• Was ist eine Kartenprojektion?
• Eigenschaften einer Kartenprojektion
• Arten von Kartenprojektionen
• Beispiele für Kartenprojektionen
• Warum sind Kartenprojektionen verzerrt?

Wir erklären, was eine kartografische Projektion ist, ihre Funktion bei der Erstellung von Karten und ihre Eigenschaften. Darüber hinaus geben wir Ihnen verschiedene Beispiele.

Eine kartografische Projektion versucht, die Proportionen des Planeten so wenig wie möglich zu verfälschen.

Was ist eine Kartenprojektion?

Im Erdkunde, eine Kartenprojektion (auch als geografische Projektion bezeichnet) ist eine Möglichkeit, einen Teil der visuell darzustellen Erdkruste, die eine Äquivalenz zwischen der natürlichen Krümmung der durchführt Planet und die flache Oberfläche von a Karte. Es besteht im Wesentlichen darin, eine dreidimensionale Darstellung in eine zu „übersetzen“. zweidimensional, wobei die Proportionen des Originals so wenig wie möglich verfälscht werden.

Es handelt sich um ein typisches Verfahren zur Erstellung von Karten durch Kartographen, die sich an dem Koordinatensystem orientieren müssen, aus dem die Karten bestehen. Meridiane und Parallelen terrestrisch, um eine räumliche Darstellung zu konstruieren, die den Proportionen der Krümmung des Planeten getreu ist.

Dies ist jedoch nicht ohne eine gewisse Fehlerquote möglich, daher werden die Projektionen untersucht, um Verzerrungen so weit wie möglich zu reduzieren und vor allem die drei grundlegenden Aspekte einer Karte zu bewahren: Entfernung, Oberfläche und Form.

Es gibt verschiedene mögliche kartographische Projektionen, das heißt, verschiedene Methoden Y Verfahren die Dimensionen der Erde (oder eines Teils ihrer Oberfläche) zweidimensional darzustellen, da dies ein Thema ist, das die Geographen seit der Antike beschäftigt. In diesem Sinne ist keiner „treuer“ als der andere, aber sie bringen unterschiedliche Probleme mit sich geometrisch und betonen verschiedene Aspekte der Repräsentation.

Eigenschaften einer Kartenprojektion

Alle kartografischen Projektionen haben charakteristische Merkmale, die mit der Art der Transformation oder dem geometrischen Verfahren zu tun haben, mit dem sie durchgeführt werden. Eine geographische Projektion kann also eine oder zwei der folgenden drei Eigenschaften haben, aber keinesfalls alle drei gleichzeitig erfüllen:

• Äquidistanz. Die Projektion ist den Abständen des Originals treu, dh sie vergrößert oder verkleinert sie nicht, sondern behält sie bei Anteil auf der Skala Korrespondent.
• Gleichwertigkeit. Die Projektion entspricht den Flächen der ursprünglichen Oberflächen, dh sie verzerrt nicht die Größen und Abmessungen der Oberflächen.
• Übereinstimmung. Die Projektion entspricht den Formen und Winkeln des Originals, d. h. sie verzerrt weder die Silhouette noch das Erscheinungsbild der dargestellten Oberfläche.

Bei jeder Projektion wird versucht, diese drei grundlegenden Eigenschaften so gut wie möglich zu erfüllen, obwohl im Allgemeinen eine mehr als eine andere geopfert wird, abhängig von der spezifischen Nützlichkeit der projizierten Karte. Wenn es sich zum Beispiel um ein Weltkarte entweder Planisphäre Schule, im Allgemeinen wird die Form der Wörter respektiert Kontinente (Konformität) als der Abstand zwischen ihnen (Äquidistanz) und der Oberfläche jedes einzelnen (Äquidistanz).

Arten von Kartenprojektionen

Bei Kegelprojektionen werden die Meridiane zu geraden Linien.

Um kartographische Projektionen zu klassifizieren, ist das Kriterium der geometrische Figur das sie inspiriert, also ob die Projektion zylindrisch, konisch, azimutal ist oder ob sie Aspekte dieser drei Kategorien vereint.

• Zylindrische Vorsprünge. Wie der Name schon sagt, handelt es sich um Projektionen, die einen imaginären Zylinder als Oberfläche der Karte verwenden.Dieser Zylinder befindet sich sekante oder tangential zur sphärischen Oberfläche des Planeten und hat eine gute Konformität (berücksichtigt Formen), aber wenn wir uns vom Äquator entfernen, wird eine größere und deutlichere Verzerrung in Bezug auf Entfernungen und Oberflächen erzeugt. Durch die Beibehaltung der Rechtwinkligkeit zwischen Meridianen und Parallelen ist es dennoch eine einfache und nützliche Art der Projektion, die in der Navigation weit verbreitet ist.
• konische Vorsprünge. Ähnlich wie die zylindrischen Projektionen werden diese Projektionen erhalten, indem die Erdkugel innerhalb der inneren Krümmung einer imaginären Tangente oder eines Sekantenkegels positioniert wird, auf die die Parallelen und Meridiane projiziert werden. Diese Art der Projektion hat den Vorteil, die Meridiane in gerade Linien zu verwandeln, die vom Pol ausgehen, und die Parallelen in konzentrische Kreise innerhalb des Kegels. Die erhaltene Karte ist ideal, um die mittleren Breiten darzustellen, da sie eine stärkere Verzerrung aufweist, wenn man sich den Polen nähert.
• Azimutale oder azimutale Projektionen. Sie werden auch als Zenitalprojektionen bezeichnet und werden erhalten, indem die Erdkugel auf einer imaginären Ebene platziert wird, die die Kugel selbst tangiert, auf die die Meridiane und Parallelen projiziert werden. Der erhaltene Blickwinkel entspricht dem Blick auf die Welt vom Erdmittelpunkt (gnomonische Projektion) oder von einem fernen Planeten (orthographische Projektion). Diese Projektionen sind ideal, um die Beziehung zwischen den Polen und den Hemisphären zu bewahren, so dass sie in Regionen mit hohen Breiten treu sind; sie weisen aber mit zunehmender Entfernung des Tangentialpunktes der Ebene von der Kugel eine zunehmende Verzerrung auf, so daß sie zur getreuen Darstellung der Äquatorialregion nicht geeignet sind.
• Modifizierte Projektionen.Sie werden auch als kombinierte oder gemischte Projektionen bezeichnet und beinhalten verschiedene Aspekte der zuvor aufgeführten Projektionen. Sie versuchen, eine originalgetreue Darstellung der Erdoberfläche zu erreichen, indem sie die Kontinuität der Karte und die mathematische Konstruktion eines Quadrats brechen, das dieselbe Oberfläche umfasst eines Kreises: ein kontraintuitives Verfahren, das jedoch das Experimentieren mit willkürlichen Verformungen der terrestrischen Meridiane und Parallelen ermöglicht und so neue und unmögliche Ergebnisse unter Verwendung der übrigen Projektionstypen erzielt.

Beispiele für Kartenprojektionen

Die Winkel-Tripel-Projektion gilt als das beste Modell für die terrestrische Darstellung.

Die wichtigsten und bekanntesten kartografischen Projektionen der Erde (d. h. eine Weltkarte) sind:

