Caratteristiche della proiezione conica cartografica, vantaggi, svantaggi

IL Proiezione conica cartografica È caratterizzato proiettando i punti di una superficie sferica sulla superficie di un cono, il cui vertice si trova sull'asse che passa attraverso i poli ed è tangente o asciugata verso la sfera. Il cono è una superficie che può essere aperta su un piano, formando un settore angolare e senza deformarsi le linee proiettate su di esso.

Il matematico Johann Heinrich Lambert (1728-1777) fu colui che ideò questa proiezione, apparendo per la prima volta nel suo libro Prospettiva di Freye (1759), dove ha raccolto diverse teorie e riflessioni sulle proiezioni.  

Figura 1. Proiezione conica. Fonte: Weisstein, Eric W. “Proiezione conica."Da MathWorld-A Wolfram Web Resource.

Nelle proiezioni coniche della superficie terrestre, i meridiani diventano linee radiali focalizzate sul vertice, con la stessa spaziatura angolare e i paralleli terrestri diventano archi circolari concentrici al vertice.

La Figura 1 mostra che la proiezione conica non consente di rappresentare entrambi gli emisferi. Inoltre, si osserva chiaramente che le distanze sono distorte dai parallelismi che intercettano il cono. 

Per questi motivi, questo tipo di proiezione viene utilizzato per rappresentare le regioni di latitudine media, estesa da est a ovest e più piccolo nord-sud. Questo è il caso della regione continentale degli Stati Uniti.

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Vantaggi

La terra può approssimare una sfera radiofonica di 6378 km, considerando che tutte le masse terrestri e acquatiche sono su quella grande sfera. Si tratta di convertire questa superficie, che copre un oggetto in tre dimensioni, come una sfera, in un altro oggetto in due dimensioni: una mappa piatta. Ciò porta l'inconveniente che la superficie curva sia distorta, volendo proiettarla sul piano.

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Le proiezioni cartografiche, come la proiezione conica, cercano di risolvere questo problema con la minore perdita di precisione. Quindi ci sono diverse opzioni per fare una proiezione, in base alle caratteristiche evidenziate.

Tra queste caratteristiche importanti ci sono distanze, superficie, angoli e altro ancora. Il modo migliore per mantenerli tutto rappresenta il terreno in 3D su vasta scala. Ma questo non è sempre pratico.

Trasportare un globo ovunque non è facile, poiché occupa il volume. Né può essere vista l'intera superficie della terra ed è impossibile riprodurre tutti i dettagli in un modello di scala.

Possiamo immaginare che il pianeta sia un'arancia, sbucciano l'arancia e spargi la buccia sul tavolo, cercando di ricostruire l'immagine della superficie arancione. È chiaro che molte informazioni andranno perse nel processo.

Le opzioni di proiezione sono le seguenti:

- Progetta su un aereo o

- Su un cilindro, che può essere sviluppato come piano rettangolare.

- Finalmente su un cono.

Il sistema di proiezione conica ha il vantaggio accurato rispetto ai parallelismi scelti per intercettare il cono di proiezione.

Inoltre, mantiene un orientamento praticamente intatto in tutti i meridiani, sebbene possa distorcere un po 'la scala per le latitudini distanti dai paralleli standard o di riferimento. Ecco perché è opportuno rappresentare paesi molto ampi o continenti.

La proiezione conica equidistante

È il sistema di proiezione conico originariamente utilizzato da Tolomeo, un geografo greco che viveva tra 100 e 170 d anni. C. Successivamente nel 1745 fu migliorato.

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È spesso usato nell'atlante delle regioni con latitudini intermedie. È adatto a mostrare aree con alcuni gradi di latitudine e che appartengono a uno degli emisferi equatoriali.

In questa proiezione, le distanze sono vere in tutti i meridiani e nei due parallelismi standard, cioè i parallelismi scelti per intercettare con il cono di proiezione. 

Nella proiezione conica equidistante, un punto sulla sfera si estende radialmente fino al suo incrocio con il cono tangente o secante, assumendo come centro di proiezione il centro della sfera.

figura 2. Nord America con proiezione conica equidistante. Fonte: cartografia radicale.

Svantaggi

Il principale svantaggio della proiezione conica è che non è applicabile alle regioni equatoriali.

Inoltre, la proiezione conica non è appropriata per mappare grandi regioni, ma piuttosto aree particolari, come il Nord America.

La proiezione conica di Albert

Utilizzare due parallelismi standard e preservare l'area, sebbene non la scala e la forma. Questo tipo di proiezione conica è stato presentato da H. C. Albers nel 1805.

Tutte le aree sulla mappa sono proporzionali a quelle corrispondenti sulla terra. In regioni limitate, gli indirizzi sono relativamente precisi. Le distanze corrispondono a quelle della superficie sferica sul parallelo standard.

Negli Stati Uniti viene utilizzato questo sistema di proiezione per mappe che mostrano i limiti degli stati dell'Unione, per i quali sono scelti come parallelismi standard su 29,5º N e 45,5º N risultante come errore massimo della scala 1, 25%.

Le mappe fatte con questa proiezione non mantengono gli angoli corrispondenti a quelli della sfera, né mantengono la prospettiva o l'equidistanza.

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Proiezione conica secondo Lambert

Fu proposto nel 1772 dal matematico e dal geografo svizzero con lo stesso nome. La sua caratteristica principale è che usa un cono tangente o secante alla sfera e la proiezione conserva gli angoli invarianti. Queste qualità lo rendono molto utile nelle lettere aeronautiche di navigazione. 

Il Servizio geologico degli Stati Uniti (USGS) utilizza la proiezione conica di Lambert. In questa proiezione, le distanze sono vere in tutti i parallelismi standard.

Figura 3. Diverse proiezioni coniche dell'emisfero settentrionale, a destra, la data di creazione. Fonte: Wikimedia Commons.

Nella proiezione conica di Lambert gli indirizzi rimangono ragionevolmente precisi. Le aree e le forme sono distorte poco in posizioni vicine ai parallelismi standard, ma l'alterazione della forma e dell'area aumenta con la separazione con loro. 

Poiché l'obiettivo di questa proiezione è mantenere direzioni e angoli uguali agli originali sulla sfera o sull'ellissoide, non esiste un metodo geometrico per ottenerlo, a differenza della proiezione equidistante del Tolomeo.

Piuttosto, è un metodo di proiezione analitico, basato su formule matematiche.

Le mappe di base USGS per le 48 istruzioni continentali utilizzano come parallelismi standard da 33ºN e 45ºN, lanciando un errore massimo nelle mappe del 2,5%.

Per le carte di navigazione in Alaska, i parallelismi di base utilizzati sono 55ºN e 65ºN. D'altra parte, l'Atlante nazionale del Canada USA 49ºN e 77ºN.

Riferimenti

1. Geohunter. Il progetto conico conforme Lambert. Recuperato da: Geo.Cacciatore.Cuny.Edu
2. Gisgografia. Proiezione conica: Lambert, Albers e Policon. Recuperato da: gisgeografia.com
3. Gisgografia. Quali sono le proiezioni della mappa? Recuperato da: gisgeografia.com
4. USGS. Proiezioni della mappa. Recuperato da: ICSM.Gov.Au
5. Weisstein, Eric W. “Progetto conico Albers Equa-AEA."Recupero da: Mathworld.Wolfram.com
6. Weisstein, Eric W. "Proiezione conica" recuperata da: Mathworld.Wolfram.com
7. Weisstein, Eric W. "Lambert Conformal Conic Project" recuperato da: Mathworld.Wolfram.com
8. Wikipedia. Elenco delle proiezioni della mappa. Recuperato da: in.Wikipedia.com