიციიდან გამომდინარე, პერსპექტიული პროგნოზები იყოფა ტიპებად:
- გნომონური ან ცენტრალური (როდესაც ხედვა შეესაბამება დედამიწის სფეროს ცენტრს);
- სტერეოგრაფიული (ამ შემთხვევაში, დაკვირვების წერტილი მდებარეობსსაცნობარო ზედაპირები);
- ორთოგრაფიული (როდესაც ზედაპირს აკვირდებიან დედამიწის სფეროს გარეთ არსებული ნებისმიერი წერტილიდან; პროექცია აგებულია სფეროს წერტილების გადატანით ეკრანის ზედაპირის პერპენდიკულარული პარალელური ხაზების გამოყენებით).
რუკის პროგნოზების აგების ანალიტიკური მეთოდი ეფუძნება მათემატიკური გამონათქვამების დამაკავშირებელ წერტილებს საცნობარო სფეროსა და ჩვენების სიბრტყეზე. ეს მეთოდი უფრო მრავალმხრივი და მოქნილია, რაც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ თვითნებური პროგნოზები დამახინჯების წინასწარ განსაზღვრული ხასიათის მიხედვით.
რუქების პროგნოზების ტიპები გეოგრაფიაში
გეოგრაფიული რუქების შესაქმნელად გამოიყენება დედამიწის მრავალი სახის პროექცია. ისინი კლასიფიცირდება სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით. რუსეთში გამოიყენება კავრაისკის კლასიფიკაცია, რომელიც იყენებს ოთხ კრიტერიუმს, რომელიც განსაზღვრავს კარტოგრაფიული პროგნოზების ძირითად ტიპებს. შემდეგი გამოიყენება როგორც დამახასიათებელი კლასიფიკაციის პარამეტრები:
- პერსონაჟის დამახინჯება;
- ნორმალური ბადის კოორდინატთა ხაზების ჩვენების ფორმა;
- პოლარული წერტილის მდებარეობა ნორმალურ კოორდინატულ სისტემაში;
- როგორ გამოვიყენოთ.
მაშ, როგორია რუკის პროგნოზების ტიპები ამ კლასიფიკაციის მიხედვით?
პროექციის კლასიფიკაცია
ქვემოთ მოცემულია რუკის პროგნოზების ტიპების კლასიფიკაცია მაგალითებით, ზემოთ მოყვანილი ძირითადი კრიტერიუმების საფუძველზე.
დამახინჯების ბუნებით
როგორც ზემოთ აღინიშნა, დამახინჯება, ფაქტობრივად, დედამიწის ნებისმიერი პროექციის თანდაყოლილი თვისებაა. ნებისმიერი მახასიათებელი შეიძლება დამახინჯდესზედაპირები: სიგრძე, ფართობი ან კუთხე. დამახინჯების ტიპის მიხედვით განასხვავებენ:
- კონფორმული ან კონფორმული პროგნოზები, რომლებშიც აზიმუტები და კუთხეები გადატანილია დამახინჯების გარეშე. კოორდინატთა ბადე კონფორმულ პროგნოზებში ორთოგონალურია. ამ გზით მიღებული რუქების გამოყენება რეკომენდებულია მანძილების დასადგენად ნებისმიერი მიმართულებით.
- ეკვივალენტური ან ეკვივალენტური პროგნოზები, სადაც დაცულია არეების მასშტაბი, რომელიც აღებულია ერთის ტოლფასი, ანუ არეები ნაჩვენებია დამახინჯების გარეშე. ასეთი რუკები გამოიყენება ტერიტორიების შესადარებლად.
- თანაბარი ან თანაბარი პროგნოზები, რომელთა აგებაში შენარჩუნებულია მასშტაბი ერთ-ერთი ძირითადი მიმართულებით, რომელიც აღებულია როგორც ერთი.
- თვითნებური პროგნოზები, რომლებზეც შეიძლება იყოს ყველა სახის დამახინჯება.
ნორმალური ბადის კოორდინატთა ხაზების ჩვენების ფორმის მიხედვით
ეს კლასიფიკაცია არის ყველაზე ვიზუალური და, შესაბამისად, ყველაზე მარტივი გასაგები. ამასთან, გაითვალისწინეთ, რომ ეს კრიტერიუმი ვრცელდება მხოლოდ დაკვირვების წერტილზე ნორმალურად ორიენტირებულ პროგნოზებზე. ამრიგად, ამ დამახასიათებელი თვისებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ კარტოგრაფიული პროგნოზების შემდეგ ტიპებს:
წრიული, სადაც პარალელები და მერიდიანები არის წრეები, ხოლო ეკვატორი და ქსელის საშუალო მერიდიანი სწორი ხაზებია. ასეთი პროგნოზები გამოიყენება დედამიწის ზედაპირის მთლიანობაში გამოსახვისთვის. წრიული პროექციის მაგალითებია ლაგრანგის კონფორმული პროექცია, ისევე როგორც თვითნებური გრინტენის პროექცია.
აზიმუტი. ამ შემთხვევაში, პარალელები წარმოადგენსკონცენტრული წრეების სახით, ხოლო მერიდიანები ცენტრიდან რადიალურად განსხვავებულ სწორი ხაზების შეკვრის სახით. მსგავსი სახის პროექცია გამოიყენება პირდაპირ პოზიციაზე დედამიწის პოლუსების მიმდებარე ტერიტორიების გამოსატანად და განივი პოზიციით, როგორც დასავლეთ და აღმოსავლეთ ნახევარსფეროების რუკა, რომელიც ყველასთვის ნაცნობია გეოგრაფიის გაკვეთილებიდან..
ცილინდრული, სადაც მერიდიანები და პარალელები წარმოდგენილია ნორმალური კვეთის სწორი ხაზებით. ეკვატორის მიმდებარე ტერიტორიები ან გადაჭიმული სტანდარტული განედების გასწვრივ აქ არის ნაჩვენები მინიმალური დამახინჯებით.
კონუსი, წარმოადგენს კონუსის გვერდითი ზედაპირის განვითარებას, სადაც პარალელების ხაზები არის წრეების რკალი, რომლებიც ორიენტირებულია კონუსის ზევით, ხოლო მერიდიანები არის გიდები, რომლებიც განსხვავდებიან კონუსის ზემოდან. ასეთი პროგნოზები ყველაზე ზუსტად ასახავს ტერიტორიებს, რომლებიც მდებარეობს შუა განედებში.
ფსევდოკონური პროგნოზები მსგავსია კონუსური პროექციების, მხოლოდ მერიდიანები ამ შემთხვევაში გამოსახულია მრუდი ხაზების სახით, რომლებიც სიმეტრიულია ბადის სწორხაზოვანი ღერძული მერიდიანის მიმართ.
ფსევდოცილინდრული პროექციები ცილინდრულს წააგავს, მხოლოდ, ისევე როგორც ფსევდოკონუსებში, მერიდიანები გამოსახულია ღერძული სწორხაზოვანი მერიდიანის სიმეტრიული მრუდი ხაზებით. გამოიყენება მთელი დედამიწის გამოსახატავად (მაგ. Mollweide ელიფსური, თანაბარი ფართობის სინუსოიდურისანსონი და ა.შ.).
პოლიკონური, სადაც პარალელები გამოსახულია წრეების სახით, რომელთა ცენტრები განლაგებულია ბადის შუა მერიდიანზე ან მის გაგრძელებაზე, მერიდიანები არის მრუდების სახით, რომლებიც განლაგებულია სწორხაზოვანი ღერძული მერიდიანის მიმართ სიმეტრიულად..
პოლუსის პოზიციის მიხედვით ნორმალურ კოორდინატულ სისტემაში
- პოლარული ან ნორმალური - კოორდინატთა სისტემის პოლუსი იგივეა, რაც გეოგრაფიული პოლუსი.
- განივი ან განივი - ნორმალური სისტემის პოლუსი გასწორებულია ეკვატორთან.
- დახრილი ან ირიბი - კოორდინატთა ნორმალური ბადის პოლუსი შეიძლება განთავსდეს ნებისმიერ წერტილში ეკვატორსა და გეოგრაფიულ პოლუსს შორის.
აპლიკაციის მეთოდის მიხედვით
გამოყენების მეთოდით განასხვავებენ რუკის პროგნოზების შემდეგ ტიპებს:
- მყარი - მთელი ტერიტორიის პროექცია თვითმფრინავზე ხორციელდება ერთი კანონის მიხედვით.
- მრავალ ზოლი - რუკირებული ტერიტორია პირობითად იყოფა რამდენიმე გრძივი ზონად, რომლებიც დაპროექტებულია ჩვენების სიბრტყეზე ერთი კანონის მიხედვით, მაგრამ თითოეული ზონის პარამეტრების ცვლილებით. ასეთი პროექციის მაგალითია მაფლინგის ტრაპეციული პროექცია, რომელიც გამოიყენებოდა სსრკ-ში ფართომასშტაბიანი რუქებისთვის 1928 წლამდე.
- მრავალმხრივი - ტერიტორია პირობითად იყოფა გრძედი ზონებად, სიბრტყეზე პროექცია ხორციელდება ერთი კანონის მიხედვით, მაგრამ სხვადასხვა პარამეტრით თითოეული ზონისთვის (მაგალითად, გაუს-კრუგერი პროექცია).
- კომპოზიტური, როდესაც ტერიტორიის ზოგიერთი ნაწილითვითმფრინავზე რუკაზე ერთი კანონზომიერების გამოყენებით, ხოლო დანარჩენი ტერიტორიის მეორეზე.
როგორც მრავალმხრივი, ისე მრავალმხრივი პროგნოზების უპირატესობა არის ეკრანის მაღალი სიზუსტე თითოეულ ზონაში. თუმცა, მნიშვნელოვანი მინუსი არის უწყვეტი გამოსახულების მიღების შეუძლებლობა.
რა თქმა უნდა, ყველა რუკის პროექცია შეიძლება კლასიფიცირდეს თითოეული ზემოთ ჩამოთვლილი კრიტერიუმის გამოყენებით. ასე რომ, დედამიწის მერკატორის ცნობილი პროექცია არის კონფორმული (თანაკუთხა) და განივი (გადასასვლელი); გაუს-კრუგერის პროექცია - კონფორმული განივი ცილინდრული და ა.შ.