• Die Mercator-Projektion. Es wurde 1569 vom deutschen Geographen und Mathematiker Gerardus Mercator (1512-1594) erstellt und ist eine der am häufigsten verwendeten terrestrischen Projektionen in der Geschichte, insbesondere bei der Erstellung von Karten für die Navigation im 18. Jahrhundert. Es handelt sich um eine zylindrische Projektion, praktisch und einfach, aber sie verformt die Abstände zwischen den Erdmeridianen und -parallelen, indem sie sie in parallele Linien verwandelt, wodurch der Abstand zwischen ihnen vergrößert wird, wenn Sie sich zum Pol bewegen. Hinzu kommt ein Schrumpfen der Äquatorregionen, was beispielsweise Alaska mehr oder weniger so groß aussehen lässt wie Brasilien, obwohl letzteres eigentlich fast fünfmal so groß ist. Dies führt dazu, dass Europa, Russland und Kanada eine viel prominentere Rolle in der Darstellung des Globus spielen, für die der Karte vorgeworfen wurde, eurozentrisch zu sein.
• Lamberts Projektion. Auch „Lambert Conformal Projection“ genannt, um sie von anderen Projektionen des deutsch-französischen Physikers, Philosophen und Mathematikers Johann Heinrich Lambert (1728-1777) zu unterscheiden, handelt es sich um eine konische Projektion, die 1772 erstellt wurde.Es wird unter Verwendung von zwei Referenzparallelen erhalten, die den Globus schneiden und als Seiten des Kegels fungieren, was eine Verzerrung von Null entlang der Parallelen ermöglicht, obwohl diese Verzerrung zunimmt, wenn man sich von ihnen entfernt. Die Meridiane hingegen werden zu gekrümmten Linien von großer Genauigkeit. Das Ergebnis ist eine Projektion mit sehr hoher Übereinstimmung, die oft für Flugkarten von Flugzeugen verwendet wird, obwohl die damit erstellten Weltkarten normalerweise nur für jeweils eine Hemisphäre geeignet sind.
• Die Gall-Peters-Projektion. Diese Projektion wurde 1855 vom schottischen Geistlichen James Gall (1808-1895) erstellt und erschien erstmals 30 Jahre später in der Scottish Geographical Review (Schottisches geographisches Magazin). Aber seine Popularisierung und Umsetzung entsprach dem deutschen Filmemacher Arno Peters (1916-2002) und trägt deshalb den Namen von beiden. Es ist eine Projektion, die versucht, die Mängel der Mercator-Projektion zu korrigieren, und legt dafür mehr Wert auf Äquivalenz: Sie projiziert die Erdkugel in einen imaginären Zylinder, der dann auf das Doppelte seiner eigenen Größe gestreckt wird.
• Die Van-der-Grinten-Projektion. Sie wurde 1898 von dem deutsch-amerikanischen Kartographen Alphons J. van der Grinten (1852-1921) erstellt und ist keine winkeltreue oder äquivalente Projektion, sondern eine willkürliche geometrische Konstruktion auf der Ebene. Es verwendet die gleichen Mercator-Methoden, reduziert jedoch seine Verzerrungen, die den Polen vorbehalten sind, erheblich, sofern ein Höchstmaß an Inkonformität vorliegt. Diese Projektion wurde 1922 von der National Geographic Society übernommen, bis sie 1988 durch die Robinson-Projektion ersetzt wurde.
• Aitoffs Projektion.1889 vom russischen Kartographen David Aitoff (1854-1933) vorgeschlagen, handelt es sich um eine leicht äquivalente und leicht winkeltreue Zenit- oder Azimutprojektion, die aus der Verzerrung der horizontalen Skala konstruiert wurde, um die Erdkugel in eine Ellipse zu verwandeln, die doppelt so breit wie die Höhe ist . Es ist eine konstante Skala auf dem Äquator und dem Mittelmeridian des Planeten, die Ernst Hammer dazu inspirierte, 1892 ein ähnliches Modell vorzuschlagen, das als Hammer-Projektion bekannt ist, aber wenig brauchbar ist.
• Robinsons Projektion. 1961 von dem amerikanischen Geographen Arthur H. Robinson (1915-2004) geschaffen, entstand es als Antwort auf die Debatte um die fairste Darstellung des Planeten, die Mitte des 20. Jahrhunderts stattfand. Sein Zweck bestand darin, die Weltkarte auf einfache, aber unzuverlässige Weise auf einer halbzylindrischen Ebene darzustellen, sodass sie weder äquidistant noch äquivalent noch winkeltreu ist, sondern ihre Verzerrungen annimmt (am wichtigsten in der Polarregion und in hohen Breiten). ) basierend auf einem kulturellen Konsens, der ansprechende Bilder der ganzen Welt hervorbringen würde, ohne irgendeinen Kontinent hervorzuheben. Diese Projektion wurde von der National Geographic Society häufig verwendet, bis sie 1998 durch die Winkel-Tripel-Projektion ersetzt wurde.
• Die Winkel-Tripel-Projektion. Es ist eine modifizierte azimutale geografische Projektion, die 1921 von Oscar Winkel vorgeschlagen wurde, aus der Kombination der Aitoff-Projektion und einer äquidistanten zylindrischen Projektion. Diese Projektion wurde 1998 von der National Geographic Society übernommen und gilt seitdem als das bisher beste Modell der terrestrischen Darstellung.

Warum sind Kartenprojektionen verzerrt?

Das Phänomen der Verzerrung ist bei jeder Art von Projektion unvermeidlich, kann jedoch bis zu einem gewissen Grad reduziert oder ausgeblendet werden.Dies liegt an einem geometrischen Problem: Es ist unmöglich, eine sphärische Oberfläche originalgetreu in eine flache zu übersetzen und dabei ihren Abstand, ihre Form und ihre Oberflächenaspekte beizubehalten, wenn man von drei auf zwei Dimensionen übergeht.

Eine gute Möglichkeit, dieses Phänomen zu überprüfen, besteht darin, sich vorzustellen, dass wir auf einem der Erdpole stehen und in einer geraden Linie auf den Äquator zulaufen, wobei wir uns von einem beliebigen Meridian leiten lassen. Dort angekommen, gehen wir eine Strecke in gerader Linie auf dem Äquator und kehren dann in gerader Linie, geführt durch den entsprechenden Meridian, zum Pol zurück.

Die Flugbahn, die wir in unserer Tour beschrieben haben, bildet ein kugelförmiges, gekrümmtes Dreieck, das zwei rechte Winkel (d. h. 90° Öffnung) und einen dritten kleineren Winkel, aber eine Öffnung größer als 0° hat. Daher ist die Summe der Winkel dieses Dreiecks größer als 180 °, was für jedes flache Dreieck geometrisch unmöglich ist. Die Antwort auf dieses Rätsel liegt genau in der notwendigen Verzerrung, die das beschriebene Dreieck erleidet, wenn es sich auf einer Kugeloberfläche befindet.