Πώς να δείξετε μια στρογγυλή Γη
Πώς να ευθυγραμμίσετε μια σφαίρα; Για αιώνες, οι χαρτογράφοι προσπάθησαν να χαρτογραφήσουν με ακρίβεια
Υπήρξαν πολλές προσπάθειες.
Σε γνωστούς χάρτες ο κόσμος φαίνεται όπως είναιαπεικονίζεται από τον Φλαμανδό γεωγράφο Gerard Mercator τον 16ο αιώνα. Στη συνέχεια, έφερε επανάσταση στη χαρτογραφία, αλλά η προβολή του παραμόρφωσε τα πραγματικά μεγέθη των χωρών (οι γραμμές γεωγραφικού μήκους βρίσκονται παράλληλες μεταξύ τους, αν και στην πραγματικότητα τέμνονται στους πόλους - ως αποτέλεσμα, τα αντικείμενα στους πόλους είναι πολύ μεγαλύτερα σε μέγεθος από αυτά στους πόλους ο ισημερινός)
Ωστόσο, είναι αδύνατο να κάνουμε τα πάντα τέλεια.Ένας χάρτης που κάνει το ένα καλά μπορεί να μην λειτουργεί καλά για το άλλο. Η δημοφιλής προβολή Mercator, η οποία κρέμεται σε όλους τους τοίχους της τάξης και χρησιμοποιείται ως βάση για τους χάρτες Google, είναι εξαιρετική στην εμφάνιση τοπικών σχημάτων, αλλά παραμορφώνει τις επιφάνειες κοντά στους Βόρειους και Νότιους Πολωνούς τόσο πολύ που οι πολικές περιοχές συνήθως απλώς κόβονται .
Αυτή η παραμόρφωση μπορεί να εκτιμηθεί στον χάρτη True Size:πρέπει να επιλέξετε οποιαδήποτε χώρα, να την μετακινήσετε σε άλλη ήπειρο και να συγκρίνετε την κλίμακα. Για παράδειγμα, στον κλασικό χάρτη, η Ρωσία φαίνεται πολύ μεγαλύτερη από την Αφρική, αλλά στην πραγματικότητα καταλαμβάνει μόνο το ήμισυ της ηπείρου.
Το ίδιο συμβαίνει και με τη Γροιλανδία, η οποία φαίνεται να έχει διπλάσιο μέγεθος από την Αυστραλία, αλλά στην πραγματικότητα καταλαμβάνει μόνο το ένα τρίτο της έκτασής της. Η Κίνα, με τη σειρά της, καταλαμβάνει πολύ μεγαλύτερη έκταση από ό,τι φαίνεται.
Προσπάθειες προσαρμογής
Φυσικά, μετά τη δημιουργία της προβολής Mercator, οι επιστήμονεςπροσπάθησε να κάνει όσο το δυνατόν πιο πιστευτή προσαρμογή. Πώς να προσδιορίσετε το ιδανικό; Το 2007, δημιουργήθηκε ένα σύστημα για την αξιολόγηση των υπαρχόντων χαρτών. Προσδιορίζει ποσοτικά έξι τύπους παραμόρφωσης που εισάγονται από επίπεδους χάρτες: τοπικά σχήματα, περιοχές, αποστάσεις, καμπυλότητα, ασυμμετρία και περικοπές ορίων (ασυνέχειες). Όσο χαμηλότερη είναι η βαθμολογία, τόσο το καλύτερο: μια σφαίρα, για παράδειγμα, έχει βαθμολογία 0,0. Οι συντάκτες του συστήματος είναι ο J. Richard Gottom, ομότιμος καθηγητής αστροφυσικής στο Princeton και δημιουργός του λογαριθμικού χάρτη του Σύμπαντος, και ο David Goldberg, καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο Drexel.
ΣΕ1921έτος Γερμανός χαρτογράφος Oswald Winckel(Oswald Winkel) πρότεινε μια τροποποιημένη αζιμουθιακή προβολή του παγκόσμιου χάρτη - Winkel projection lll (Winkel tripel projection). Αυτή είναι η πιο διάσημη από τις προηγούμενες προτάσεις επίπεδων χαρτών. ΌνοματριπλόςΤο (Γερμανικά σημαίνει "τριπλό") αναφέρεται στον στόχο του Winkel να ελαχιστοποιήσει τρεις τύπους παραμόρφωσης: περιοχή, κατεύθυνση και απόσταση.
Το Winckel Tripel επιλέχθηκε από την NationalΤο Geographic για τους χάρτες του κόσμου, αντιπροσωπεύει τους πόλους με μεγαλύτερη ακρίβεια από τον Mercator, αλλά εξακολουθεί να διαστρεβλώνει έντονα την Ανταρκτική και δημιουργεί την ψευδαίσθηση ότι η Ιαπωνία βρίσκεται πολύ ανατολικά της Καλιφόρνιας και όχι ο πλησιέστερος γείτονάς της. Δυτικά. Βαθμολογία Goldberg-Gott: 4,563 Πίστωση: Χάρτης από τον Daniel R. Streb, Wikimedia Commons.
Η βαθμολογία της Goldberg-Gott είναι 4,563.Ήδη κοντά στο μηδέν, αλλά υπήρχε ακόμα το πρόβλημα της «διάβασης των συνόρων» - διαίρεση του Ειρηνικού Ωκεανού και δημιουργία της ψευδαίσθησης μιας μεγάλης απόστασης μεταξύ Ασίας και Χαβάης.
Οι προσπάθειες συνεχίστηκαν.
ΣΕ1943Ο Μπάκμινστερ Φούλερ προσπάθησε να το κάνειένας χάρτης που θα απέδιδε αξιόπιστα το μέγεθος των ηπείρων. Έσπασε τη στρογγυλή Γη σε κανονικά σχήματα και έδωσε οδηγίες για το πώς να διπλώσει και να συναρμολογήσει την υδρόγειο σε μια πολυεδρική σφαίρα. Αν και έτσι ο Φούλερ προστάτευε τα σχήματα των ηπείρων, τεμάχισε τους ωκεανούς και πολλοί μεταξύ των ηπείρων μεγάλωσαν, για παράδειγμα, μεταξύ Αυστραλίας και Ανταρκτικής.
Ο Buckminster Fuller διαδόθηκε το πολύπλευροη προβολή "Dymaxion" βασισμένη στο ξεδιπλωμένο icosahedron. Η Ανταρκτική είναι «στρογγυλή όπως θα έπρεπε», είπε ο Γκοτ, αλλά αυτή η προβολή «χωρίζει» τους ωκεανούς. Εκτίμηση Goldberg-Gott: πάνω από 15. Πιστώσεις και πνευματικά δικαιώματα: Παρατηρητήριο Γης της NASA, όπως τροποποιήθηκε από την Mapthematics LLC.
Είναι σαφές ότι χρειάζεται μια εντελώς νέα προσέγγιση.
Μια νέα προσέγγιση
Θεμελιώδης επανεξέταση του πώς μπορείχάρτες εργασίας, οδήγησε στη δημιουργία του πιο ακριβούς επίπεδου χάρτη που δημιουργήθηκε ποτέ. Τρεις ειδικοί συνέβαλαν στο έργο: ο J. Richard Gottom, ο David Goldberg και ο Robert Vanderbey, καθηγητής επιχειρησιακής έρευνας και χρηματοοικονομικής μηχανικής, οι οποίοι χαρτογράφησαν τα αποτελέσματα των εκλογών Purple America.
Αποτελέσματα προεδρικών εκλογών 2016 Πηγή: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Οι επιστήμονες εμπνεύστηκαν από την εργασία του Gott γιαπολύεδρα—πολύεδρες συμπαγείς φιγούρες. Σε μια πρόσφατη δημοσίευση, άρχισε να εξετάζει ένα νέο είδος πολύεδρου με κανονικά σχήματα, το οποίο οδήγησε στην επαναστατική ιδέα ενός χάρτη διπλής όψης.
