Das Mercator-Projektion ist ein System zur grafischen Darstellung der Erdoberfläche in einer Ebene, um Karten zu erstellen. Unter den fast 400 existierenden kartografischen Projektionen ist Mercator eine Art zylindrische Projektion..
Gerardus Mercator stellte sich 1569 die Erde in einem Zylinder vor, dessen Durchmesser dem Erdäquator entsprach. Dann projizierte er Linien vom Erdmittelpunkt zum Zylinder. Somit stellte es alle Punkte der Kontur der Erdoberfläche dar, die, wenn sie zusammengefügt werden, die Linien der geografischen Formen darstellen.
Die durch diese Projektion erhaltenen Karten sind besonders nützlich für Navigationskarten, da Routen auf einer geraden Linie verfolgt werden können..
Sein Hauptvorteil ist, dass es die geografischen Formen sehr gut darstellt und die realen Winkel beibehält. Es verändert jedoch die Proportionen der Landflächen, wenn wir uns vom Äquator entfernen..
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Die Erde hat eine ähnliche Form wie eine kreisende Ellipse (Geoid mit abgeflachten Polen und einem gewölbten Äquator). Auf dieser gekrümmten Oberfläche befinden sich die Konturen der Kontinente und Inseln.
Dies impliziert eine Schwierigkeit beim Versuch, diese gekrümmte Oberfläche in einer Ebene darzustellen, und dafür verwenden die Geographen die Projektionen. Alle Projektionen erzeugen jedoch eine gewisse Verformung oder Verzerrung in Bezug auf die Realität, und keine Methode repräsentiert die reale Erdoberfläche genau.
Daher gibt es verschiedene Arten von kartografischen Projektionen mit Vor- und Nachteilen, die unter anderem flach, konisch, zylindrisch oder polyedrisch sein können. In diesem Fall ist die Mercator-Projektion eine zylindrische Projektion.
Um das Problem der Projektion der Erdoberfläche auf die Ebene zu lösen, stellte sich Mercator die Erde in einem Zylinder mit demselben Durchmesser vor. Wo die Haupt- oder Längsachse des Zylinders mit der Erdrotationsachse zusammenfiel (normaler zylindrischer Vorsprung).
Anschließend projizierte es imaginäre Linien vom Zentrum des Planeten, die durch jeden Punkt der Kontur der Erdoberfläche verliefen, bis es den Zylinder abfing. So projizierte er jeden Punkt der Karte auf den Zylinder und indem er ihn als Ebene ausdehnte und die Punkte verband, erhielt er ein ziemlich genaues Bild der Erdkontur.
In diesem Fall handelt es sich um eine konforme normale zylindrische Projektion, bei der die Formen und Winkel beibehalten werden. Wie die Abstände, aber nicht die relativen Proportionen der Flächen in der Ebene.
Die mit Hilfe der Mercator-Projektion erstellte Karte zeichnet sich auch dadurch aus, dass sie nach Norden ausgerichtet ist und Europa das Zentrum einnimmt. Obwohl dies aufgrund der umfangreichen Verwendung dieser Karte offensichtlich erscheint, ist die Realität, dass gleichermaßen gültige Karten aus verschiedenen Perspektiven erstellt werden können.
Diese Art der Kartenprojektion wurde von Mercator entwickelt, um Navigationskarten (Karten für Seeleute) zu erstellen. Seitdem wird es zu diesem Zweck verwendet, da es sich leicht auf konstanten Strecken mit geraden Linien verfolgen lässt..
Andererseits ist seine Verwendung weit verbreitet, da es als reale Repräsentation der Erde in anderen Gebieten verwendet wird. So finden wir es in Lehrbüchern, auf Schulwandkarten und in vielen anderen Zusammenhängen..
Es wurde jedoch darauf hingewiesen, dass Karten, die mit der Mercator-Projektion erstellt wurden, nicht für die Schulbildung verwendet werden sollten. Dies liegt an der Tatsache, dass das Verhältnis der Oberflächen zwischen Kontinenten deformiert ist.
Somit behalten die Kontinente mit der größten Landmasse um den Äquator eine relative Oberfläche auf der Karte bei, die der realen ähnlich ist. Die nördlich des Äquators gelegenen Kontinente sind jedoch größer als real..
Die Gall-Peters-Projektion von 1885, bei der es sich um eine äquidistante normale zylindrische Projektion handelt, wurde für Schulzwecke vorgeschlagen. Es speichert die Oberflächenproportionen und schränkt die Mercator-Projektion für Navigationskarten ein, wo seine Eigenschaften es effizient machen..
Online-Geolokalisierungssysteme über das INTERNET, wie z Google Maps, Verwenden Sie die Mercator-Projektion. Speziell die sogenannte Web Mercator Projektion oder Google Web Mercator, den Google 2005 eingeführt hat und der sich bei Online-Kartenanbietern verbreitet hat.
Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass die für die Ausführung erforderlichen mathematischen Berechnungen einfacher sind als die anderer Arten von Projektionen. Ebenso wie die Tatsache, dass in dieser Projektion die Winkel so bleiben, wie sie wirklich sind.
Die Mercator-Projektionskarte eignet sich ideal zum Zeichnen geradliniger Routen für die Navigation und enthält eine geometrische Formel zur Korrektur von Verzerrungen durch Umwandlung von Messungen in Breitengrade. Andererseits behält diese Kartenprojektion die Winkel zwischen Punkten so bei, wie sie wirklich sind..
Darüber hinaus hat die Mercator-Projektion, wie bereits erwähnt, den großen Vorteil der geringeren Komplexität der für ihre Realisierung erforderlichen mathematischen Operationen..
Der grundlegende Nachteil der Mercator-Projektion für Karten hängt mit den Anteilen der Landmassengrößen zusammen. In der Nähe des Äquators bleiben die Proportionen erhalten, aber wenn man sich vom Äquator wegbewegt, nehmen die Flächen in Bezug auf die Realität zu.
Dies liegt daran, dass die Projektion auf einen Zylinder gemacht wurde, an dem nur der Äquator tangiert, ohne die erzeugte Verformung zu kompensieren. Punkte auf der Höhe des Äquators verlaufen parallel zum Zylinder, Punkte, die von diesem entfernt sind, nicht..
In letzterem Fall schneiden die Linien, die sie projizieren, den Zylinder an diagonalen Punkten und weiter voneinander entfernt. Daher werden die Parallelen und Meridiane des Bezugssystems oder der Koordinaten nach Norden und nach Süden ausgedehnt..
Dies hat zur Folge, dass wir bei Betrachtung einer mit der Mercator-Projektion erstellten Karte beispielsweise Alaska größer als Brasilien sehen. Die Realität ist jedoch, dass Brasilien fünfmal größer ist als Alaska.
Ebenso wie es auch den Eindruck erweckt, dass die Iberische Halbinsel fast so groß ist wie Venezuela oder Kolumbien, wenn sie größer sind. In ähnlicher Weise ist Russland auf der Mercator-Karte siebenmal größer als Australien, wenn es nur eine Fläche hat, die doppelt so groß ist wie dieser Kontinent..
Ein weiteres Manko der Mercator-Projektion besteht darin, dass sich in der generierten Karte sowohl der Nordpol als auch der Südpol außerhalb des Gebiets befinden. Dies ist besonders problematisch für den Südpol, auf dem sich der Kontinent Antarktis befindet..
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