지도 제작 투영이 무엇인지, 지도 생성 시 기능 및 속성에 대해 설명합니다. 또한 다양한 예를 제공합니다.
지도 투영이란 무엇입니까?
~ 안에 지리학, 지도 투영(지리적 투영이라고도 함)은 지도의 일부를 시각적으로 나타내는 방법입니다. 지각, 의 자연 곡률 사이의 동등성을 수행합니다. 행성 그리고 평평한 표면 지도. 기본적으로 3차원 표현을 2차원, 원본의 비율을 가능한 한 적게 왜곡합니다.
지도를 구성하는 좌표계의 안내를 받아야 하는 지도 제작자가 지도를 만드는 일반적인 절차입니다. 자오선과 평행선 지구 곡률의 비율에 충실한 공간 표현을 구성하기 위해 지상파.
그러나 이것은 어느 정도 오차 없이는 불가능하므로 왜곡을 최대한 줄이고 무엇보다도 지도의 세 가지 기본 측면인 거리, 표면 및 모양을 보존하기 위해 투영법을 연구합니다.
다른 가능한 지도 제작 투영이 있습니다. 행동 양식 와이 절차 지구(또는 지구 표면의 일부)의 차원을 2차원으로 표현하는 것은 고대부터 지리학자를 사로잡은 주제였기 때문입니다. 그런 의미에서 어느 누구도 다른 것보다 "더 충실"하지는 않지만 다른 문제를 제시합니다. 기하학적 표현의 다양한 측면을 강조합니다.
지도 투영의 속성
모든 지도 제작 투영에는 변환 유형 또는 변환을 만드는 데 사용된 기하학적 절차와 관련된 특징적인 기능이 있습니다. 따라서 지리적 투영은 다음 세 가지 속성 중 하나 또는 두 가지를 가질 수 있지만 어떤 경우에도 동시에 세 가지 속성을 모두 충족할 수는 없습니다.
- 등거리. 투영은 원본의 거리에 충실합니다. 즉, 확대하거나 축소하지 않고 원본의 거리를 유지합니다. 비율 에 규모 거래처.
- 등가. 투영은 원래 표면의 영역에 충실합니다. 즉, 표면의 크기와 치수가 왜곡되지 않습니다.
- 일치. 투영은 원본의 모양과 각도에 충실합니다. 즉, 표현된 표면의 실루엣이나 모양을 왜곡하지 않습니다.
각 투영에서는 이러한 세 가지 기본 속성을 최대한 준수하려고 하지만 일반적으로 투영된 지도의 특정 유용성에 따라 하나가 다른 것보다 더 많이 희생됩니다. 예를 들어 세계지도 어느 하나 플래니스피어 학교, 일반적으로 단어의 형태가 존중됩니다 대륙 (적합성) 그들 사이의 거리 (등거리)와 각각의 표면 (등거리).
지도 투영 유형
지도 제작 투영을 분류하기 위해 기하학적 인물 즉, 투영이 원통형, 원추형, 방위각 또는 이 세 가지 범주의 측면을 결합하는 경우 영감을 줍니다.
- 원통형 투영. 이름에서 알 수 있듯이 가상의 실린더를 지도의 표면으로 사용하는 투영법입니다.행성의 구면에 대해 시컨트 또는 접선에 위치한 이 실린더는 우수한 일치(모양을 존중함)를 갖지만 적도에서 멀어질수록 거리와 표면 측면에서 더 크고 눈에 띄는 왜곡이 생성됩니다. 그럼에도 불구하고 자오선과 평행선 사이의 직각도를 유지함으로써 항해에 널리 사용되는 간단하고 유용한 투영 유형입니다.
- 원추형 투영. 원통형과 유사한 방식으로 이러한 투영은 평행선과 자오선이 투영될 가상의 접선 또는 할선 원뿔의 내부 곡률 내에 지구 구를 배치하여 얻습니다. 이러한 유형의 투영은 자오선을 극에서 시작하는 직선으로 바꾸고 평행선을 원뿔 내에서 동심원으로 바꾸는 장점이 있습니다. 얻은 지도는 중위도를 나타내는 데 이상적입니다. 극쪽으로 이동할 때 더 큰 왜곡을 나타내기 때문입니다.
- 방위각 또는 방위각 투영. 천정 투영이라고도 하며, 자오선과 평행선이 투영되는 구 자체에 접하는 가상의 평면에 지구를 배치하여 얻습니다. 얻은 관점은 지구의 중심(노모닉 투영) 또는 먼 행성(직교 투영)에서 세계를 보는 시각에 해당합니다. 이러한 투영은 극과 반구 사이의 관계를 유지하는 데 이상적이므로 고위도 지역에서 충실합니다. 그러나 평면의 접선점과 구 사이의 거리가 멀어질수록 왜곡이 커져 적도 지역을 충실하게 표현하기에는 적합하지 않습니다.
- 수정된 예상.결합 투영법 또는 혼합 투영법이라고도 하는 이전에 나열된 투영법의 다른 측면을 통합하고 지도의 연속성과 동일한 표면을 포함하는 정사각형의 수학적 구성을 깨고 지표면의 충실한 표현을 달성하려고 시도하는 투영법입니다. 원의: 반직관적인 절차이지만 지상 자오선과 평행선의 자발적인 변형을 실험할 수 있으므로 나머지 투영 유형을 사용하여 새롭고 불가능한 결과를 얻을 수 있습니다.
지도 투영의 예
지구의 가장 잘 알려진 지도 제작 투영법(즉, 세계 지도)은 다음과 같습니다.
- 메르카토르 투영법. 독일의 지리학자이자 수학자인 Gerardus Mercator(1512-1594)가 1569년에 만든 이 투영법은 역사상 가장 많이 사용된 지상 투영법 중 하나이며 특히 18세기에 항해용 지도를 만드는 데 사용되었습니다. 원통형의 투영법으로 실용적이고 단순하지만 지구 자오선과 평행선 사이의 거리를 평행선으로 변환하여 변형시켜 극쪽으로 이동함에 따라 한쪽과 다른 쪽 사이의 거리를 증가시킵니다. 여기에 적도 지역의 축소가 추가되어 예를 들어 알래스카가 실제로는 거의 5배에 달하는 브라질 크기로 보일 수 있습니다. 이로 인해 유럽, 러시아 및 캐나다는 지도가 유럽 중심적이라는 비난을 받아온 지구 표현에서 훨씬 더 두드러진 역할을 하게 됩니다.
- Lambert의 투영법. 프랑스-독일의 물리학자이자 철학자이자 수학자인 Johann Heinrich Lambert(1728-1777)가 만든 다른 투영법과 구별하기 위해 "Lambert 등각 투영법"이라고도 하며 1772년에 만들어진 원추 투영법입니다.지구를 교차하고 원뿔의 측면으로 작용하는 두 개의 기준 평행선을 사용하여 얻어지며 평행선을 따라 왜곡이 0이 되도록 허용하지만 이 왜곡은 평행선에서 멀어질 때 증가합니다. 반면에 자오선은 매우 정확한 곡선이 됩니다. 그 결과로 생성된 세계 지도가 일반적으로 한 번에 하나의 반구에만 적합함에도 불구하고 항공기 비행 차트에 자주 사용되는 매우 높은 순응도의 투영이 생성됩니다.
- Gall-Peters 투영법. 1855년 스코틀랜드의 성직자 제임스 갈(James Gall, 1808-1895)이 만든 이 예측은 30년 후 스코틀랜드 지리 리뷰(Scottish Geographical Review)에 처음 등장했습니다.스코틀랜드 지리 잡지). 그러나 그것의 대중화와 구현은 독일 영화 제작자 Arno Peters(1916-2002)에 해당하므로 두 이름 모두를 사용합니다. 그것은 메르카토르 투영법의 결함을 수정하려는 투영법이며, 이를 위해 동등성에 더 중점을 둡니다. 즉, 가상의 원통에 지구를 투영한 다음 자체 크기를 두 배로 늘립니다.
- 반 데르 그린텐 투영법. 독일계 미국인 지도 제작자 Alphons J. van der Grinten(1852-1921)이 1898년에 만든 이것은 등각 투영법이나 등가 투영법이 아니라 평면상의 임의의 기하학적 구조입니다. 동일한 메르카토르 방법을 사용하지만 최대 불일치 정도에 따라 극에 예약된 왜곡을 상당히 줄입니다. 이 투영법은 1922년 내셔널 지오그래픽 학회에서 채택했으며 1988년 로빈슨 투영법으로 대체되었습니다.
- Aitoff의 투영법.러시아 지도 제작자 David Aitoff(1854-1933)가 1889년에 제안한 이것은 약간 동등하고 약간 등각을 이루는 천정 또는 방위각 투영법으로, 수평 축척의 왜곡으로 인해 지상구를 높이보다 두 배 더 넓은 타원으로 바꾸는 데 사용됩니다. . 그것은 적도와 행성의 중심 자오선에 대한 일정한 척도이며, Ernst Hammer가 1892년에 Hammer 투영법으로 알려진 유사한 모델을 제안하도록 영감을 주었지만 거의 사용되지 않았습니다.
- 로빈슨의 투영법. 미국 지리학자 아서 H. 로빈슨(Arthur H. Robinson, 1915-2004)이 1961년에 만든 이 행성은 20세기 중반에 발생한 행성의 가장 공정한 표현에 관한 논쟁에 대한 응답으로 나타났습니다. 그 목적은 세계 지도를 반원통형 평면에 단순하지만 신뢰할 수 없는 방식으로 표시하여 등거리도 등가도 등각도 아닌 왜곡을 가정하도록 하는 것이었습니다(극지방 및 고위도에서 가장 중요 ) 어떤 대륙을 강조하지 않고 전 세계의 매력적인 이미지를 생성하는 문화적 합의를 기반으로합니다. 이 투영법은 1998년 Winkel-Tripel 투영법으로 대체될 때까지 National Geographic Society에서 널리 사용되었습니다.
- Winkel-Tripel 투영법. Aitoff 투영법과 등거리 원통형 투영법의 조합으로 1921년 Oscar Winkel이 제안한 수정된 방위각 지리 투영법입니다. 이 투영법은 1998년 내셔널 지오그래픽 협회(National Geographic Society)에서 채택한 이후 현재까지 최고의 지상파 표현 모델로 간주되었습니다.
지도 투영이 왜곡되는 이유는 무엇입니까?
왜곡 현상은 어느 정도 축소하거나 숨길 수 있지만 모든 유형의 투영에서 피할 수 없습니다.이것은 기하학적 문제 때문입니다. 3차원에서 2차원으로 이동할 때 거리, 모양 및 표면 측면을 유지하면서 구면을 평평한 표면으로 충실하게 변환하는 것은 불가능합니다.
이 현상을 확인하는 좋은 방법은 우리가 지상의 극 중 하나에 서 있고 자오선의 안내를 받아 적도를 향해 직선으로 걷는다고 상상하는 것입니다. 그곳에 도착하면 적도에서 직선 거리를 걷다가 해당 자오선을 따라 직선으로 극점으로 돌아갑니다.
우리가 둘러보기에서 설명한 궤적은 두 개의 직각(즉, 90° 열림)과 세 번째 작은 각이 있지만 0°보다 큰 구면의 곡선 삼각형을 구성합니다. 따라서 이 삼각형의 각의 합은 180°보다 크며 이는 어떤 평평한 삼각형에서도 기하학적으로 불가능합니다. 이 수수께끼에 대한 답은 정확히 삼각형이 구의 표면에 있을 때 묘사되는 삼각형이 겪는 필요한 왜곡에 있습니다.