Kaip parodyti apvalią Žemę?
Kaip išlyginti sferą? Šimtmečius kartografai stengėsi tiksliai nustatyti žemėlapį
Buvo daug bandymų.
Žinomuose žemėlapiuose pasaulis rodomas toks, koks jis yrapavaizdavo flamandų geografas Gerard Mercator dar XVI amžiuje. Tada jis padarė revoliuciją kartografijoje, tačiau jo projekcija iškraipė tikruosius šalių dydžius (ilgumos linijos yra lygiagrečios viena kitai, nors iš tikrųjų jos susikerta ašigaliais – dėl to ašigalių objektai yra daug didesnio dydžio nei esantys ties ašigaliais. pusiaujo).
Tačiau neįmanoma padaryti visko tobulo.Žemėlapis, kuris gerai veikia vieną, gali netikti kitam. Populiari „Mercator“ projekcija, kabanti ant visų klasės sienų ir naudojama kaip „Google Maps“ pagrindas, puikiai atvaizduoja vietines formas, tačiau taip iškreipia paviršiaus plotus šalia Šiaurės ir Pietų ašigalių, kad poliariniai regionai paprastai būna tiesiog nukirpti.
„True Size“ žemėlapyje galite įvertinti šį iškraipymą:reikia pasirinkti bet kurią šalį, perkelti ją į kitą žemyną ir palyginti mastą. Pavyzdžiui, klasikiniame žemėlapyje Rusija atrodo daug kartų didesnė už Afriką, tačiau iš tikrųjų ji užima tik pusę žemyno.
Tas pats yra su Grenlandija, kuri, atrodo, yra dvigubai didesnė už Australiją, bet iš tikrųjų užima tik trečdalį jos ploto. Kinija savo ruožtu užima daug daugiau ploto, nei atrodo.
Bandymai prisitaikyti
Žinoma, sukūrę Merkatoriaus projekciją, mokslininkaistengėsi padaryti kuo įtikimesnę adaptaciją. Kaip nustatyti idealų? 2007 m. sukurta esamų žemėlapių vertinimo sistema. Jis kiekybiškai įvertina šešių tipų iškraipymus, atsirandančius plokštuminiuose žemėlapiuose: vietines formas, plotus, atstumus, lenkimą, asimetriją ir ribų pjūvius (nutrūkimus). Kuo mažesnis balas, tuo geriau: pavyzdžiui, gaublys turi 0,0 balo. Sistemos autoriai – Prinstono astrofizikos profesorius emeritas J. Richardas Gotomas ir logaritminio Visatos žemėlapio kūrėjas bei Drekselio universiteto fizikos profesorius Davidas Goldbergas.
IN1921 mmetų vokiečių kartografas Osvaldas Vinkelis(Oswald Winkel) pasiūlė modifikuotą azimutinę pasaulio žemėlapio projekciją – Winkel projekciją lll (Winkelio tripelio projekciją). Tai garsiausia iš anksčiau pasiūlytų plokštuminių žemėlapių projekcijų. Pavadinimastripelis (vokiškai „trigubas“) reiškia Winkelio tikslą sumažinti trijų tipų iškraipymus: plotą, kryptį ir atstumą.
Winckel Tripel pasirinko Nacionalinis„Geographic“ pasaulio žemėlapiai tiksliai atspindi ašis nei „Mercator“, tačiau vis tiek stipriai iškreipia Antarktidą ir sukuria iliuziją, kad Japonija yra daug į rytus nuo Kalifornijos, o ne artimiausia kaimynė. Vakarai. „Goldberg-Gott“ balas: 4.563 Kreditas: Žemėlapis Daniel R. Streb, „Wikimedia Commons“.
Jos Goldberg-Gott rezultatas yra 4,563.Jau arti nulio, bet vis tiek išliko „sienų kirtimo“ problema – Ramiojo vandenyno padalijimas ir didelio atstumo tarp Azijos ir Havajų iliuzija.
Bandymai tęsėsi.
IN1943Bakminsteris Fulleris bandė tai padarytižemėlapis, kuris patikimai perteiktų žemynų dydį. Jis suskaidė apvalią Žemę į taisyklingas formas ir davė nurodymus, kaip sulenkti ir surinkti gaublį į daugiakampį gaublį. Nors Fulleris taip apsaugojo žemynų formas, jis susmulkino vandenynus, o daugelis tarp žemynų išaugo, pavyzdžiui, tarp Australijos ir Antarktidos.
