Winkel tripel -projektio

Winkel tripel -projektion mukainen maailmankartta. Leveys- ja pituuspiirit merkitty 15 asteen välein.
Winkel tripel -projektio ja vääristymistä kuvaavat Tissot'n indikaattorit

Winkel tripel -projektio [1] (Winkel III) on yksi Oswald Winkelin vuonna 1921 esittämistä kolmesta karttaprojektiosta. Projektio on tasavälisen lieriö­projektion ja Aitoffin projektion aritmeettinen keskiarvo.[2] Sana tripel johtuu kolmin­kertaista tarkoittavasta saksan kielen sanasta ja viittaa siihen, että Winkelillä oli tarkoituksena minimoida kolme kartta­projektioissa esiintyvää vääristymää: pinta-alan, suunnan ja etäisyyden vääristymät.[3]

Matemaattinen määritelmä

Winkel tripel -projektiossa maan­pinnan piste, jonka leveysaste on ϕ {\displaystyle \phi } ja pituusaste λ {\displaystyle \lambda } , kuvautuu suora­kulmaisen koordi­naatiston pisteeseen, jonka koordinaatit ovat:

x = 1 2 [ λ cos ( ϕ 1 ) + 2 cos ( ϕ ) sin ( λ 2 ) s i n c ( α ) ] {\displaystyle x={\frac {1}{2}}\left[\lambda \cos(\phi _{1})+{\frac {2\cos(\phi )\sin \left({\frac {\lambda }{2}}\right)}{\mathrm {sinc} (\alpha )}}\right]}
y = 1 2 [ ϕ + sin ( ϕ ) s i n c ( α ) ] {\displaystyle y={\frac {1}{2}}\left[\phi +{\frac {\sin(\phi )}{\mathrm {sinc} (\alpha )}}\right]}

missä ϕ 1 {\displaystyle \phi _{1}} on vastaavan tasa­välisen lieriö­projektion perus­leveys­piiri, jonka kohdalla se on oikea­pituinen, ja

α = arccos [ cos ( ϕ ) cos ( λ 2 ) ] {\displaystyle \alpha =\arccos \left[\cos(\phi )\cos \left({\frac {\lambda }{2}}\right)\right]}

Merkintä s i n c ( α ) {\displaystyle \mathrm {sinc} (\alpha )} tarkoittaa funktiota

s i n c ( α ) = sin ( α ) α {\displaystyle \mathrm {sinc} (\alpha )={\frac {\sin(\alpha )}{\alpha }}} , kun α {\displaystyle \alpha } ≠ 0
s i n c ( α ) = 0 {\displaystyle \mathrm {sinc} (\alpha )=0} , kun α {\displaystyle \alpha } = 0.

Winkel ehdotti perus­leveys­piirinä ϕ 1 {\displaystyle \phi _{1}} käytettäväksi leveys­piiriä:

ϕ 1 = arccos ( 2 π ) {\displaystyle \phi _{1}=\arccos \left({\frac {2}{\pi }}\right)\,}

Näiden funktioiden käänteisfunktioita ei voida esittää matemaattisilla kaavoilla, ja niiden laskeminen numeerisestikin on melko mutkikasta.[4]

Käyttö

Vuonna 1998 yhdys­valtalainen National Geographic Society alkoi käyttää maailman­kartoissaan Winkel tripel -projektiota aikaisemmin käyttämänsä Robinsonin projektion sijasta. Monet oppi­laitokset ja oppikirjat seurasivat esi­merkkiä ja alkoivat käyttää samaa projektiota, jota useimmat niistä käyttävät edelleen.

Lähteet

  1. Maailmanluokan karttoja 9.4.2010. National Geographic. Viitattu 19.4.2014.
  2. John P. Snyder: Flattening the Earth: Two Thousand Years of Map Projections, s. 231-232. Chicago: University of Chicago Press, 1993. 0-226-76747-7. Teoksen verkkoversio.
  3. Winkel Tripel projections Winkel.org. Viitattu 12.12.2012.
  4. A General Algorithm for the Inverse Transformation of Map Projections using Jacobian Matrices. Proceedings of the Third International Symposium Mathematical & Computational Applications, 2001. Konya, Turkki: Artikkelin verkkoversio. (Arkistoitu – Internet Archive)

Aiheesta muualla

  • Table of common projections