ZYLINDERPROJEKTION: EIGENSCHAFTEN, VOR- UND NACHTEILE - WISSENSCHAFT - 2025

Die zylindrische Projektion in der Kartographie ist eine, bei der die Punkte auf der sphärischen Oberfläche auf einen Zylinder projiziert werden, dessen Achse mit der Linie zusammenfällt, die durch die Pole verläuft und die Kugel tangiert oder sekantiert. Der Zylinder ist eine Oberfläche, die in einer Ebene geöffnet werden kann, die ein Rechteck bildet, ohne dass die darauf projizierten Linien eine Verformung erfahren.

Es gibt mehrere zylindrische Vorsprünge, bei denen die Parallelen zu horizontalen Linien und die Meridiane zu vertikalen Linien werden, sobald der Zylinder in einer Ebene ausgefahren wurde. Der Projektionszylinder wird im Allgemeinen so gewählt, dass er die Äquatorlinie der Erde tangiert. In diesem Fall entspricht sein Radius dem äquatorialen Radius (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1. Zylinderprojektion der Kontinente. Quelle: Wikimedia Commons Atlas der Welt.

Projektionszylinder können jedoch auch in einer Entfernung von zwei Parallelen äquidistant von der Äquatorlinie gewählt werden. In diesem Fall hat der Zylinder einen Radius, der kleiner als der Äquatorradius ist.

Die resultierende Karte der zylindrischen Projektion zeigt dann ein Gitter aus horizontalen Parallelen und vertikalen Meridianen, die rechte Winkel bilden.

Vorteile der zylindrischen Projektion

In der Kartographie werden verschiedene Arten von zylindrischen Projektionen verwendet, die jeweils ihre Stärken und Schwächen aufweisen. In jedem Fall hängt die Auswahl eines Projektionstyps vom endgültigen Zweck der Karte ab.

Ein Vorteil dieser und jeder anderen kartografischen Projektion besteht zunächst darin, dass Sie durch sie Teile der Erde auf einer ebenen Fläche visualisieren und mitnehmen können, um sie leicht zu konsultieren.

Die zylindrische Projektion eignet sich sehr gut für Weltkarten, da beide Hemisphären im Gegensatz zu anderen Projektionen wie der konischen Projektion dargestellt werden können, bei der nur eine der Hemisphären dargestellt werden kann.

Wenn Sie nun eine sphärische Oberfläche in einer Ebene darstellen, wird sie immer auf die eine oder andere Weise verzerrt. Bei der zylindrischen Projektion tritt die geringste Verzerrung in der intertropischen Zone auf.

Gerade um die Vorzüge dieser Art der Projektion zu nutzen und gleichzeitig diese Unannehmlichkeiten zu minimieren, haben Geographen im Laufe der Jahrhunderte verschiedene Arten der zylindrischen Projektion vorgeschlagen.

Zylindrische Mercator-Projektion

Die Erfindung dieser Projektion wird dem belgischen Kartographen, Geographen und Mathematiker Gerardus Mercator im Jahr 1569 zugeschrieben. Sie ist bis heute eine der am häufigsten verwendeten Projektionen auf Weltkarten.

Seine Haupttugend ist, dass eine Route mit konstanter Richtung auf der Karte durch eine gerade Linie dargestellt wird.

Aufgrund dieser einzigartigen Funktion war es der Kartentyp, den die Navigatoren kurz nach seiner Veröffentlichung übernommen haben. Es ist dann eine konforme Projektion, weil es Richtungen und Winkel beibehält.

Aber genau das führt dazu, dass die Mercator-Projektion die Flächen nicht schont. Regionen außerhalb der Tropen und insbesondere die Regionen im hohen Norden oder Süden sehen übertrieben groß aus.

Abbildung 2. Die Mercator-Projektion vergrößert Gebiete weit im Norden oder im Süden. Quelle: Wikimedia Commons.

Seit ihrer Einführung wurde die Mercator-Projektion häufig zur Darstellung von Weltkarten mit Kontinenten und Ländern verwendet.

In jüngster Zeit hat sich in sozialen Netzwerken eine Verschwörungstheorie verbreitet, die bestätigt, dass reiche Länder an dieser Art der Projektion interessiert sind, um auf der Weltkarte größer und stärker zu erscheinen als arme Länder in tropischen Regionen. Diese Art der Argumentation ist ein totaler Irrtum.

Abbildung 3. Weltkarte mit Mercator-Projektion. Quelle: Wikimedia Commons.

Nachteile

Das Problem bei der zylindrischen Projektion besteht, wie wir in den vorherigen Abschnitten gesehen haben, darin, dass die Skala vom Äquator oder den Referenzparallelen, auch als Standardparallelen bekannt, weg verzerrt ist.

Der Hauptnachteil besteht darin, dass außerhalb der intertropischen Regionen diese Verzerrung von Formen und Abständen zunimmt, wodurch die Verformung für die polaren Breiten zunimmt und diese Gebiete viel größer erscheinen als sie tatsächlich sind.

Aus diesem Grund wurden Modifikationen implementiert, um Verzerrungen so weit wie möglich zu beseitigen. Dabei treten Varianten in den zylindrischen Vorsprüngen auf, deren Hauptmerkmale unten aufgeführt sind.

Zylinderbahnprojektion - Mercator

Es ist eine Variante der klassischen Mercator-Projektion, die zum Standard-Mapping-System für das Web geworden ist. Dies ist das System, das Google 2005 für seine beliebten Anwendungen Google Maps und Google Earth eingeführt hat.

Andere große Internetkartenanbieter wie Bing Maps, Mapquest, OpenStreetMap, Mapbox und andere haben dieses Projektionssystem übernommen.

Der Unterschied zwischen der ursprünglichen Mercator-Projektion und dieser Art von Projektion ist sehr subtil und das Endergebnis variiert nur sehr wenig.

In der ursprünglichen Projektion wird angenommen, dass die Erde eine Kugel ist, während im Web-Mercator angenommen wird, dass die Erde ellipsoid ist.

Es gibt jedoch Länder, die diese Verbesserungen nicht in ihre Karten übernommen haben. Für die kontinentalen Vereinigten Staaten und Kanada wird beispielsweise die Lambert Conformal Conic-Projektion für Flugsicherungskarten und die Albert Conic-Projektion für Katasterangelegenheiten bevorzugt.

Zylindrische Lambert-Projektion

Es ist eine zylindrische Projektion, die 1772 vom Schweizer Mathematiker und Geographen Johann Heinrich Lambert (1728-1777) vorgeschlagen wurde. In seiner Originalfassung verwendet Lambert den Äquator als Referenzparallele.

Bei dieser Art der Projektion besteht das Ziel darin, die Verzerrung in dem durch die Mercator-Projektion eingeführten Bereich zu korrigieren, weshalb sie auch als zylindrische Projektion gleicher Fläche bezeichnet wird.

Die Konstanz im Bereich der Lambert-Projektion wird auf Kosten einer Verformung des Aspekts erreicht, hauptsächlich in den Regionen mit großen Breitengraden.

Aus dieser Art der Projektion ist eine Familie von mindestens sieben Varianten hervorgegangen, in der zwei Parallelen in gleichem Abstand von der Äquatorlinie ausgewählt werden, wobei die Invarianz in dem Gebiet als grundlegendes Merkmal beibehalten wird, aber die Verformung in den interessierenden Breiten von minimiert wird entsprechend der Verwendung der Karte.

Andere Arten von zylindrischen Vorsprüngen, ihre Vorzüge und Mängel

Zusätzlich zu den bereits besprochenen gibt es andere Arten von zylindrischen Projektionen, die sogar ziemlich alt sind. Einige von ihnen werden unten beschrieben.

Äquidistante zylindrische Projektion

Es ist eine Art einfache Projektion, bei der die Meridiane der Erdkugel zu gleichmäßig verteilten vertikalen Linien werden. In ähnlicher Weise werden die Parallelen oder Breitengradkreise zu horizontalen Linien, die ebenfalls äquidistant sind.

Diese Art der Projektion ist sehr alt und wird Marinus von Tyrios zugeschrieben, einem griechischen Geographen, der zwischen 70 und 130 n. Chr. Lebte. C.

Diese Art der Projektion hat den Nachteil, dass sie die Bereiche und Formen hauptsächlich in den Breitengraden verformt, die höher als die der Tropen sind, wodurch die Formen horizontal in der Nähe der Polarregionen abgeflacht werden.

Diese Art der Projektion bewahrt daher keine Bereiche und Winkel, außer in der äquatorialen Parallele, wo sie genau ist.

Zylindrische Miller-Projektion

Es wurde 1942 vom Kartographen Osborn Maitland Miller (1897–1979) unter Verwendung des Äquators als Standard parallel zum Projektionszylinder vorgeschlagen.

Diese Projektion ist der Mercator-Projektion sehr ähnlich, hat jedoch den Nachteil, dass sie nicht kompatibel ist, dh eine feste Überschrift auf einer Miller-Karte sieht aus wie eine Kurve.

Um seine Projektion durchzuführen, ging Miller von der Mercator-Projektion aus, multiplizierte den realen Breitengrad mit dem Faktor ⅘ und führte dann die Mercator-Projektion durch. Um den Faktor auf dem projizierten Breitengrad zu kompensieren, wird er mit dem inversen Faktor multipliziert, dh 5/4.

Das Ergebnis ist, dass die Formen in hohen Breiten im Vergleich zur ursprünglichen Form weniger Verzerrungen aufweisen.

Verweise

1. Aguilar, A. 2004. Allgemeine Geographie. 2 .. Auflage. Prentice Hall. 57-58.
2. Ebrahim Ghaderpour. Kartenprojektion. Wiederhergestellt von: researchgate.net
3. Gisgeographie. Was sind Kartenprojektionen? Wiederhergestellt von: gisgeography.com
4. Gisgeographie. Zylinderprojektion. Wiederhergestellt von: gisgeography.com
5. Weisstein, E. Zylinderprojektion. Wiederhergestellt von: mathworld.wolfram.com
6. Wikipedia. Lambert zylindrische flächengleiche Projektion. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.com
7. Wikipedia. Mercator-Projektion. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.com
8. Wikipedia. Liste der Kartenprojektionen. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.com