Jak ukázat kulatou Zemi?
Jak zarovnat kouli? Po staletí se kartografové snažili přesně mapovat
Pokusů bylo mnoho.
Na známých mapách je svět zobrazen takový, jaký jevyobrazený vlámským geografem Gerardem Mercatorem již v 16. století. Pak způsobil revoluci v kartografii, ale jeho projekce zkreslila skutečné velikosti zemí (čáry zeměpisné délky jsou umístěny paralelně, ačkoli ve skutečnosti se protínají na pólech - v důsledku toho jsou objekty na pólech mnohem větší než ty na pólech). rovník).
Je však nemožné udělat vše dokonalým.Mapa, která dělá jednu dobře, nemusí dobře fungovat pro druhou. Populární projekce Mercator, která visí na všech stěnách třídy a slouží jako základ pro mapy Google, je skvělá při zobrazování místních tvarů, ale zkresluje povrchové oblasti poblíž severního a jižního pólu natolik, že polární oblasti jsou obvykle jednoduše oříznuty .
Toto zkreslení lze odhadnout na mapě True Size:musíte si vybrat libovolnou zemi, přesunout ji na jiný kontinent a porovnat měřítko. Například na klasické mapě vypadá Rusko mnohonásobně větší než Afrika, ale ve skutečnosti zabírá jen polovinu kontinentu.
Stejné je to s Grónskem, které se zdá být dvakrát větší než Austrálie, ale ve skutečnosti zabírá jen třetinu jeho rozlohy. Čína zase zabírá mnohem větší plochu, než se zdá.
Pokusy o přizpůsobení
Samozřejmě po vytvoření Mercatorovy projekce vědcisnažil se o co nejvěrohodnější adaptaci. Jak určit ten ideální? V roce 2007 byl vytvořen systém hodnocení stávajících map. Kvantifikuje šest typů zkreslení zavedených rovinnými mapami: místní tvary, oblasti, vzdálenosti, zakřivení, asymetrie a hraniční řezy (nespojitosti). Čím nižší skóre, tím lépe: například zeměkoule má skóre 0,0. Autory systému jsou J. Richard Gottom, emeritní profesor astrofyziky na Princetonu a tvůrce logaritmické mapy vesmíru, a David Goldberg, profesor fyziky na Drexel University.
V1921ročník německý kartograf Oswald Winckel(Oswald Winkel) navrhl upravenou azimutální projekci mapy světa - Winkelovu projekci lll (Winkelova tripelova projekce). Toto je nejznámější z dříve navržených projekcí rovinné mapy. Názevtripel (německy „trojitý“) odkazuje na Winkelův cíl minimalizovat tři typy zkreslení: plochu, směr a vzdálenost.
Winckel Tripel vybrán NationalGeographic pro své mapy světa představuje póly přesněji než Mercator, ale přesto silně narušuje Antarktidu a vytváří iluzi, že Japonsko se nachází hodně na východ od Kalifornie, a ne jako její nejbližší soused. Západ. Skóre Goldberg-Gott: 4,563 Kredit: Mapa od Daniel R. Streb, Wikimedia Commons.
Její Goldberg-Gott skóre je 4,563.Už blízko nule, ale stále tu byl problém „překročení hranic“ - rozdělení Tichého oceánu a vytvoření iluze velké vzdálenosti mezi Asií a Havají.
Pokusy pokračovaly.
V1943Buckminster Fuller se o to pokusilmapu, která by spolehlivě zprostředkovala velikost kontinentů. Rozbil kulatou Zemi do pravidelných tvarů a dal pokyny, jak globus složit a sestavit do mnohostěnu. Fuller tak sice chránil tvary kontinentů, ale skartoval oceány a mnohé mezi kontinenty se zvětšily, například mezi Austrálií a Antarktidou.
Buckminster Fuller propagoval mnohostrannéprojekce „Dymaxion“ založená na rozloženém icosahedronu. Antarktida je „kulatá, jak by měla být“, řekl Gott, ale tato projekce „rozděluje“ oceány. Odhad Goldberg-Gotta: více než 15. Kredit a autorská práva: NASA Earth Observatory, ve znění Mapthematics LLC.
Je jasné, že je potřeba zcela nový přístup.
Nový přístup
Zásadní přehodnocení toho, jak lzepracovní mapy, vedlo k vytvoření nejpřesnější ploché mapy, jaká kdy byla vytvořena. Do projektu přispěli tři odborníci: J. Richard Gottom, David Goldberg a Robert Vanderbey, profesor operačního výzkumu a finančního inženýrství, kteří vytvořili volební mapu Purple America.
Výsledky prezidentských voleb 2016 Zdroj: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Vědci se Gottovou prací inspirovalipolyhedra — mnohostěnné pevné postavy. V nedávném článku začal uvažovat o novém druhu mnohostěnu s pravidelnými tvary, což vedlo k revoluční myšlence oboustranné mapy.
Profesor mluví o nové ploché mapěsi vzpomněl na příběh olympijských skokanů do výšky. V roce 1968 šokoval Dick Fosbury sportovní fanoušky tím, že se prohnul v zádech a přeskočil hrazdu dozadu. Vytvořil nový rekord a získal zlatou medaili a od té doby skokani do výšky změnili taktiku.
"Jsme jako pan Fosbury," vysvětluje Gott.- Děláme to, abychom překonali rekord, vytvořili plochou mapu s co nejmenšími chybami. Takže stejně jako on překvapujeme lidi tím, že nabízíme radikálně odlišný druh karty. Byla vzata v úvahu každá z chyb Winckel Tripel. “
Nová mapa se nepodobá žádné předchozí.
Řešení nalezeno
Plochá mapa, kterou vědci vytvořilioboustranné a kulaté, jako gramofonová nebo vinylová deska. Překračuje dvě dimenze, aniž by ztratil pohodlí logistiky - skladování a výroby - ploché karty.
Zápočet: Video J. Richard Gott, Robert Vanderbei a David Goldberg.
Nová oboustranná karta má méně chybvzdálenosti než jakákoli jednostranná plochá mapa. Předchozím rekordmanem byla mapa z roku 2007, kterou Gott vytvořil s Charlesem Mugnolem, absolventem Princetonu z roku 2005.
Ve skutečnosti je tato karta pozoruhodná tím, žemá horní mez chyby vzdálenosti: odchylka vzdálenosti větší než ± 22,2% není možná. Pro srovnání, v projekcích Mercator a Winckel Tripel, stejně jako v dalších, se chyby vzdálenosti stanou obrovskými, když se přiblížíte k pólům, a jsou v podstatě nekonečné zleva doprava (které jsou na mapě daleko od sebe, ale přímo sousedí se zeměkoulí) ... Plocha na okraji je navíc pouze 1,57krát větší než ve středu.
Mapu lze vytisknout přední i zadní na jednu stránku časopisu, aby ji čtenář vystřihl.
Buckminster Fuller propagoval mnohostrannéprojekce „Dymaxion“ založená na rozloženém icosahedronu. Antarktida je „kulatá, jak by měla být“, řekl Gott, ale tato projekce „rozděluje“ oceány. Odhad Goldberg-Gotta: více než 15. Kredit a autorská práva: NASA Earth Observatory, ve znění Mapthematics LLC.
Pokud vědci vědí, nikdo dosud nevytvářel oboustranné mapy s takovou přesností.
Přečtěte si více
Neznámá zvířata připomínající houby nalezená v ledu Antarktidy
Police Brunt v Antarktidě se hroutí rychlostí 5 metrů za den
Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí