الإسقاط الأسطواني: الخصائص والمزايا والعيوب - علم - 2026

و إسقاط أسطواني في رسم الخرائط هو الذي من المتوقع النقاط على سطح كروي على اسطوانة، الذي يتزامن مع الخط الذي يمر عبر القطبين وهو ظل أو القاطع على المجال المحور. الأسطوانة عبارة عن سطح يمكن فتحه على مستوى مستطيل دون أن تتعرض الخطوط المسقطة عليه للتشوه.

هناك العديد من الإسقاطات الأسطوانية ، حيث تصبح المتوازيات خطوطًا أفقية وخطوط الطول خطوطًا عمودية ، بمجرد تمديد الأسطوانة في مستوى. يتم اختيار أسطوانة الإسقاط بشكل عام بحيث تكون مماسة للخط الاستوائي للأرض. في هذه الحالة ، سيكون نصف قطرها مساويًا لنصف قطر خط الاستواء ، انظر الشكل 1.

الشكل 1. الإسقاط الأسطواني للقارات. المصدر: Wikimedia Commons Atlas of the World.

ومع ذلك ، يمكن أيضًا اختيار أسطوانات الإسقاط بشكل قاطع لاثنين من المتوازيات على مسافة متساوية من الخط الاستوائي ، وفي هذه الحالة سيكون للأسطوانة نصف قطر أقل من نصف قطر خط الاستواء.

ستعرض الخريطة الناتجة للإسقاط الأسطواني شبكة من المتوازيات الأفقية وخطوط الطول العمودية التي تشكل زوايا قائمة.

مزايا الإسقاط الأسطواني

هناك عدة أنواع من الإسقاطات الأسطوانية المستخدمة في رسم الخرائط ، ولكل منها نقاط قوتها وضعفها. في أي حال ، سيعتمد اختيار نوع الإسقاط على الغرض النهائي للخريطة.

بادئ ذي بدء ، تتمثل إحدى ميزات هذا الإسقاط وأي عرض خرائط آخر في أنه يمكنك من خلالها تصور أجزاء من الأرض على سطح مستو وأخذها معك للتشاور معهم بسهولة.

يعتبر الإسقاط الأسطواني مناسبًا جدًا لخرائط العالم ، حيث يمكن تمثيل كلا نصفي الكرة الأرضية ، على عكس الإسقاطات الأخرى ، مثل الإسقاط المخروطي ، الذي يسمح فقط بتمثيل أحد نصفي الكرة الأرضية.

الآن ، عند تمثيل سطح كروي على مستوى ، فسيتم دائمًا تشويهه بطريقة أو بأخرى. في حالة الإسقاط الأسطواني ، يحدث أقل تشوه في المنطقة المدارية.

على وجه التحديد لغرض الاستفادة من مزايا هذا النوع من الإسقاط ، ولكن في نفس الوقت في محاولة لتقليل هذه المضايقات ، اقترح الجغرافيون أنواعًا مختلفة من الإسقاط الأسطواني على مر القرون.

إسقاط مركاتور أسطواني

يُنسب اختراع هذا الإسقاط إلى رسام الخرائط والجغرافي وعالم الرياضيات البلجيكي جيراردوس ميركاتور في عام 1569. وهو أحد أكثر الإسقاطات استخدامًا على خرائط العالم ، حتى يومنا هذا.

فضيلتها الرئيسية هي أن مسار الاتجاه الثابت يتم تمثيله على الخريطة بخط مستقيم.

بسبب هذه الميزة الفريدة ، كان نوع الخريطة الذي اعتمده الملاحون بعد وقت قصير من إصدارها. إنه بعد ذلك إسقاط مطابق ، لأنه يحافظ على الاتجاهات والزوايا.

ولكن هذا هو بالضبط ما يجعل إسقاط مركاتور لا يحافظ على المناطق. تبدو المناطق خارج المناطق المدارية ، وخاصة تلك الموجودة في أقصى الشمال أو أقصى الجنوب ، كبيرة بشكل مبالغ فيه.

الشكل 2. يوسع إسقاط مركاتور مناطق أقصى الشمال أو أقصى الجنوب. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

منذ نشأته ، تم استخدام إسقاط مركاتور على نطاق واسع لتمثيل خرائط العالم مع القارات والبلدان.

في الآونة الأخيرة ، انتشرت نظرية المؤامرة عبر الشبكات الاجتماعية ، والتي تؤكد أن الدول الغنية مهتمة بهذا النوع من الإسقاطات ، لكي تظهر أكبر وأقوى على خريطة العالم من الدول الفقيرة في المناطق الاستوائية. هذا النوع من الجدل هو مغالطة كاملة.

الشكل 3. خريطة العالم مع إسقاط مركاتور. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

سلبيات

مشكلة الإسقاط الأسطواني ، كما رأينا في الأقسام السابقة ، هي أن المقياس مشوه بعيدًا عن خط الاستواء أو المتوازيات المرجعية ، والمعروفة أيضًا باسم الموازيات القياسية.

العيب الرئيسي هو أنه خارج المناطق المدارية ، فإن هذا التشوه للأشكال والمسافات يتزايد ، مما يزيد من هذا التشوه لخطوط العرض القطبية ، مما يجعل هذه المناطق تبدو أكبر بكثير مما هي عليه بالفعل.

لهذا السبب ، تم إجراء تعديلات لإزالة التشويه قدر الإمكان ، المتغيرات الناشئة في الإسقاطات الأسطوانية ، والتي تظهر خصائصها الرئيسية أدناه.

إسقاط ويب أسطواني - مركاتور

إنه أحد أشكال إسقاط Mercator الكلاسيكي الذي أصبح نظام رسم الخرائط القياسي للويب. هذا هو النظام الذي تبنته شركة جوجل عام 2005 لتطبيقاتها الشهيرة خرائط جوجل وجوجل إيرث.

اعتمد مزودو خرائط الإنترنت الرئيسيون الآخرون مثل خرائط Bing و Mapquest و OpenStreetMap و Mapbox وغيرها نظام الإسقاط هذا.

الفرق بين الإسقاط الأصلي مركاتور وهذا النوع من الإسقاط دقيق للغاية والنتيجة النهائية تختلف قليلا جدا.

في الإسقاط الأصلي ، يُفترض أن الأرض كروية ، بينما في الويب - مركاتور يُفترض أن الأرض إهليلجية.

ومع ذلك ، هناك دول لم تعتمد هذه التحسينات في خرائطها. على سبيل المثال ، بالنسبة إلى الولايات المتحدة وكندا القاريتين ، يُفضل الإسقاط المخروطي المطابق لامبرت لمخططات الملاحة الجوية وإسقاط ألبرت كونيك لمسائل السجل العقاري.

إسقاط لامبرت أسطواني

إنه إسقاط أسطواني اقترحه عالم الرياضيات والجغرافي السويسري يوهان هاينريش لامبرت (1728-1777) عام 1772. في نسخته الأصلية ، يستخدم لامبرت خط الاستواء كمرجع موازٍ.

في هذا النوع من الإسقاط ، الهدف هو تصحيح التشوه في المنطقة التي قدمها إسقاط مركاتور ، ولهذا يُعرف أيضًا باسم الإسقاط الأسطواني للمساحة المتساوية.

يتم تحقيق الثبات في المنطقة في إسقاط لامبرت على حساب تشوه في الجانب ، خاصة في المناطق ذات القيم الكبيرة لخطوط العرض.

من هذا النوع من الإسقاط ، ظهرت عائلة مكونة من سبعة متغيرات على الأقل ، حيث يتم اختيار اثنين من المتوازيات على بعد متساوٍ من الخط الاستوائي ، مع الحفاظ على الثبات في المنطقة كخاصية أساسية ولكن التقليل من التشوه في خطوط العرض التي تهم حسب استخدام الخريطة.

أنواع أخرى من الإسقاطات الأسطوانية ، فضائلها وعيوبها

بالإضافة إلى تلك التي تمت مراجعتها بالفعل ، هناك أنواع أخرى من الإسقاطات الأسطوانية ، حتى القديمة جدًا. بعضها موضح بالأسفل.

إسقاط أسطواني متساوي البعد

إنه نوع من الإسقاط البسيط حيث تصبح خطوط الطول في الكرة الأرضية خطوطًا عمودية متباعدة بشكل متساوٍ. بطريقة مماثلة ، فإن المتوازيات أو دوائر خط العرض تصبح خطوطًا أفقية متساوية البعد أيضًا.

هذا النوع من الإسقاط قديم جدًا ويُنسب إلى Marinus of Tyrios ، وهو الجغرافي اليوناني الذي عاش بين 70 و 130 بعد الميلاد. ج.

هذا النوع من الإسقاط له عيب هو أنه يشوه المناطق والأشكال بشكل رئيسي في مناطق خطوط العرض الأعلى من المناطق الاستوائية ، مما يؤدي إلى تسطيح الأشكال أفقيًا بالقرب من المناطق القطبية.

وبالتالي ، فإن هذا النوع من الإسقاط لا يحافظ على المساحات والزوايا ، إلا في الموازي الاستوائي حيث يكون دقيقًا.

إسقاط ميلر أسطواني

اقترحها رسام الخرائط أوزبورن ميتلاند ميلر (1897-1979) في عام 1942 باستخدام خط الاستواء كمعيار موازٍ لأسطوانة الإسقاط.

هذا الإسقاط مشابه جدًا لإسقاط Mercator ، ولكن مع وجود عيب هو أنه غير متوافق ، أي أن العنوان الثابت على خريطة Miller يبدو وكأنه منحنى.

لتنفيذ إسقاطه ، بدأ ميلر من إسقاط مركاتور ، وضرب خط العرض الحقيقي بالعامل ⅘ ثم نفذ إسقاط مركاتور. لتعويض العامل عند خط العرض المسقط ، يتم ضربه في العامل العكسي ، أي 5/4.

والنتيجة هي أن الأشكال الموجودة في خطوط العرض العالية تعاني من تشويه أقل مقارنة بالشكل الأصلي.

المراجع

1. Aguilar، A. 2004. الجغرافيا العامة. الثاني. الإصدار. برنتيس هول. 57-58.
2. ابراهيم غديربور. إسقاط الخريطة. تم الاسترجاع من: researchgate.net
3. الجغرافيا. ما هي توقعات الخريطة؟ تم الاسترجاع من: gisgeography.com
4. الجغرافيا. إسقاط أسطواني. تم الاسترجاع من: gisgeography.com
5. وايسشتاين ، إي. إسقاط أسطواني. تم الاسترجاع من: mathworld.wolfram.com
6. ويكيبيديا. إسقاط لامبرت أسطواني متساوي المساحة. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.com
7. ويكيبيديا. إسقاط مركاتور. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.com
8. ويكيبيديا. قائمة إسقاطات الخريطة. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.com