EGYÉB KÉPZETES VETÜLETEK

 

A képzetes henger-, kúp- és síkvetületeken kívül még igen sok képzetes vetületet ismerünk. Közös tulajdonságuk, hogy sem a fokhálózatra, sem a vetületi egyenletekre nézve semmilyen kikötés sincsen. Ebbõl adódóan lehetnek közöttük mind szögtartók, mind területtartók, mind általános torzulásúak. A torzulási függvények: a fokhálózat menti torzulások, a maximális és minimális hossztorzulások, stb. emiatt csak a bármely vetületre vonatkozó legáltalánosabb képletek alapján számíthatók.

 

Részletesebben azokkal foglalkozunk, amelyek a gyakorlatban sûrûn kerülnek alkalmazásra. Ezeken túl megemlítünk néhányat, amelyek vagy elméleti szempontból nevezetesek, vagy érdekességként ismertek.

 

 

Aitoff vetülete

 

Célunk, hogy az egész Földet egy olyan ellipszis kontúrban jelenítsük meg, amelynek nagytengelye - az egyenlítõ képe - kétszer akkora, mint a kistengely - a középmeridián képe, és az egyenlítõ meg a középmeridián hossztartó. Arra törekszünk továbbá, hogy a kontinensek kevésbé torzuljanak, mint a korábban tanult, ugyanezen tulajdonságokkal rendelkezõ Apianus II. képzetes hengervetülete.

 

Kiindulásul írjuk fel a féltekét körkontúrban ábrázoló transzverzális Postel féle síkvetületet. Ehhez elõször adjuk meg sinl * és cosl * képletét transzverzális elhelyezés esetén. Az N csúccsal szemközti oldalra felírt gömbháromszögtani oldal-koszinusz tétel szerint (ld. ??? ábra):

Ugyancsak az oldal-koszinusz tétel átrendezésébõl, melyet az N* csúccsal szemközti oldalra írtunk fel:

 

 

E képletek felhasználásával Postel transzverzális vetületének egyenletei:

és hasonlóan

A határoló meridiánok - a jobb és baloldali kontúrvonalak - l =± 90° behelyettesítésekor adódnak.

 

Hajtsunk most végre egy -szörös merõleges affinitási transzformációt az y tengelyre merõlegesen és egy -szöröset az x tengelyre merõlegesen, ami az x vetületi egyenlet -vel, az y vetületi egyenlet -vel való beszorzásával valósítható meg. Ennek hatására a félteke a kívánt alakú ellipszisre képezõdik le. Ha ezen az ellipszisen az egész Földet akarjuk ábrázolni, akkor egy Wagner-transzformációt kell végrehajtanunk m=1 és n=1/2 mellett. Képletben:

és

 

A vetületi egyenletekbõl látható, hogy és , ezért az egyenlítõ és a középmeridián hossztartó.

 

A torzulásokat az alábbi parciális deriváltakból számíthatjuk:

Minthogy Postel vetülete általános torzulású volt, az erre végrehajtott merõleges affinitási transzformációk és a Wagner-transzformáció ezen nem változtatott, így Aitoff vetülete is általános torzulású.

 

A Föld képe Aitoff vetületében a ??? ábrán látható.

 

Ez az 1889-ben publikált vetület David Aitoff (! 4 H @ & ) orosz kartográfustól származik. Újabban világtérképek vetületeként alkalmazzák. Átszámozott fokhálózatú változatai (ívelt pólusvonallal) kedvezõ átlagos torzultságuk miatt elterjedõben vannak.

 

 

Hammer vetülete

 

Az Aitoff vetület mintájára hozzunk létre területtartó képzetes vetületet ellipszis-kontúrban. Ehhez induljunk ki a féltekét kör alakban ábrázoló transzverzális Lambert féle síkvetületbõl, melynek vetületi egyenletei az alábbiak:

és

 

 

(Itt sinl * és cosl * fenti képletén kívül felhasználtuk, hogy

.)

 

Ismételjük meg Aitoff eljárását a transzverzális Lambert féle síkvetületre: hajtsunk végre egy -szörös merõleges affinitási transzformációt az y tengelyre merõlegesen és egy -szöröset az x tengelyre merõlegesen, valamint egy Wagner-transzformációt m=1 és n=1/2 értékekkel. Az eredmények - Hammer vetületének egyenletei - képletben:

és

Hammer vetülete az egész Földet ellipszis kontúrban ábrázolja, éspedig – mivel mind a fenti x és y irányú merõleges affinitások együttes hatása, mind a Wagner transzformáció a területtartást megõrzi – a kapott vetület területtartó.

 

A torzulások részletesebb meghatározásához szükségünk lehet a parciális deriváltakra:

 

A Föld képe Hammer vetületében a ???. ábrán látható.

 

??? Hammer német térképész ezt a vetületet 1892-ben publikálta. Területtartó világtérképek vetületeként napjainkban igen kedvelt. Átszámozott változatban (ívelt pólusvonallal) is használják.

 

Pécsi Albert földrajztudós 1930-ban a Föld legfontosabb termõterületeinek ábrázolására olyan ferdetengelyû Hammer féle vetületet használt, amelynél a vetületi kezdõpont a Greenwich-i meridián 30°-os szélességén helyezkedik el. A segédegyenlítõ (és ezzel az elõnyös torzulású zóna) beállítása következtében a kedvezõ adottságú mezõgazdasági területek összességükben kevéssé torzulnak. Pécsi ezt a vetületet a “termelés térképvetületének” nevezte.

 

A Bartholomew cég atlaszában használt ferdetengelyû Hammer féle vetület vetületi kezdõpontja a 45° É-i szélességre, Ny-Európába kerül (“Nordic” vetület). A kontinensek alakjának deformációja itt jóval enyhébb, mint a normális elhelyezés esetén. A Föld képe e vetületben a ??? ábrán látható.

 

 

Winkel vetülete

 

Készítsük el egy meridiánban és a j 0 szélességi körön hossztartó valódi hengervetületnek és Aitoff vetületének a keverékét, külön átlagolva az x és az y vetületi egyenleteket. Ekkor

 

A vetület pólusvonalas; a pólusvonal egyenes, hossza a valódi hengervetület hossztartó parallelköre hosszának a fele. Az egyenlítõ ekvidisztáns, hossza a hossztartó egyenlítõ és a hossztartó parallelkör hosszának átlaga, tehát itt hosszrövidülés lép fel. A középmeridián hossztartó. A j 0 szélességet Winkel 50° 28’-ben adta meg. Késõbb a j 0=40° választás terjedt el.

 

A torzulások kiszámítása az alábbi parciális deriváltakon át lehetséges.

Winkel vetülete általános torzulású. Az átlagos torzultsága a gyakorlatban használt vetületek között a legkisebb, a kontinensek alakjai csak csekély mértékben deformálódnak.

 

A Föld képe Winkel vetületében (a j 0=40°) a ??? ábrán látható.

 

Oswald Winkel "Tripel"-nek nevezett vetületét 1921-ben hozta nyilvánosságra. Az európai geokartográfia, de kivált a német nyelvterület egyik legkedveltebb vetülete világtérképek számára. Iskolai térképekhez is használják.

 

 

Littrow vetülete

 

A parallelkörök képei ellipszisek, a meridiánok képei hiperbolák. (Az ilyen fokhálózattal rendelkezõ vetületek összességét "von der Mühl vetületcsaládnak" nevezik.) A parallelköröket ábrázoló ellipszisek és a meridiánokat ábrázoló hiperbolák közös fókuszú görbeseregek, ennél fogva a fokhálózat ortogonális.

 

A vetületi egyenletek:

 

A félteke képe a teljes sík; a fél egyenlítõ a két fókuszpontot összekötõ egyenes szakaszra, a ± 90°-os határoló meridiánok az ennek folytatásában elhelyezkedõ két félegyenesre képezõdnek le. A torzulások a parciális deriváltakból következnek:

Ezekbõl kiszámítható, hogy ctgq =0 (azaz q =90°), továbbá h=k; következésképpen a vetület szögtartó. A meridiánok a pólusok felé haladva széttartanak, emiatt a területtorzulások a magasabb szélességeken rohamosan nõnek.

 

A K-i félteke nagy részének képe Littrow vetületében a ??? ábrán látható.

 

Joseph Johann Littrow osztrák csillagász 1833-ban mutatta be vetületét. Gyakorlati jelentõsége csekély, a XX. században a vetületek csoportosításának elméleti kérdései irányították rá a figyelmet.