Καθηγητής Μιλώντας για το Νέο Επίπεδο Χάρτηθυμήθηκα την ιστορία των ολυμπιακών άλματα. Το 1968, ο Ντικ Φόσμπερι συγκλόνισε τους αθλητικούς οπαδούς αψιδώνοντας την πλάτη του και πηδώντας πάνω από το μπαρ προς τα πίσω. Έβαλε ένα νέο ρεκόρ και κέρδισε ένα χρυσό μετάλλιο, και έκτοτε οι υψηλοί άλτες έχουν αλλάξει τακτική.
«Είμαστε σαν τον κ. Fosbury», εξηγεί ο Gott.- Αυτό το κάνουμε για να σπάσουμε το ρεκόρ, να κάνουμε έναν επίπεδο χάρτη με τα λιγότερα πιθανά σφάλματα. Έτσι, όπως και αυτός, εκπλήστουμε τους ανθρώπους προσφέροντας ένα ριζικά διαφορετικό είδος κάρτας. Κάθε λάθος του Winckel Tripel ελήφθη υπόψη. "
Ο νέος χάρτης είναι διαφορετικός από κανέναν από τους προηγούμενους.
Βρέθηκε λύση
Ο επίπεδος χάρτης που δημιούργησαν οι επιστήμονεςδιπλής όψης και στρογγυλό, όπως γραμμόφωνο ή δίσκος βινυλίου. Προχωρεί πέρα από δύο διαστάσεις χωρίς να χάνει την ευκολία της εφοδιαστικής - αποθήκευσης και παραγωγής - μιας επίπεδης κάρτας.
Πίστωση: Βίντεο από τους J. Richard Gott, Robert Vanderbei και David Goldberg.
Η νέα κάρτα διπλής όψης έχει λιγότερα σφάλματααποστάσεις από οποιονδήποτε μονόπλευρο επίπεδο χάρτη. Ο προηγούμενος κάτοχος του ρεκόρ ήταν ένας χάρτης του 2007 που δημιουργήθηκε από τον Gott με τον Charles Mugnolo, απόφοιτο του Πρίνστον το 2005.
Στην πραγματικότητα, αυτή η κάρτα είναι αξιοσημείωτη για το γεγονός ότιέχει άνω όριο στα σφάλματα απόστασης: είναι αδύνατη απόκλιση απόστασης άνω του ± 22,2% Συγκριτικά, στις προβολές Mercator και Winckel Tripel, καθώς και σε άλλα, τα σφάλματα απόστασης γίνονται τεράστια καθώς πλησιάζετε στους πόλους και είναι ουσιαστικά άπειρα από αριστερά προς τα δεξιά (που βρίσκονται πολύ μακριά στον χάρτη, αλλά βρίσκονται ακριβώς δίπλα στον κόσμο) ... Επιπλέον, η περιοχή στην άκρη είναι μόλις 1,57 φορές μεγαλύτερη από ό, τι στο κέντρο.
Ο χάρτης μπορεί να εκτυπωθεί μπροστά και πίσω σε μια σελίδα του περιοδικού για να αποκόψει ο αναγνώστης.
Ο Buckminster Fuller διαδόθηκε το πολύπλευροη προβολή "Dymaxion" βασισμένη στο ξεδιπλωμένο icosahedron. Η Ανταρκτική είναι «στρογγυλή όπως θα έπρεπε», είπε ο Γκοτ, αλλά αυτή η προβολή «χωρίζει» τους ωκεανούς. Εκτίμηση Goldberg-Gott: πάνω από 15. Πιστώσεις και πνευματικά δικαιώματα: Παρατηρητήριο Γης της NASA, όπως τροποποιήθηκε από την Mapthematics LLC.
Από όσο γνωρίζουν οι επιστήμονες, κανείς δεν έχει φτιάξει ποτέ διπλής όψης χάρτες τέτοιας ακρίβειας.
Διαβάστε περισσότερα
Άγνωστα ζώα που μοιάζουν με σφουγγάρια βρέθηκαν στον πάγο της Ανταρκτικής
Το ράφι Brunt στην Ανταρκτική καταρρέει με ταχύτητα 5 μέτρων την ημέρα
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν