Odwzorowania kartograficzne:
Odwzorowanie kartograficzne – przeniesienie położenia punktów z powierzchni kuli ziemskiej na płaszczyznę mapy z zastosowaniem określonych metod matematycznych.
Siatka geograficzna – to układ południków i równoleżników wyobrażony na kuli ziemskiej lub wykreślony na globusie, czyli modelu Ziemi.
Siatka geograficzna odwzorowana na płaszczyźnie tworzy siatkę kartograficzną.
Odwzorowanie kartograficzne to sposób przedstawienia, przeniesienia siatki geograficznej czyli układu południków i równoleżników na płaszczyznę.
Są różne sposoby wykonywania odwzorowań kartograficznych, lecz położenie wszystkich obiektów geograficznych na mapach musi być określone takimi samymi współrzędnymi geograficznymi (długość i szerokość geograficzna) jak na powierzchni kuli ziemskiej.
Siatka geograficzna stanowi podstawę do nanoszenia na mapę obiektów geograficznych. Jeśli więc siatka ulega deformacji, ulegają także odkształceniom stosunki wymiarowe obiektów znajdujących się na powierzchni Ziemi oraz ich rozmieszczenie względem siebie. Mamy np. mapy na których Grenlandia jest większa niż Ameryka Południowa, na innych Australia jest długa i wąska, na jeszcze innych Europa jest jakby spłaszczona. Dzieje się tak dlatego, że nie można jednocześnie na mapie zachować trzech warunków wierności, a mianowicie zgodności odległości, powierzchni i kątów. Stosowane konstrukcje pozwalają zazwyczaj na osiągnięcie tylko jednego rodzaju wierności.
Ze względu na wierne przeniesione elementy wyróżnia się więc odwzorowania:
wiernoodległościowe (w tych odwzorowaniach osiągnięto wierne przedstawienie odległości wzdłuż pewnych kierunków – nie jest bowiem możliwe zachowanie wierności odległości we wszystkich kierunkach)
wiernokątne ( w tych odwzorowaniach kąty wyznaczone na mapie odpowiadają rzeczywistym)
wiernopowierzchniowe ( w których wiernie są przedstawiane pola powierzchni figur, zachowane zostają na mapie zarysy przedstawianych obszarów)
dowolne (w tych odwzorowaniach nie są zachowane żadne wierności ani kątów, ani powierzchni ani odległości, ale ich zniekształcenia są stosunkowo niewielkie we wszystkich tych elementach).
Oczywiście, im większy obszar Ziemi przedstawiany jest na mapie tym większe będą deformacje. Największe deformacje, odkształcenia powstają przy rysunku całej powierzchni Ziemi.
Te wszystkie zniekształcenia powstają w wyniku przedstawiania powierzchni kulistej na płaszczyźnie mapy.
Deformacje południków i równoleżników odwzorowywanych na płaszczyźnie pociąga za sobą odkształcenia:
odległości i powierzchni, z zachowaniem zgodnych kątów,
odległości i kątów, z utrzymaniem zgodnych powierzchni,
powierzchni i kątów, z zachowaniem zgodnej odległości tylko w niektórych kierunkach,
odległości, katów i powierzchni.
Rodzaje siatek kartograficznych:
Siatki kartograficzne można podzielić na siatki klasyczne i umowne.
Siatki klasyczne są rzutami geometrycznymi siatki geograficznej. Przykłady siatek klasycznych
siatka płaszczyznowa (azymutalna) normalna – rzut siatki geograficznej na płaszczyznę styczną do globusa w biegunie. W zależności od tego, gdzie znajduje się ognisko rzutu, rozróżniamy:
siatkę centralną – ognisko rzutu w środku Ziemi
siatkę stereograficzną – ognisko rzutu na przeciwległym biegunie
siatkę ortgraficzną – ognisko rzutu znajduje się nieskończenie daleko
na mapach wykonanych w oparciu o siatkę płaszczyznową normalną przedstawione są obszary okołobiegunowe. Równoleżniki są okręgami współśrodkowymi, zaś południki liniami prostymi zbiegającymi się w biegunie.
siatka walcowa normalna – rzut siatki geograficznej na powierzchnię boczną walca stycznego do globusa wzdłuż równika. Siatka ta wiernie odtwarza kąty, dlatego jest stosowana w mapach komunikacyjnych morskich i lotniczych. Równoleżniki są liniami prostymi poziomymi, zaś południki liniami prostymi pionowymi.
Siatka stożkowa normalna – rzut siatki geograficznej na powierzchnię boczną stożka stycznego do globusa. Oś stożka pokrywa się z osią Ziemi. Siatka ta jest często stosowana do przedstawienia umiarkowanych szerokości geograficznych. Równoleżniki są fragmentami okręgów współśrodkowych zaś południki liniami prostymi zbiegającymi się w biegunie.
Ze względu na położenie powierzchni odwzorowania w stosunku do kuli, można wydzielić odwzorowania o układach: normalnym, poprzecznym i ukośnym.
Cechy klasycznych odwzorowań kartograficznych w położeniu normalnym.
Rodzaj siatki |
Przeważający kształt |
Używana dla obszarów |
|
południków |
Równoleżników |
||
Płaszczyznowe (azymutalne) |
Linie proste wychodzące z punktu styczności |
Współśrodkowe okręgi |
Okołobiegunowych |
Walcowe |
Linie proste równoległe o jednakowych odstępach
|
Linie proste równoległe o jednakowych lub zmiennych odstępach |
Okołorównikowych |
Stożkowe |
Pęk linii prostych zbiegających się w biegunie |
Współśrodkowe łuki kół |
Średnich szerokości geograficznych |
Umowne (dowolne) |
Linie proste, łamane lub łuki kół |
Linie proste, łamane lub łuki kół |
Całej kuli ziemskiej |