Kuinka näyttää pyöreää maata?
Kuinka kohdistaa pallo? Vuosisatojen ajan kartografit ovat yrittäneet kartoittaa tarkasti
Oli monia yrityksiä.
Tutuilla kartoilla maailma näkyy sellaisena kuin se onflaamilainen maantieteilijä Gerard Mercator kuvasi 1500-luvulla. Sitten hän mullisti kartografian, mutta hänen projektionsa vääristeli maiden todellisia kokoja (pituusviivat sijaitsevat yhdensuuntaisesti toistensa kanssa, vaikka todellisuudessa ne leikkaavat napoissa - seurauksena napojen kohteet ovat kooltaan paljon suurempia kuin ne. päiväntasaaja).
On kuitenkin mahdotonta tehdä kaikkea täydelliseksi.Kartta, joka tekee yhden hyvin, ei välttämättä toimi hyvin toiselle. Suosittu Mercator-projektio, joka roikkuu luokkahuoneen seinillä ja jota käytetään Google-karttojen perustana, näyttää erinomaisesti paikallisia muotoja, mutta se vääristää pohjois- ja etelänavan lähellä olevat pinta-alat niin paljon, että napa-alueet yleensä yksinkertaisesti leikataan.
True Size -kartalla voit arvioida tämän vääristymän:sinun on valittava mikä tahansa maa, siirrettävä se toiselle mantereelle ja vertailtava asteikkoa. Esimerkiksi klassisella kartalla Venäjä näyttää monta kertaa suuremmalta kuin Afrikka, mutta todellisuudessa se vie vain puolet mantereesta.
Sama koskee Grönlantia, joka näyttää olevan kaksi kertaa Australian kokoinen, mutta itse asiassa vie vain kolmanneksen sen pinta-alasta. Kiinalla puolestaan on paljon enemmän aluetta kuin näyttää.
Yritykset sopeutua
Tietysti Mercator-projektion luomisen jälkeen tutkijatyritti tehdä mahdollisimman uskottavan mukautuksen. Kuinka määrittää ihanteellinen? Vuonna 2007 luotiin järjestelmä olemassa olevien karttojen arvioimiseksi. Se kvantifioi kuusi tasokarttojen aiheuttamaa vääristymän tyyppiä: paikalliset muodot, alueet, etäisyydet, taivutus, epäsymmetria ja rajaleikkaukset (epäjatkuvuudet). Mitä pienempi pistemäärä, sitä parempi: esimerkiksi maapallon pistemäärä on 0,0. Järjestelmän kirjoittajat ovat Princetonin astrofysiikan emeritusprofessori J. Richard Gottom ja universumin logaritmisen kartan luoja sekä Drexelin yliopiston fysiikan professori David Goldberg.
SISÄÄN1921vuoden saksalainen kartografi Oswald Winckel(Oswald Winkel) ehdotti muunnettua atsimuuttiprojektiota maailmankartalle - Winkel-projektio lll (Winkelin kolmiulotteinen projektio). Tämä on tunnetuin aiemmin ehdotetuista tasokarttaprojekteista. Nimitripel (saksaksi "kolmio") viittaa Winkelin tavoitteeseen minimoida kolmen tyyppinen vääristymä: alue, suunta ja etäisyys.
National valitsi Winckel TripelinMaantieteellisesti sen maailmankartat edustavat pylväitä tarkemmin kuin Mercator, mutta vääristävät silti voimakkaasti Etelämantereta ja luovat illuusion siitä, että Japani on paljon Kalifornian itäpuolella eikä lähin naapuri. Länteen. Goldberg-Gott -pisteet: 4.563 Luotto: Kartta: Daniel R. Streb, Wikimedia Commons.
Hänen Goldberg-Gott-pisteensä on 4,563.Jo lähellä nollaa, mutta "rajojen ylittäminen" oli edelleen ongelma - Tyynenmeren jakaminen ja illuusion luominen Aasian ja Havaijin välisestä pitkästä etäisyydestä.
Yritykset jatkuivat.
SISÄÄN1943Buckminster Fuller yritti tehdäkartta, joka kertoisi luotettavasti maanosien koon. Hän mursi pyöreän Maan säännöllisiin muotoihin ja antoi ohjeita, kuinka maapallo taitetaan ja kootaan monitahoiseksi maapalloksi. Vaikka Fuller näin suojeli maanosien muotoja, hän silppusi valtameret, ja monet mantereiden välillä kasvoivat, esimerkiksi Australian ja Etelämantereen välillä.
Buckminster Fuller suositteli monipuolisuutta"Dymaxion" -projektio, joka perustuu avautuneeseen ikosaedriin. Etelämanner on "pyöreä, kuin sen pitäisi olla", Gott sanoi, mutta tämä projektio "jakaa" valtameret. Goldberg-Gottin arvio: yli 15. Luotto- ja tekijänoikeus: NASA: n maan observatorio, muokkaanut Mapthematics LLC.
On selvää, että tarvitaan täysin uusi lähestymistapa.
Uusi lähestymistapa
Perusteellinen uudelleentarkastelu mitentyökartat, johtivat tarkimman koskaan luotun tasaisen kartan luomiseen. Kolme asiantuntijaa osallistui projektiin: J. Richard Gottom, David Goldberg ja Robert Vanderbey, operaatiotutkimuksen ja rahoitustekniikan professori, jotka loivat Purple America -vaalikartan.
Vuoden 2016 presidentinvaalitulokset Lähde: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Tiedemiehet inspiroituivat Gottin työstäpolyhedra – monitahoiset kiinteät hahmot. Äskettäisessä artikkelissa hän alkoi pohtia uudenlaista monitahoista, jolla on säännölliset muodot, mikä johti vallankumoukselliseen ideaan kaksipuolisesta kartasta.
Professori puhuu uudesta tasokartastamuisti tarinan olympialaisten hyppääjistä. Vuonna 1968 Dick Fosbury järkytti urheilun faneja kaaren selkänsä ja hyppäämällä baarin yli taaksepäin. Hän saavutti uuden ennätyksen ja voitti kultamitalin, ja siitä lähtien korkea hyppääjät ovat muuttaneet taktiikkaa.
"Olemme kuin herra Fosbury", Gott selittää.- Teemme tämän rikkoa ennätystä, tehdä tasainen kartta mahdollisimman pienillä virheillä. Joten, kuten hän, yllätämme ihmiset tarjoamalla täysin erilaista korttia. Jokainen Winckel Tripelin virhe otettiin huomioon. "
Uusi kartta poikkeaa muista.
Ratkaisu löytyi
Tasainen kartta, jonka tutkijat loivatkaksipuolinen ja pyöreä, kuten gramofoni tai vinyylilevy. Se ylittää kaksi ulottuvuutta menettämättä litteän kortin logistiikan - varastoinnin ja tuotannon - mukavuutta.
Luotto: Video: J. Richard Gott, Robert Vanderbei ja David Goldberg.
Uudessa kaksipuolisessa kortissa on vähemmän virheitäetäisyydet kuin mikään yksipuolinen litteä kartta. Edellinen ennätyksen haltija oli Gottin vuonna 2007 luoma kartta Charles Mugnolon kanssa, joka valmistui vuonna 2005 Princetonista.
Itse asiassa tämä kortti on merkittävä siitä, ettäon etäisyysvirheiden yläraja: yli ± 22,2%: n etäisyyden poikkeama on mahdotonta. Vertailun vuoksi, Mercator- ja Winckel Tripel -projektioissa sekä muissa etäisyysvirheet kasvavat valtaviksi lähestyessään pylväitä ja ovat olennaisesti äärettömiä vasemmalta oikealle (jotka ovat kartalla kaukana toisistaan, mutta suoraan maapallon vieressä). ... Lisäksi reuna-alue on vain 1,57 kertaa suurempi kuin keskellä.
Kartta voidaan tulostaa eteen ja taakse lehden yhdelle sivulle, jotta lukija voi leikata sen.
Buckminster Fuller suositteli monipuolisuutta"Dymaxion" -projektio, joka perustuu avautuneeseen ikosaedriin. Etelämanner on "pyöreä, kuin sen pitäisi olla", Gott sanoi, mutta tämä projektio "jakaa" valtameret. Goldberg-Gottin arvio: yli 15. Luotto- ja tekijänoikeus: NASA: n maan observatorio, muokkaanut Mapthematics LLC.
Tiedemiesten tiedossa kukaan ei ole koskaan aiemmin tehnyt näin tarkkoja kaksipuolisia karttoja.
Lue lisää
Tuntemattomat eläimet, jotka muistuttavat Etelämantereen jäästä löydettyjä sieniä
Etelämantereen Brunt-hylly romahtaa 5 metrin nopeudella päivässä
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille