Как да покажем кръгла Земя?
Как да подравним сфера? От векове картографите са се опитвали да картографират точно
Имаше много опити.
На познатите карти светът е показан такъв, какъвто еизобразен от фламандския географ Жерар Меркатор през 16 век. Тогава той направи революция в картографията, но неговата проекция изкриви реалните размери на страните (линиите на дължината са разположени успоредно една на друга, въпреки че в действителност те се пресичат на полюсите - в резултат на това обектите на полюсите са много по-големи по размер от тези на екватора).
Невъзможно е обаче всичко да се направи перфектно.Карта, която се справя добре, може да не работи добре за другата. Популярната проекция на Меркатор, която виси на всички стени в класната стая и се използва като основа за картите на Google, отлично показва местните форми, но изкривява повърхностите в близост до Северния и Южния полюс толкова много, че полярните региони обикновено са просто изрязани.
На картата с истински размер можете да оцените това изкривяване:трябва да изберете която и да е държава, да я преместите на друг континент и да сравните мащаба. Например на класическата карта Русия изглежда в пъти по-голяма от Африка, но в действителност тя заема само половината от континента.
Същото е и с Гренландия, която изглежда два пъти по-голяма от Австралия, но всъщност заема само една трета от нейната площ. Китай от своя страна заема много повече площ, отколкото изглежда.
Опити за адаптиране
Разбира се, след създаването на проекцията на Меркатор ученитесе опита да направи възможно най-правдоподобна адаптация. Как да определим идеалния? През 2007 г. беше създадена система за оценка на съществуващите карти. Той определя количествено шест вида изкривявания, въведени от равнинни карти: локални форми, площи, разстояния, огъване, асиметрия и гранични разрези (прекъсвания). Колкото по-нисък е резултатът, толкова по-добре: глобус, например, има резултат 0,0. Автори на системата са Дж. Ричард Готъм, почетен професор по астрофизика в Принстън и създател на логаритмичната карта на Вселената, и Дейвид Голдбърг, професор по физика в университета Дрексел.
IN1921 ггодина немският картограф Освалд Винкел(Oswald Winkel) предложи модифицирана азимутална проекция на картата на света - Winkel projection lll (Winkel tripel projection). Това е най-известната от предложените по-рано равнинни картографски проекции. Иметрипел (на немски „тройно“) се отнася до целта на Winkel за минимизиране на три вида изкривяване: площ, посока и разстояние.
Winckel Tripel, избран от NationalГеографски за неговите карти на света представлява полюсите по-точно от Меркатор, но въпреки това силно изкривява Антарктида и създава илюзията, че Япония е много на изток от Калифорния, а не най-близкия й съсед. Запад. Резултат от Голдбърг-Гот: 4.563 Кредит: Карта на Даниел Р. Стреб, Wikimedia Commons.
Нейният резултат по Голдбърг-Гот е 4,563.Вече близо до нулата, но все още имаше проблемът с „пресичането на границите“ - разделяне на Тихия океан и създаване на илюзията за голямо разстояние между Азия и Хавай.
Опитите продължиха.
IN1943Бъкминстър Фулър се опита да направикарта, която надеждно да предава размера на континентите. Той разчупи кръглата Земя в правилни форми и даде инструкции как да сгънете и сглобите земното кълбо в многостенен глобус. Въпреки че по този начин Фулър защити формите на континентите, той раздроби океаните и много от тях между континентите станаха по-големи, например между Австралия и Антарктида.
Бъкминстър Фулър популяризира многостраннотопроекцията "Dymaxion", базирана на разгънатия икосаедър. Антарктида е "кръгла, както би трябвало", каза Гот, но тази проекция "разцепва" океаните. Оценка на Голдбърг-Гот: над 15. Кредит и авторски права: Обсерватория на Земята на НАСА, модифицирана от Mapthematics LLC.
Ясно е, че е необходим изцяло нов подход.
Нов подход
Фундаментално преосмисляне на това как можеработни карти, доведоха до създаването на най-точната плоска карта, създавана някога. Трима експерти участваха в проекта: Дж. Ричард Готъм, Дейвид Голдбърг и Робърт Вандербей, професор по оперативни изследвания и финансов инженеринг, който създаде картата на лилавата Америка.
Резултати от президентските избори през 2016 г. Източник: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Учените бяха вдъхновени от работата на Гот върхуполиедри — многостенни твърди фигури. В скорошна статия той започна да разглежда нов вид многостени с правилни форми, което доведе до революционната идея за двустранна карта.
Професор говори за нова плоска картазапомни историята на олимпийските скокове на височина. През 1968 г. Дик Фосбъри шокира феновете на спорта, като изви гърба си и прескочи лентата назад. Той постави нов рекорд и спечели златен медал и оттогава скоковете на височина смениха тактиката.
"Ние сме като г-н Фосбъри", обяснява Гот.- Правим това, за да счупим рекорда, да направим плоска карта с възможно най-малко грешки. Така че като него изненадваме хората, като предлагаме коренно различен вид карти. Всяка от грешките на Winckel Tripel беше взета под внимание. "
Новата карта е за разлика от никоя от предишните.
Намерено решение
Плоската карта, която учените създадохадвустранно и кръгло, като грамофон или винилова плоча. Той надхвърля две измерения, без да губи удобството на логистиката - съхранение и производство - на плоска карта.
Кредит: Видео от J. Richard Gott, Robert Vanderbei и David Goldberg.
Новата двустранна карта има по-малко грешкиразстояния от всяка едностранна плоска карта. Предишният рекордьор беше карта от 2007 г., създадена от Гот с Чарлз Муньоло, завършил Принстън през 2005 г.
Всъщност тази карта се отличава с това, чеима горна граница на грешки в разстоянието: отклонение на разстояние от повече от ± 22,2% е невъзможно. За сравнение, в проекциите Mercator и Winckel Tripel, както и други, грешките на разстоянието стават огромни, когато се приближават до полюсите и по същество са безкрайни отляво надясно (които са отдалечени на картата, но са непосредствено съседни на земното кълбо) ... Освен това площта на ръба е само 1,57 пъти по-голяма, отколкото в центъра.
Картата може да бъде отпечатана отпред и отзад на една страница на списанието, за да се изреже четецът.
Бъкминстър Фулър популяризира многостраннотопроекцията "Dymaxion", базирана на разгънатия икосаедър. Антарктида е "кръгла, както би трябвало", каза Гот, но тази проекция "разцепва" океаните. Оценка на Голдбърг-Гот: над 15. Кредит и авторски права: Обсерватория на Земята на НАСА, модифицирана от Mapthematics LLC.
Доколкото учените знаят, никой досега не е правил двустранни карти с такава прецизност.
Прочетете още
Неизвестни животни, наподобяващи гъби, открити в леда на Антарктида
Рафтът Brunt в Антарктида се срутва със скорост 5 метра на ден
Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат