Illusionen des Gehirns. Kartografische Projektionen

Gebietsverzerrungen in der Mercator-Projektion Tatsächlich ist Afrika flächenmäßig größer als die USA, China, Indien und fast ganz Europa zusammen . Aus den allgemein akzeptierten Projektionen geografischer Karten ergibt sich jedoch die Illusion, dass dies nicht der Fall ist. Die sogenannte Mercator-Projektion , die für viele Karten verwendet wird, verzerrt den Bereich näher an den Polen am meisten. Das kleine Grönland (ein Gebiet, das kleiner als der Kongo ist) scheint ein gigantisches Gebiet zu sein. Antarktis auch. Das Gebiet Russlands ist im Vergleich zu den südlichen Ländern deutlich übertrieben. Oder nehmen Sie die Ukraine, deren Fläche tatsächlich der Fläche Madagaskars entspricht.

Alle Weltkarten haben uns seit vielen Jahrhunderten angelogen. Darüber hinaus sind in verschiedenen Ländern - Russland, Europa, USA, China, Australien, Chile, Südafrika - die Weltkarten sehr unterschiedlich.

Verzerrungen auf kartografischen Karten sind ganz natürlich, da Kartografen das Ellipsoid der Erde in einer Ebene scannen müssen. Dies ist im Prinzip nicht ohne Verzerrung möglich. Die Frage ist nur, was genau verzerrt werden kann und was nicht.

Es gibt vier Arten von Verzerrungen:

• Längenverzerrung;
• Winkelverzerrung;
• Flächenverzerrung;
• Verzerrung von Formen.

Die allgemein akzeptierte Mercator-Projektion wurde 1569 vom flämischen Geographen und Kartographen Gerard Mercator erfunden und wird immer noch als kartografische Standardprojektion in der Seeschifffahrt verwendet, da sie die Winkelverzerrung praktisch auf Null reduziert. Hier können Sie den richtigen Azimut und die richtige Bewegungsrichtung bestimmen. In der Seefahrt ist es entscheidend, in die richtige Richtung zu gehen. Die Flugbahn des Schiffes, das unter derselben Rumba zum Meridian fährt, ist in der Projektion des Mercator durch eine gerade Linie auf der Karte dargestellt.


Die wahre Größe Afrikas im Vergleich zu verschiedenen Ländern. Autor Karte : Kai Krause

Warum erkennen die meisten Menschen nicht das wahre Ausmaß des gigantischen Afrikas oder die bescheidenere Größe Russlands, Kanadas oder Grönlands? Aus irgendeinem Grund wird die Mercator-Projektion nicht nur in der Seeschifffahrt, sondern auch in vielen anderen geografischen Karten verwendet. Diese Karten werden in Schulen unterrichtet, solche Karten werden im Fernsehen gezeigt. Daher die charakteristische kognitive Verzerrung vieler gewöhnlicher Menschen.

Hauptsache, wir müssen die Mercator-Projektion im Alltag nicht verwenden. Wir sind keine Seefahrer und planen keine Luftangriffe auf Nachbarländer, in denen Sie geradeaus fliegen müssen. Wir sind einfache friedliche Menschen. Warum brauchen wir eine perfekte exakte Richtung in einer geraden Linie zwischen geografischen Punkten? Wenn Sie phantasieren, kann es im normalen Leben nur dann praktisch sein, wenn Sie große Fahrten mit dem Auto über mehrere tausend Kilometer planen. In anderen Fällen fahren nur wenige Menschen mit ihren eigenen Fahrzeugen. Meistens benutzen die Leute Flugzeuge und Züge, so dass selbst Reisende keine eigene Wegbeschreibung benötigen.

Warum wird die Mercator-Projektion dann in Schulkarten, im Fernsehen usw. verwendet? Dies ist nicht ganz klar. Vielleicht ist es für den modernen Laien noch wichtiger, die vergleichbaren Größen der Länder der Welt zu verstehen und keine direkten Richtungen entlang der Routen zu bestimmen.

Wie wir bereits bemerkt haben, werden in der Mercator-Projektion reale Bereiche nur in der Nähe des Äquators angezeigt, und alle anderen Bereiche auf dem Globus sind sehr verzerrt. Diese Verzerrungen sind der Preis, den wir zahlen, wenn wir die genauen Richtungen beim Navigieren kennen.

Wie können wir eine genauere und fairere Weltkarte mit der geringsten Verzerrung des Gebiets erstellen? 2009 versuchten Designer von AuthaGraph , dieses Problem zu lösen .. Ihre Aufgabe ist es, geometrische Modellierungsideen auf praktische Probleme anzuwenden. Eine dieser Aufgaben besteht darin, eine visuellere Weltkarte zu entwerfen. Dann erstellten sie die Karte der AuthaGraph-Weltkarte , die das Gebiet der geografischen Länder und Gebiete am besten widerspiegelt.

Hierbei wird eine Variation der sogenannten isometrischen Projektion verwendet , bei der der Verzerrungskoeffizient (das Verhältnis der Länge des auf die Ebene parallel zur Koordinatenachse projizierten Segments zur tatsächlichen Länge des Segments) für alle drei Achsen gleich ist.

Die Projektion besteht aus mehreren Phasen. Zunächst wird die elliptische Oberfläche des Globus in 96 gleiche Dreiecke unterteilt. Sie werden in 96 Regionen des modifizierten Tetraeders projiziert. Dann wird der Tetraeder auf die richtige Form "abgeflacht" und abgeschnitten, so dass er zu einer rechteckigen Form erweitert werden kann, dh zu einer rechteckigen flachen Standardkarte einer bekannten Form.


Schritte zum Erstellen einer Projektion AuthaGraph World Map

Natürlich können Sie eine Kugel sofort auf die übliche optische Weise auf ein Tetraeder projizieren, aber gleichzeitig treten starke Verzerrungen auf, die auffallen. Die Idee der vorläufigen Aufteilung in 96 Regionen bestand darin, solche Verzerrungen zu minimieren und die Proportionen der Gebiete relativ zueinander beizubehalten.

Der Perfektion sind jedoch keine Grenzen gesetzt. Basierend auf der ursprünglichen AuthaGraph-Karte hat der japanische Designer Hajime Narukawa eine neue Version erstellt , die großartig aussieht und gleichzeitig die Proportionen von Ländern und Kontinenten relativ zueinander sowie das Verhältnis von Erdmasse und Ozeanen beibehält.


Hajime Narukawa Karte basierend auf AuthaGraph World Map

Diese fairere und proportionalere Karte kann sowohl in Schulbüchern als auch in den Medien verwendet werden, da sie die Projektion des Globus im Flugzeug genauer zeigt und eine bessere Vorstellung davon gibt, wie unsere Erde aussieht. Sein Vorteil ist auch, dass alle Kontinente darauf angezeigt werden, ohne die Karte zu beschädigen, einschließlich der Antarktis (und natürlich steht Japan im Zentrum, wie auf vielen japanischen Karten: Dies ist ganz normal, auf russischen Karten verläuft die vertikale Achse der Welt auch durch Moskau ). Mehrere weitere dieser Karten sind in einem einzigen Feld zusammengefügt, sodass Sie die gegenseitige Anordnung der Kontinente visualisieren können. Hier ist zum Beispiel klar, welcher Punkt des europäischen Russlands Alaska am nächsten liegt.



Alle vorhandenen Karten sind Verzerrungen. Nur der Globus zeigt das genaueste Bild der Welt. Wenn wir jedoch gezwungen sind, flache Oberflächen zu verwenden, versuchen Sie zumindest, das Ausmaß der Verzerrung zu minimieren.

Source: https://habr.com/ru/post/de399257/