Norint perkelti trimačio objekto vaizdą, būtina naudoti specialią projekciją. Kartografijoje yra daugybė skirtingų žemės paviršiaus dalių projekcijų tipų. Viena iš jų yra azimutinė projekcija.
Kas yra projekcija?
Projekcija – tai trimačio vaizdo perkėlimo ant plokščio paviršiaus metodas. Tuo pačiu metu perkėlimas atliekamas griežtai laikantis matematinių dėsnių ir taisyklių, siekiant sumažinti iškraipymo poveikį.
Iškraipymų pasitaiko bet kuriuo atveju, tik jų tipai gali būti skirtingi. Priklausomai nuo gauto plokščio vaizdo paskirties, naudojama tam tikro tipo projekcija, kuri atliekama pagal savo taisykles ir suteikia vieną iš iškraipymo tipų.
Projekcijos plačiausiai naudojamos rengiant įvairaus dydžio žemės paviršiaus žemėlapius ir planus. Kartografija taip pat turi savo projekcijų tipus, kurių kiekvienas turi skirtingą paskirtį.
Naudoti kortelėms
Net senovėje žmonės pradėjo kurti Žemės atvaizdus. Informacija apie juos buvo neišsami, smarkiai iškreipta, o kai kur netnegerai. Žemynai senuosiuose žemėlapiuose buvo per dideli, pakrančių formos neatitiko tikrosios. Nuo to laiko kartografavimo procesas labai pasikeitė, tobulėjo jo metodai, tačiau šiandien vis dar neįmanoma visiškai atsikratyti iškraipymų.
Neiškraipytas Žemės modelis yra gaublys. Jis tiksliau atspindi Žemės rutulio formą ir dydį, perteikdamas jo paviršių realia forma. Tačiau gaublys yra trimatė figūra, todėl ne visada patogu atlikti specialius skaičiavimus ir spręsti praktines problemas. Be to, labai nepatogu transportuoti. Minėtiems tikslams geriau tinka plokščias žemėlapis, nors jame pateikiama mažiau tikslios informacijos.
Projekcijų tipai
Iki šiol kartografijoje yra trys pagrindiniai projekcijos tipai, priklausomai nuo dienovidinių ir paralelių tipų. Be to, kiekvienas iš jų turi savo porūšį pagal išsikišimo plokštumos vietą ir iškraipymo pobūdį.
- Cilindrinė projekcija. Jei įsivaizduosime, kad gaublį gali supti plokštuma, kuri tvirtai priglunda prie pusiaujo linijos ir vaizduoja cilindro figūrą, galime pateikti šios įvairovės apibrėžimą. Projektuojant dienovidiniai popieriuje bus tiesės, susiliejančios viename polių taške, o lygiagretės bus tiesės, lygiagrečios viena kitai. Mažiausias iškraipymas bus stebimas ties pusiauju, o didžiausias – ties ašigaliais.
- Kūginė projekcija. Susidaro kūgio formos plokštumai paliečiant Žemės rutulį. ATTokiu atveju paralelės žemėlapyje bus rodomos kaip koncentriniai apskritimai, o dienovidiniai - kaip jų spinduliai. Mažiausi iškraipymai taip pat bus stebimi plokštumos sąlyčio su Žemės rutuliu taškuose, o didžiausi - didžiausio jų pašalinimo vietose.
- Azimutalinė projekcija. Susidaro lėktuvui palietus žemę. Projektuodamas plokštuma gali ne tik liesti, bet ir kirsti Žemę, o tai taip pat yra viena iš azimutinės projekcijos rūšių. Šiuo atveju paralelės taip pat bus rodomos kaip koncentriniai apskritimai, nutolę vienas nuo kito, o dienovidiniai - kaip jų spinduliai. Šiuo atveju kampas tarp gretimų dienovidinių bus toks pat kaip ir nurodytos vietos ilgumų skirtumas.
Yra ir sąlyginių vaizdų, išoriškai panašių į vieną iš trijų projekcijų grupių, bet atliekamų pagal kitus matematinius dėsnius. Tai apima polikūginius, pseudocilindrinius, daugybinius.
Azimutalinė projekcija
Azimutinė Žemės projekcija tapo plačiai paplitusi dėl to, kad gautos vaizdo plokštumos linijų azimutas buvo išsaugotas be iškraipymų. Taškas, iš kurio daroma projekcija, vadinamas požiūrio tašku. Žemės rutulio ir plokštumos sąlyčio taškas vadinamas sąlyčio tašku.
Žemėlapyje yra linijų su tomis pačiomis iškraipymo reikšmėmis. Jie vadinami izokolais. Vaizde, gautame azimuto žemėlapio projekcijoje, izokoliai atrodo taipkoncentriniai apskritimai. Iškraipymai didėja didėjant atstumui nuo plokštumos ir Žemės rutulio sąlyčio taško. Dėl to pats prisilietimo taškas turi didžiausią tikslumą.
Iškraipymo tipai
Azimutalinė projekcija gali būti atliekama įvairiais būdais, priklausomai nuo gaunamo žemėlapio paskirties. Metodai skiriasi dėl iškraipymo, atsirandančio dėl vaizdo perkėlimo į plokštumą, tipu.
- Lygus plotas – projekcijos, ant kurių išsaugomi objektų plotai, dydžiai, ilgiai, tačiau labai keičiasi kampai ir formos. Dažniausiai naudojamas sprendžiant taikomąsias problemas, susijusias su matmenų verčių skaičiavimu.
- Lygiakraščiai – projekcijos, kurios beveik nepakeičia objektų kampų, tačiau iškreipia jų dydžius.
- Equidistant – projekcijos, kuriose iškraipomi ir kampai, ir objektų plotai, tačiau išsaugoma skalė pagal pagrindinę trajektoriją. Jie daugiausia naudojami geoinformatikoje ir kompiuterinėse sistemose.
- Savavališkos – projekcijos, kurios gali nevienodu laipsniu iškreipti visus pateiktus parametrus, priklausomai nuo žemėlapio paskirties ir paskirties. Jie naudojami įvairiems tikslams, pavyzdžiui, jūrų reikaluose maršrutams ir trajektorijoms nustatyti. Tokiuose žemėlapiuose žemyninė Eurazijos dalis gali būti tokio pat dydžio kaip Australija.
Projekcijų potipiai
Be iškraipymo tipų, yra ir kitų projekcijos atlikimo elementų. Atsižvelgiant į tai, išskiriami azimuto projekcijos tipų pogrupiai.
Priklauso nuo liestinės arba sekanto padėtiesprojekcinės plokštumos yra:
- Poliarinis – vaizdo plokštuma liečia Žemės rutulį vieno iš polių taške.
- Skersinė – vaizdo plokštuma liečia Žemės rutulį ties pusiaujo linija.
- Pasviręs – vaizdo plokštuma liečia Žemės rutulį bet kurioje kitoje vietoje (platumos nuo 0 iki 90 laipsnių).
Priklausomai nuo požiūrio taško vietos, yra:
- centrinis – taškas, iš kurio daromos projekcijos, yra Žemės rutulio centre;
- stereografinis – žiūrėjimo taškas yra nutolęs nuo sąlyčio taško tokiu atstumu, kuris lygus Žemės rutulio skersmeniui;
- išorinis – vaizdas pašalintas iš Žemės rutulio bet kokiu įmanomu atstumu;
- ortografinis – nėra požiūrio taško arba jis pašalinamas iki begalinio atstumo, o projekcija atliekama naudojant lygiagrečias linijas.
Dažniausiai paminėta Lamberto azimutinė, polinė ir skersinė projekcijos.
Lamberto projekcija
Lamberto vienodo ploto azimutinė projekcija atliekama skirtingose Žemės vietose. Tai leidžia sutaupyti su nedideliais srities ir jų santykio iškraipymais, tačiau labai pakeičia kampus ir formas. Mastelis tokiame žemėlapyje dienovidinių ir paralelių kryptimi keisis įvairiai. Tolstant nuo centro, jis horizontaliai sumažės 0,7 karto, o vertikaliai padidės 1,4 karto.
Tokioje projekcijoje sudarytame žemėlapyje pusiaujas ir vidurinis dienovidinis bus rodomi kaip tiesios linijos, statmenos viena kitai. Kiti dienovidiniai ir paralelėsyra išgaubtos linijos.
Projekcija gali būti atliekama ir kuriant poliarinių sričių žemėlapius (įprasta projekcija), ir kuriant visų kitų sričių žemėlapius (pusiaujo ir įstrižinė projekcija).
Projekcija gali apimti gana didelius plotus, todėl ji naudojama ištisiems žemynams, regionams ir pusrutuliams kartoti. Dėl mažų iškraipymo verčių jis plačiai naudojamas vakarų ir rytų pusrutulių žemėlapiams kurti. Taip pat naudojamas projekcijai į Afrikos žemyno plokštumą. Trūkumas yra dideli iškraipymai, atsirandantys prie Eurazijos krantų.
Žemėlapiai, sukurti naudojant Lamberto projekciją, dažniausiai naudojami geografijos vadovėliuose.
Poliarinė projekcija
Žemės poliarinės zonos negali būti padarytos su minimaliais iškraipymais cilindrinėje arba kūginėje projekcijoje. Vaizdo plokštuma, kaip taisyklė, beveik neliečia Arkties ir Antarktidos, o ši sritis pažymėta labai didelėmis dydžio ir formos paklaidomis. Tačiau poliarinio azimuto projekcija leidžia sukurti tikslų poliarinių zonų vaizdą ant plokščio paviršiaus.
Šiuo atveju sąlyčio taškas sutampa su šiaurės arba pietų ašigaliu arba yra arti jų. Meridianai žemėlapyje pavaizduoti kaip tiesios linijos, kylančios iš žemėlapio vidurio. Lygiagretės yra koncentriniai apskritimai, atstumas tarp kurių didėja didėjant atstumui nuo sąlyčio taško.
Skersinė projekcija
Skersinė azimutinė projekcijanaudojamas vakarų ir rytų pusrutulių žemėlapiams kurti.
Mažiausias iškraipymas šiuo atveju atsiranda ties pusiauju ir šalia esančiose srityse, o didžiausias – ties ašigaliais. Todėl norint sukurti polių žemėlapius, pageidautina naudoti kitokią projekciją, kad būtų sukurta tikslesnė informacija.
Taikoma projekcija
Azimutinė projekcija yra viena iš svarbiausių žemėlapio projekcijų. Jis tinka tiek dideliems žemės paviršiaus plotams kartografuoti, tiek atskirų šalių ar žemynų žemėlapiams kurti. Tai labai svarbu dėl to, kad kiti vaizdo perkėlimo į plokštumą būdai – cilindriniai ir kūginiai variantai – tinka tik pusrutuliams arba visai Žemės teritorijai.
Projekcijos pasirinkimas
Projekcijos tipo pasirinkimas priklauso nuo tokių veiksnių grupių kaip:
- Žemėlapyje nurodytos srities vieta, forma ir dydis.
- Žemėlapio kūrimo tikslas ir tikslas.
- Taikomų užduočių, kurios bus išspręstos naudojant kortelę, tipas.
- Pasirinktos projekcijos charakteristika – iškraipymo dydis, taip pat dienovidinių ir lygiagrečių forma.
Veiksnių reikšmę galima nustatyti bet kokia tvarka, priklausomai nuo darbo sąlygų ir tikslo.
