پیش بینی نقشه چیست؟

زمین یک سنگ مرمر آبی بزرگ است که به شکل یک کره (یا نزدیک به آن) است. به همین دلیل است که یک کره بهترین راه برای نشان دادن زمین است.

اما حمل کره در چمدان سخت است و شما فقط می توانید یک طرف کره زمین را ببینید. علاوه بر این، اندازه گیری فاصله ها دشوار است و آنها به اندازه نقشه های کاغذی راحت نیستند.

به همین دلیل است که ما از پیش بینی های نقشه بر روی کره ها استفاده می کنیم و آنها را در دو بعد مسطح می کنیم. اما همانطور که می خواهید بفهمید، نمی توانید سطح زمین را در دو بعد بدون اعوجاج نشان دهید .

علاوه بر این، همه انواع پیش بینی های نقشه دارای نقاط قوت و ضعف هستند که ویژگی های مختلف را حفظ می کنند.

پرتقال را پوست بگیرید و پوست آن را صاف کنید

تصور کنید یک پرتقال دارید. این زمین خیالی شماست. وقتی به هر جهتی به آن نگاه کنید، نمی توانید تمام جهات آن را ببینید. اما وقتی پوست پرتقال را جدا می کنید، صاف می کنید و دراز می کنید، می توانید همه چیز را ببینید.

به طور مشابه، طرح ریزی نقشه روشی است که توسط آن نقشه نگاران یک کره یا کره را به یک نمایش دو بعدی ترجمه می کنند. به عبارت دیگر، طرح نقشه به طور سیستماتیک یک بیضی (یا کروی) سه بعدی از زمین را به یک سطح نقشه دو بعدی ارائه می کند.

راه‌های متعددی برای نمایش یک کره بر روی یک سطح دو بعدی وجود دارد… مانند تصویرسازی‌کننده محبوب Map Projection Transition Transition Visualizer Jason Davies .

از آنجایی که شما نمی توانید سطوح سه بعدی را به طور کامل در دو بعد نمایش دهید، همیشه اعوجاج رخ می دهد. برای مثال، پیش‌بینی‌های نقشه فاصله، جهت، مقیاس و مساحت را تغییر می‌دهند.

هر فرافکنی دارای نقاط قوت و ضعف است. در مجموع، این به نقشه‌نگار بستگی دارد که تعیین کند چه طرحی برای هدفش مطلوب‌تر است.

سطوح قابل توسعه در پیش بینی های نقشه

پیش بینی های نقشه سطوح قابل توسعه مانند استوانه ها، مخروط ها و صفحات را می گیرند.

هدف یک سطح قابل توسعه، صاف کردن جهان در یک صفحه دو بعدی است.

هر سطح از نظر ریاضی بر اساس آن اشکال هندسی ارائه می شود.

پیش بینی های مخروطی

هنگامی که یک مخروط را روی زمین قرار می دهید و آن را باز می کنید، منجر به یک برآمدگی مخروطی می شود. به عنوان مثال، مخروطی با مساحت مساوی آلبرز و برجستگی مخروطی منسجم لامبرت، پیش بینی های مخروطی هستند.

هر دوی این پیش‌بینی‌های نقشه برای نقشه‌برداری مناطق طولانی شرقی-غربی مناسب هستند زیرا اعوجاج در طول موازی‌های مشترک ثابت است.

اما آنها در طرح ریزی کل سیاره مبارزه می کنند. در حالی که منطقه تحریف شده است، مقیاس بیشتر حفظ می شود. برای پیش بینی نقشه مخروطی ، فاصله در پایین تصویر با بیشترین اعوجاج مواجه است.

پیش بینی های استوانه ای

هنگامی که یک استوانه را در اطراف یک کره قرار می دهید و آن را باز می کنید، یک برجستگی استوانه ای به دست می آید. به طرز عجیبی، شما نقشه‌های استوانه‌ای مانند Mercator و Miller را برای نقشه‌های دیوار می‌بینید، حتی اگر قطب شمال را باد کند.

اما منطقی است که چرا ناوبرها و حتی Google Maps از پیش‌بینی‌های Mercator استفاده می‌کنند – همه اینها به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد استوانه‌ها و شمال همیشه رو به بالا است.

می توانید آن را در یک موقعیت عمودی، افقی یا مایل مانند سیستم مختصات هواپیمای حالت قرار دهید . هر کدام کاربرد خاص خود را در نقشه برداری از جهان دارند.

پیش بینی های آزیموتال

این نوع برآمدگی ها سطح زمین را با استفاده از یک صفحه مسطح ترسیم می کنند. مشابه پرتوهای نوری که از منبعی به دنبال خطوط مستقیم تابش می‌شوند، آن پرتوهای نوری کره زمین را در زوایای مختلف بر روی یک صفحه قطع می‌کنند.

منبع نور را می توان از موقعیت های مختلف ساطع کرد و نقشه های آزیموتالی متفاوتی را ایجاد کرد. به عنوان مثال، گنومونیک، استریوگرافی، و ارتوگراف پیش بینی های آزیموتال رایج هستند.

پیش بینی های نقشه و سیستم های مختصات

به یاد داشته باشید که با یک کره، ما از طول و عرض جغرافیایی برای مشخص کردن موقعیت خود استفاده می کنیم. این سیستم مختصات جغرافیایی ماست. به عنوان مثال، موقعیت نیویورک (40.714°, -74.006°) است.

اما زمانی که زمین دارای نقشه است، به این معنی است که مختصاتی را پیش بینی کرده است. به عنوان مثال، سیستم Universal Transverse Mercator زمین را با خطوط طول جغرافیایی به 60 بخش تقسیم می کند. اگر می توانید تصور کنید که یک پرتقال را به 60 قاچ تقسیم می کنید، سیستم UTM اینگونه عمل می کند.

از اینجا به نصف النهار مرکزی مقدار 500000 متر اختصاص می دهد .

کلید حذف این است:

وقتی موقعیت ها را روی یک کره قرار می دهیم، از درجه اعشار استفاده می کنیم. اما وقتی از پیش بینی های نقشه استفاده می کنیم، موقعیت ها را بر حسب متر یا فوت تعیین می کنیم.

از یک معادله برای تبدیل مختصات جغرافیایی زاویه ای زمین به مختصات دکارتی XY با استفاده از سطوح قابل توسعه استفاده می کند . یک سطح قابل توسعه، شکل هندسی است که می توان بر روی آن یک طرح ریزی نقشه ایجاد کرد.

در واقع، برخی از پیش‌بینی‌های نقشه اصلاً از سطوح قابل توسعه مانند پیش‌بینی‌های Goode و Bonne استفاده نمی‌کنند.

نمونه هایی از پیش بینی نقشه ها

در طول تاریخ بشر، مردم از پیش بینی های نقشه برای طیف وسیعی از کاربردها استفاده کرده اند. کاوشگران از نقشه‌های مرکاتور برای خطوط رومب استفاده می‌کنند تا با دقت در یک مسیر ثابت حرکت کنند. در واقع، اولین نقشه شناخته شده در یونان ایجاد شد و جهان را به صورت استوانه ای درک کرد.

هزاران پیش بینی نقشه وجود دارد که امروزه وجود دارد!

برخی از پیش بینی های نقشه برای برخی چیزها مفید هستند و سایر پیش بینی های نقشه برای چیزهای دیگر مفید هستند.

دو تا از متداول‌ترین پیش‌بینی‌های نقشه‌ای که در آمریکای شمالی مورد استفاده قرار می‌گیرند، مخروطی منسجم لامبرت و مرکاتور عرضی هستند.

طرح نقشه مورد علاقه شما چیست؟

سیستم های ارجاع مکانی (طول و عرض جغرافیایی) برای تعیین مکان یک ویژگی در سطح کروی زمین استفاده می شود. مکان هر نقطه از زمین را می توان با استفاده از طول و عرض جغرافیایی تعریف کرد. این نقاط در واحدهای زاویه ای مانند درجه، دقیقه و ثانیه بیان می شوند.

اکثر نقشه ها در یک GIS به صورت دو بعدی هستند. برای استفاده از این نقشه ها، به سیستم های مرجعی نیاز دارید که از یک جفت مختصات استفاده می کنند.

با این حال، وقتی یک شکل کروی را به یک سطح صاف منتقل می کنید، شکل واقعی زمین را تقریب می بینید. بسته به پیش‌بینی نقشه‌ای که انتخاب می‌کنید، برخی از پیش‌بینی‌ها ممکن است باعث شوند فاصله بین ویژگی‌های روی نقشه حفظ شود در حالی که اعوجاج به شکل وارد می‌شود. در برخی موارد، ممکن است منطقه حفظ شود در حالی که جهت تغییر کرده است.

نقشه‌نگاران پیش‌بینی‌های نقشه را انتخاب می‌کنند که هدف، اندازه و شکل ناحیه مورد نظر را بر روی نقشه به بهترین شکل نشان می‌دهد.