Buckminsteris Fulleris išpopuliarino daugialypį aspektą„Dymaxion“ projekcija, paremta išsiskleidusiu ikosaedru. Antarktida yra „apvali, kaip turėtų būti“, sakė Gottas, tačiau ši projekcija „skaldo“ vandenynus. Goldberg-Gott įvertinimas: daugiau nei 15. Kreditas ir autorių teisės: NASA Žemės observatorija, modifikuota Mapthematics LLC.
Akivaizdu, kad reikia visiškai naujo požiūrio.
Naujas požiūris
Iš esmės permąstyti, kaip galimadarbo žemėlapius, buvo sukurtas tiksliausias kada nors sukurtas plokščias žemėlapis. Projekte dalyvavo trys ekspertai: J. Richardas Gottomas, Davidas Goldbergas ir operacijų tyrimų ir finansų inžinerijos profesorius Robertas Vanderbey, kurie sukūrė „Purple America“ rinkimų žemėlapį.
2016 m. Prezidento rinkimų rezultatai Šaltinis: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Mokslininkus įkvėpė Gotto darbasdaugiakampis – daugiakampės vientisos figūros. Neseniai paskelbtame straipsnyje jis pradėjo svarstyti apie naujos rūšies taisyklingų formų daugiakampį, dėl kurio kilo revoliucinė dvipusio žemėlapio idėja.
Profesorius kalba apie naują plokščią žemėlapįprisiminė olimpinių šuolininkų į aukštį istoriją. 1968 m. Dickas Fosbury šokiravo sporto gerbėjus, išlenkdamas nugarą ir peršokdamas barą atgal. Jis pasiekė naują rekordą ir iškovojo aukso medalį, o nuo to laiko šuolininkai į aukštį pakeitė taktiką.
„Mes panašūs į poną Fosburį“, - paaiškina Gottas.- Mes tai darome norėdami įveikti rekordą, padaryti plokščią žemėlapį, kuriame būtų kuo mažiau klaidų. Taigi, kaip ir jis, mes nustebiname žmones, siūlydami visiškai kitokias korteles. Buvo atsižvelgta į kiekvieną Winckelio Tripelio klaidą “.
Naujasis žemėlapis nepanašus į ankstesnį.
Rastas sprendimas
Mokslininkų sukurtas plokščias žemėlapisdvipusis ir apvalus, kaip gramofonas ar vinilo plokštelė. Tai peržengia dvi dimensijas, neprarandant plokščios kortelės logistikos patogumo - saugojimo ir gamybos.
Autorius: J. Richardo Goto, Roberto Vanderbei ir Deivido Goldbergo vaizdo įrašas.
Naujoje dvipusėje kortelėje yra mažiau klaidųatstumus nei bet koks vienpusis plokščias žemėlapis. Ankstesnis rekordininkas buvo 2007 m. žemėlapis, kurį sukūrė Gott kartu su Charlesu Mugnolo, 2005 m. Prinstono absolventu.
Tiesą sakant, ši kortelė pasižymi tuo, kadturi viršutinę atstumo paklaidų ribą: atstumo nuokrypis yra didesnis nei ± 22,2%. Palyginimui, Mercator ir Winckel Tripel projekcijose, kaip ir kitose, atstumo paklaidos tampa didžiulės artėjant prie ašigalių ir iš esmės yra begalinės iš kairės į dešinę (kurios žemėlapyje yra toli viena nuo kitos, bet tiesiai šalia žemės rutulio). ... Be to, plotas krašte yra tik 1,57 karto didesnis nei centre.
Žemėlapį galima atspausdinti priekyje ir gale viename žurnalo puslapyje, kad skaitytojas galėtų jį iškirpti.
Buckminsteris Fulleris išpopuliarino daugialypį aspektą„Dymaxion“ projekcija, paremta išsiskleidusiu ikosaedru. Antarktida yra „apvali, kaip turėtų būti“, sakė Gottas, tačiau ši projekcija „skaldo“ vandenynus. Goldberg-Gott įvertinimas: daugiau nei 15. Kreditas ir autorių teisės: NASA Žemės observatorija, modifikuota Mapthematics LLC.
Mokslininkų žiniomis, tokio tikslumo dvipusių žemėlapių dar niekas nedarė.
Skaityti daugiau
Nežinomi gyvūnai, panašūs į kempines, rasti Antarktidos lede
Antarktidoje esanti „Brunt“ lentyna griūna 5 metrų per dieną greičiu
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams