Lambertin oikeakulmainen kartioprojektio

Lambertin oikeakulmaisen kartio­projektion mukainen maailman­kartta, standardileveyspiireinä 20°N ja 50°N. Etelänapa joutuu kartassa äärettömän kauas, ja niinpä kartta on katkaistu pituuspiirin 30°S kohdalta.
Lambertin oikeakulmaisen kartio­projektion mukainen lento­suunnistus­kartta, standardileveyspiireinä 3°N ja 45°N°.

Lambertin oikeakulmainen kartio­projektio (engl. Lambert comformal conic projection, LCC) on karttaprojektio, jota käytetään varsinkin lento­suunnistus­kartoissa sekä monissa kansallisissa ja alueellisissa kartoitus­järjestelmissä. Se on yksi Johann Heinrich Lambertin vuonna 1772 teoksessaan Anmerkungen und Zusätze der Land- und Himmelscharten esittämistä seitsemästä karttaprojektiosta.

Käsitteellisesti projektio voidaan ajatella muodostettavan ympäröimällä maapallo sitä sivuavalla kartiolla, jolle tietty osa maan pinnasta kuvataan konformisesti. Sen jälkeen kartio avataan. Kartan perus­mitta­kaava määräytyy sen leveys­piirin mukaan, jonka kohdalla kartio sivusi pallo­pintaa, ja sitä sanotaan projektion referenssi­leveys­piiriksi tai standardi­leveys­piiriksi.

Projektiosta on olemassa myös muunnos, jossa standardi­leveys­piirejä on kaksi. Niiden välisellä vyöhykkeellä kartan mitta­kaava on pienempi ja tämän vyöhykkeen ulkopuolella suurempi kuin standardi­leveys­piireillä. Tällä tavoin poikkeamat perus­mitta­kaavasta voidaan minimoida sillä alueella, joka kartassa ensi­sijaisesti on tarkoitus näyttää ja joka suurelta osin on kahden standardi­leveys­piirin välissä. Toisin kuin muista kartio­projektioista, Lambertin oikea­pintaisesta kartio­projektiosta ei ole sellaista muunnosta, joka aidosti perustuisi pallo­pintaa leikkaavaan kartio­pintaan, koska siinä tapauksessa kartan mitta­kaava ei olisi sama molemmilla standardi­leveys­piireillä.[1]

Käyttö

Lentäjien käyttämät lento­suunnistus­kartat perustuvat yleensä Lambertin oikea­kulmaiseen kartio­projektioon, koska siinä maanpinnan isoympyrät, jotka ovat lyhimpiä mahdollisia lento­reittejä kahden annetun paikka­kunnan välillä, näkyvät likimain suorina viivoina.[2]

Muunnoskaavat

Maanpinnan piste, jonka maan­tieteellinen pituus on λ {\displaystyle \lambda } ja leveys ϕ {\displaystyle \phi } , kuvautuu Lambertin oikea­kulmaisessa kartio­projektiossa tason pisteeseen, jonka karteesiset koordinaatit (x, y) saadaan seuraavilla kaavoilla, kun ϕ 1 {\displaystyle \phi _{1}} ja ϕ 2 {\displaystyle \phi _{2}} ovat standardileveyspiirit, ϕ 0 {\displaystyle \phi _{0}} ja λ 0 {\displaystyle \lambda _{0}} sen paikan leveys- ja pituus­aste, joka kuvautuu koordinaatiston origoon[3]

x = ρ sin [ n ( λ λ 0 ) ] {\displaystyle x=\rho \sin[n(\lambda -\lambda _{0})]}
y = ρ 0 ρ cos [ n ( λ λ 0 ) ] {\displaystyle y=\rho _{0}-\rho \cos[n(\lambda -\lambda _{0})]}

missä

n = ln ( cos ϕ 1 sec ϕ 2 ) ln [ tan ( 1 4 π + 1 2 ϕ 2 ) cot ( 1 4 π + 1 2 ϕ 1 ) ] {\displaystyle n={\frac {\ln(\cos \phi _{1}\sec \phi _{2})}{\ln[\tan({\frac {1}{4}}\pi +{\frac {1}{2}}\phi _{2})\cot({\frac {1}{4}}\pi +{\frac {1}{2}}\phi _{1})]}}}
ρ = F cot n ( 1 4 π + 1 2 ϕ ) {\displaystyle \rho =F\cot ^{n}({\frac {1}{4}}\pi +{\frac {1}{2}}\phi )}
ρ 0 = F cot n ( 1 4 π + 1 2 ϕ 0 ) {\displaystyle \rho _{0}=F\cot ^{n}({\frac {1}{4}}\pi +{\frac {1}{2}}\phi _{0})}
F = cos ϕ 1 tan n ( 1 4 π + 1 2 ϕ 1 ) n {\displaystyle F={\frac {\cos \phi _{1}\tan ^{n}({\frac {1}{4}}\pi +{\frac {1}{2}}\phi _{1})}{n}}}

Jos standardileveyspiirejä on valittu vain yksi eli ϕ 1 = ϕ 2 {\displaystyle \phi _{1}=\phi _{2}} , n:n arvoa ei voi laskea edellä esitetyllä tavalla, koska sen lausekkeessa sekä osoittaja että nimittäjä ovat tällöin nollia. Sen sijaan on käytettävä arvoa

n = sin ( ϕ 1 ) {\displaystyle n=\sin(\phi _{1})} [4]

Lähteet

  1. CMAPF FAQ NOAA. Arkistoitu 15.4.2012. Viitattu 3.1.2015.
  2. ”Kartta”, Otavan iso Fokus, 3. osa (Ip-Kp). Otava, 1973. ISBN 951-1-00051-9.
  3. Lambert Conformal Conic Projection Wolfram Mathworld. Viitattu 3.1.2015.
  4. John P. Snyder: ”Lambert Conformal Conic Projection”, Map Projections - A Working Manual, s. 107. Washington D. C.: United States Government Print Office, 1987. Teoksen verkkoversio. (Arkistoitu – Internet Archive)

Aiheesta muualla

  • Taulukko tavallisten karttaprojektioiden ominaisuuksista esimerkkeineen Racicalcartography.net.
  • Java-applet, jolla voidaan tutkia mittasuhteiden vääristymistä Lambertin kartioprojektiossa (Arkistoitu – Internet Archive)
  • State Plane Coordinate System of 1983 US Departement of Commerce.
  • Lambertin oikeakulmaisen kartioprojektion muunnoskaavat Land Information New Zealand. Arkistoitu 14.4.2014. Viitattu 3.1.2015.
Käännös suomeksi
Käännös suomeksi
Tämä artikkeli tai sen osa on käännetty tai siihen on haettu tietoja muunkielisen Wikipedian artikkelista.
Alkuperäinen artikkeli: en:Lambert conformal conic projection