Vì sao cần phải sử dụng nhiều loại phép chiếu bản đồ?

1. Định nghĩa phép chiếu bản đồ?

Phép chiếu bản đồ là sự biểu diễn hoặc ánh xạ của một mặt elip hoặc mặt cầu lên một mặt phẳng theo một định luật toán học xác định. Các chuyên gia sẽ tính toán theo địa chỉ thực tế, sử dụng tham chiếu để đưa hình ảnh về các mặt phẳng nhằm thể hiện thông tin chính xác nhất.

Định luật toán học xác định các tham số phụ thuộc của một hàm giữa tọa độ địa lý (φ,λ) hoặc tọa độ khác của một điểm trên Ellipsoid hoặc Hình cầu của Trái đất và tọa độ góc (x,y) hoặc tọa độ khác với điểm tương ứng trên mặt phẳng

Nếu trên mặt Ellipsoid hay mặt cầu ta dùng tọa độ địa lý (φ, ) còn trên mặt phẳng ta dùng góc quay (x,y) thì các phương trình được phép tham chiếu có dạng tổng quát như sau:

x = F1 (φ,λ)

y = F2 (φ,λ)

Các hàm F1, F2 phải trượt điều kiện: không có giá trị, liên tục và hữu hạn trong khoảng mặt cần biểu diễn.

Tính chất của tham chiếu hoàn toàn phụ thuộc vào tính chất và đặc điểm của hàm F1, F2, có vô số hàm F1, F2 khác nhau nên cũng có vô số tham chiếu khác nhau. Theo thời gian, chúng tôi có các tính năng ứng dụng hoàn toàn riêng biệt.

2. Vì sao cần phải sử dụng nhiều loại phép chiếu bản đồ?

Phép chiếu bản đồ cho phép biểu diễn bề mặt trái đất trên mặt phẳng, sao cho mỗi điểm trên bề mặt công tương ứng với một điểm trên mặt phẳng bản đồ, sau đó có thể vẽ được bản đồ.

 Phải dùng phép chiếu bản đồ khác nhau vì:

– Do bề mặt Trái đất cong nên khi dùng phép đối chiếu các hình thể hiện trên các mặt phẳng, các khu vực khác nhau, trên bản đồ không thể chính xác hoàn toàn.

– Mỗi quy chiếu có cách sử dụng khác nhau: giữ nguyên góc độ, hướng, phân tích… Do đó, tùy theo lãnh thổ cần vẽ, yêu cầu sử dụng khác nhau mà người ta sử dụng hình khối. khác biệt.

3. Phân loại cho phép tham khảo bản đồ:

3.1. Phân loại tham chiếu bản đồ theo định dạng đặc trưng:

Theo các loại biến đặc trưng, các sơ đồ tham chiếu cho phép có thể được chia thành các tham chiếu trực giao, tham chiếu đồng phân tích và tham chiếu tự do (bao gồm cả tham chiếu đẳng cự).

Góc đồng chiếu cho phép tham chiếu

Cho phép quy chiếu đẳng cự, góc không bị biến dạng, Tỉ số độ dài tại một điểm không phụ thuộc vào phương, a = b= m = μ = aku.

Các góc được thể hiện không bị biến dạng, có nghĩa là Tỷ lệ phân tích khi nó là p = a2.

So sánh đồng diện tích, diện tích không bị biến dạng, Tỉ số diện tích P là 1 hằng số, Tỉ số độ dài dọc theo các hướng chính khi đó là: a = 1/b và b = 1/a; P = h/Mr = K = const = 1.

Phép chiếu tự do:

Đây là những phép chiếu không thuộc hai loại trên, trong các phép chiếu tự do diện tích, chiều dài và biến dạng ban đầu. Trong nhóm các tham chiếu tự do có một tham chiếu đồng khoảng cách, theo đó Tỷ lệ chiều dài dọc theo một trong các hướng cơ bản không thay đổi và trong trường hợp đặc biệt, tỷ lệ này bằng 1, tức là a = 1 hoặc b = 1 .Tỷ số diện tích p = a hoặc p = b.

3.2. Phân loại theo hình dạng đường kinh vĩ tuyến được phép quy chiếu thẳng:

Các phép chiếu hình trụ

Trên một quy chiếu hình trụ thẳng, các kinh tuyến được biểu diễn dưới dạng các kinh tuyến song song, khoảng cách giữa các kinh tuyến tỷ lệ thuận với hiệu kinh độ tương ứng, các vĩ tuyến cũng là các đường vuông góc với các đường kinh tuyến.

Các phép chiếu hình trụ giả

Trong khi cho phép tham chiếu hình trụ, các vĩ tuyến được biểu diễn dưới dạng các đường song song, kinh tuyến giữa là một đường thẳng, các kinh tuyến khác là một đường cong đối xứng qua kinh tuyến giữa.

Các phép chiếu hình nón

Trên phép đối chiếu hình nón thẳng, các đường kinh tuyến được thể hiện dưới dạng các đường thẳng cắt nhau tại một điểm, góc giữa các đường của kinh tuyến trước với hiệu số kinh độ tương ứng. Các vĩ tuyến đại diện cho các vòng tròn đồng tâm, trung tâm của nó là pha của các kinh tuyến.

Các phép chiếu hình nón giả

Trên quy chiếu hình nón các kinh tuyến là các đường cong giả đối xứng qua kinh tuyến giữa, kinh tuyến giữa là một đường thẳng. Vĩ độ được biểu diễn dưới dạng các cung đồng tâm, có tâm là giao điểm của các đường kinh tuyến.

Các phép chiếu nhiều hình nón

Trên quy chiếu bội nón các kinh tuyến là những đường cong đối xứng qua kinh tuyến giữa, kinh tuyến giữa là một đường thẳng. Các vĩ tuyến được biểu diễn dưới dạng các cung đồng tâm và đối xứng qua đường xích đạo, có tâm là giao điểm của các đường kinh độ.

Các phép chiếu phương vị đứng

Trên phép so sánh phương vị, vị trí của các kinh tuyến là các đường thẳng cắt nhau tại một điểm gọi là trung điểm, góc giữa các kinh tuyến tỉ lệ với hiệu số kinh độ tương ứng, các vĩ tuyến là các đường tròn. đường tròn đồng tâm, tâm là giao điểm của các kinh tuyến.

Các phép chiếu phương vị giả

Trên vị trí giả kinh tuyến tham chiếu phương vị là các đường cong xoắn ốc cắt nhau tại một điểm, được gọi là điểm trung tâm. Vĩ độ được biểu diễn dưới dạng các vòng tròn đồng tâm, có tâm là giao điểm của các đường kinh độ.

Các phép chiếu khác

Trên các tham chiếu khác nhau, các vĩ độ là các đường thẳng song song. Kinh tuyến có hình thù bất kỳ, không tuân theo quy luật nào.

3.3. Phân loại các phép chiếu bản đồ theo định hướng của mạng lưới bản đồ:

Lưới là màn hình biểu diễn đơn giản nhất của lưới các đường tọa độ tương ứng với một hệ thống xác định độ chính xác trong khi cho phép tham chiếu mà chúng tôi gọi là lưới và trong nhiều tham chiếu là lưới cơ sở. cũng là một lưới tiêu chuẩn, nhưng đôi khi trong một số trường hợp khác, sự trùng lặp sẽ không xảy ra.

Theo vĩ độ φ0 qua điểm cực trị Q của hệ tọa độ được sử dụng, bản đồ tham chiếu có thể được phân thành 3 loại:

Phép chiếu thẳng

Khi φ0 = 900, điểm cực của hệ tọa độ được sử dụng trùng với cực địa lý

Các phép chiếu nghiêng

Khi 0 < φ0 < 900

Các phép chiếu ngang

Khi φ0 = 00 , điểm cực Q khi đó nằm trên xích đạo.

4.4. Phân loại phép chiếu bản đồ theo phương pháp tìm được phép chiếu:

Các tài liệu tham khảo cho phép được tìm thấy trên cơ sở giải quyết vấn đề thuận lợi của bản đồ toán học

Phương pháp giải bài toán thuận là phương pháp cho phép quy chiếu trong đó trước hết từ điều kiện đã cho tìm các hàm số f1(φ,λ), f2(φ,λ), sau đó dựa vào hàm số vừa tìm được để xác định các phương trình khác nhau. các đại lượng đặc trưng của quy chiếu cần tìm.

Các quy chiếu được tìm thấy trên cơ sở giải các bài toán thuận tiện của các sơ đồ toán học như quy chiếu trụ, quy chiếu nón, quy chiếu phương vị,….

Phương pháp tìm kiếm cho phép tham chiếu bản đồ dựa trên thuật toán bài toán nghịch đảo của bản đồ toán học là phương pháp kiểm chứng cho phép tham chiếu bản đồ khi các đối tượng tham chiếu đã được xác định trước, sau đó dựa vào các đối tượng đó để tìm f1 , f2 hoặc là trực tiếp đi tìm lịch sử của số lần chữa khỏi và các tính năng khác của tài liệu tham khảo được phép không có trước đây.

Các tham chiếu được tìm thấy bằng phương pháp này là tham chiếu Gauu-Kruger, tham chiếu UTM, tham chiếu Trebôsep, v.v.

4. Cho phép tham chiếu bản đồ cơ bản được sử dụng:

4.1. Phép chiếu hình nón:

Định nghĩa:

Trên phép đối chiếu hình nón thẳng, các kinh tuyến được biểu diễn dưới dạng các đường cắt nhau tại một điểm, gốc tọa độ giữa các kinh tuyến Tỷ lệ thuận với hiệu số kinh độ tương ứng. Các vĩ độ được biểu diễn dưới dạng các vòng tròn đồng tâm, tâm của nó là giao điểm của các kinh tuyến.

Trên các phép chiếu hình nón nghiêng hoặc nằm ngang, các vòng đứng và các vòng đồng cao của hệ thống thống trị mặt cầu nghiêng hoặc nằm ngang được biểu diễn dưới dạng kinh độ và vĩ độ trên một phép chiếu hình nón thẳng.

4.2. Phép chiếu hình trụ:

Định nghĩa:

Trong phép đối chiếu hình trụ thẳng, các đường kinh độ được biểu diễn bằng các đường kinh tuyến, khoảng cách giữa các đường kinh tuyến tỷ lệ với hiệu số kinh độ tương ứng, các đường vĩ tuyến là các đường vuông góc với kinh tuyến.

Trong phép chiếu hình trụ nghiêng hoặc hình trụ nằm ngang, các vòng thẳng đứng và các vòng đồng cao của hệ thống cột hình cầu nằm ngang hoặc nghiêng đã chọn được biểu diễn dưới dạng kinh độ và vĩ độ trên hình chiếu hình trụ thẳng.

4.3. Phép chiếu phương vị:

Các tham chiếu phương vị theo hướng của cực của hệ tọa độ được sử dụng được chia thành các tham chiếu phương vị thẳng, các tham chiếu phương vị nghiêng và các tham chiếu phương vị ngang.

Trên phép quy chiếu phương vị, kinh tuyến là các đường thẳng cắt nhau tại một điểm, góc nghiêng giữa các kinh tuyến tỉ lệ với hiệu số kinh tuyến tương ứng, vĩ tuyến là các đường tròn đồng tâm, có tâm là giao điểm của các kinh tuyến.

Trên các phép chiếu góc phương vị ở vị trí nghiêng hoặc nằm ngang, các vòng thẳng và chiều cao đồng trục của hệ thống hiệu chỉnh cột boong nghiêng hoặc ngang đã chọn được thể hiện trong lưới tiêu chuẩn, tức là dưới dạng các kinh tuyến trên phép chiếu phương vị thẳng. Khi đó mạng lưới kinh tuyến được vẽ trên bản đồ là những đường cong.

Các tham chiếu phương vị thông thường được sử dụng để xây dựng bản đồ Tỷ lệ nhỏ, vì vậy bề mặt toán học của Trái đất thường được công nhận là một hình cầu có bán kính R.