Mercator Projection: zalety, wady i przykłady

Rzut Mercatora to cylindryczna projekcja kartograficzna, która reprezentuje całą powierzchnię ziemską. Został opracowany przez Gerardusa Mercatora w XVI wieku, w roku 1569.

Ta projekcja kartograficzna była krytykowana za to, że zniekształca ona formy zbliżające się do biegunów, dzięki czemu masy lądowe wyglądają na większe niż są w rzeczywistości.

Zwolennicy Mercatora podkreślają, że kartograf nie stworzył tej projekcji z zamiarem nauczania geografii, ale ułatwił eksplorację poprzez nawigację.

Ten aspekt odróżnia projekcję Mercatora od innych wcześniejszych prognoz. Dotychczasowe mapy miały charakter opisowy i koncentrowały się głównie na przedstawianiu reliefów i cieków wodnych. Propozycja Mercatora była raczej funkcjonalna.

Dziś projekcja Mercatora nadal jest jedną z najczęściej używanych. W rzeczywistości globalne usługi pozycjonowania Google, Bing, OpenStretMaps i Yahoo oparte są na tego typu projekcji kartograficznej.

Historia

W XVI wieku informacje o szlakach handlowych i geografii stale rosły każdego dnia.

Z tego powodu nawigatorzy, odkrywcy i kupcy potrzebowali dokładniejszych map. W ten sposób kartograf i geograf Gerardus Mercator (1512-1594) postanowił opracować cylindryczną projekcję, która nosi jego imię.

Jak działa projekcja Gerardus Mercator?

Aby zrozumieć, jak działa projekcja Mercator, wystarczy wyobrazić sobie, że mamy przezroczystą kulę.

Ten balon zostanie owinięty w cylinder papieru, tak że linia równika jest jedynym punktem kontaktu między balonem a cylindrem.

Ponieważ jest to projekcja, konieczna jest interwencja światła. Aby wykonać rzut Mercatora, źródło światła musi znajdować się w równiku, po stronie przeciwnej do punktu styku kuli ziemskiej z papierem.

W ten sposób światło będzie rzutować masę ziemi na papierowy cylinder. Formularze znajdujące się najbliżej równika będą wyświetlane niemal idealnie.

Jednak odsuwając się od równoległości, formy ulegają zniekształceniu i powiększeniu. Z tego powodu obserwuje się, że Grenlandia jest wielkością Afryki, gdy w rzeczywistości jest wielkości Meksyku.

Zalety projekcji Mercatora

Poznaj świat

Zanim istniała projekcja Mercatora, były już mapy pokazujące całą przestrzeń planety Ziemia.

Jednak było to pierwsze, które zapewniło ludziom możliwości eksploracji i nawigacji po morzach. Głównie ta projekcja jest przydatna do śledzenia tras o stałym kursie w linii prostej.

Oprócz tworzenia projekcji Mercator opublikował formułę geometryczną, która korygowała zniekształcenia przedstawione na mapie. Obliczenia te pozwoliły marynarzom przekształcić pomiary rzutu na stopnie szerokości geograficznej ułatwiające nawigację.

Jak każda płaska reprezentacja Ziemi, projekcja Mercatora przedstawia zniekształcenia. Kula ziemska jest jedyną wierną reprezentacją powierzchni Ziemi.

Mimo to fakt, że są tak małe, czyni je niepraktycznymi do nawigacji. Z tego powodu preferowana jest projekcja Mercator.

Obliczenia tego rzutu są prostsze niż w innych rzutach

Matematyka stojąca za projekcją Mercatora jest znacznie prostsza niż w przypadku innych bieżących prognoz. Z tego powodu usługi kartografii online preferują ich wykorzystanie.

Aplikacje Google Maps, Bing Maps i OpenStreetMaps oparte są na projekcji Mercatora.

Utrzymuje wagę

Projekcja Mercatora jest proporcjonalna. Oznacza to, że aby skompensować zniekształcenie północ-południe (od bieguna do bieguna), wprowadza się również zniekształcenie wschód-zachód.

Inne rzuty mogą sprawić, że kwadratowy budynek będzie prostokątny, ponieważ zniekształcenie występuje tylko w jednym kierunku.

Z drugiej strony, będąc proporcjonalnym, zniekształcenia generowane przez Mercatora nie sprawiają, że obiekty wyglądają bardziej wydłużone lub spłaszczone, ale po prostu większe.

To kolejny powód, dla którego usługi kartografii internetowej korzystają z tego typu projekcji, a nie z innych.

Kąty są przedstawione poprawnie

Rzut Mercatora ma właściwość reprezentowania kątów takimi, jakie są. Jeśli w rzeczywistej płaszczyźnie występuje kąt 90 °, rzut pokaże kąt o tej samej amplitudzie.

To kolejny powód, dla którego Google Maps i inne podobne aplikacje wolą Mercatora przed innymi projekcjami.

Wady

Zniekształć powierzchnię Ziemi

Gdy projekcja Mercatora odsuwa się od linii równika, reprezentacja powierzchni Ziemi ulega zniekształceniu. To zniekształcenie sprawia, że kształty na biegunach wyglądają na większe niż są w rzeczywistości.

Projekcja Mercatora pokazuje, że Grenlandia jest wielkością Afryki, że Alaska jest większa niż Brazylia, a Antarktyda jest nieskończoną przestrzenią lodu.

W rzeczywistości Grenlandia jest wielkości Meksyku, terytorium Alaski jest 1/5 terytorium Brazylii, a Antarktyda jest nieco większa niż Kanada.

W rezultacie komercyjne mapy do celów edukacyjnych zazwyczaj nie używają projekcji Mercatora, aby nie stwarzać problemów w procesie uczenia się uczniów. Są jednak nadal używane w reprezentacji obszarów w pobliżu równika.

Obszary polarne nie są reprezentowane

Ponieważ projekcja Mercatora opiera się na cylindrze, trudno jest przedstawić polarne obszary planety Ziemia. Z tego powodu bieguny nie są uwzględnione w tego typu projekcji kartograficznej.