Κωνική προβολή

Με τον όρο Κωνική προβολή (conic projection), χαρακτηρίζεται γενικά μία από τις τρεις βασικές μεθόδους, (χαρτογραφικής προβολής), που ακολουθούνται στη χαρτογράφηση μιας σφαιρικής επιφάνειας (π.χ. της Γης)

Κατά την κωνική προβολή θεωρείται ότι ο οφθαλμός του παρατηρητή βρίσκεται στο κέντρο της Γης και τα προς αναπαράσταση σημεία της επιφάνειάς της προβάλλονται επί της εσωτερικής επιφάνειας κώνου, ή κώνων που εφάπτονται ενός ή περισσοτέρων παραλλήλων κύκλων της Γης, καλούμενοι εν προκειμένω "παράλληλοι επαφής" (standard parallels). Μια φανταστική εικόνα αυτής της περιγραφής είναι ένα τεράστιο χωνί να σκεπάζει την προς εξέταση σφαιρική επιφάνεια της γης. Αυτοί λοιπόν, οι παράλληλοι επαφής, στη κατασκευή, τεμνόμενοι κατά μια γενέτειρά τους, λαμβανόμενη ως αρχή και στη συνέχεια αναπτυσσόμενοι σε χάρτη δημιουργούν τον λεγόμενο κωνικό χάρτη.

Στις χρησιμοποιούμενες κωνικές προβολές στη ναυτική χαρτογραφία ο άξονας του κώνου συμπίπτει με τον άξονα της Γης, ενώ ο παράλληλος επαφής είναι η βάση του κώνου προβολής.

• Σημειώνεται ότι το ύψος του κώνου προβολής αυξάνει με την ελάττωση του παραλλήλου επαφής. Συνεπώς όταν επιλέγεται παράλληλος που πλησιάζει τον ισημερινό (0 μοίρες), τότε ο κώνος προβολής εκφυλίζεται σε κύλινδρο. Αντίθετα πάλι, αν γίνει εφαρμογή κώνου στον Πόλο (είτε βόρειο, είτε νότιο) το ύψος του κώνου μηδενίζεται με συνέπεια και στη περίπτωση αυτή ο κώνος να εκφυλίζεται σε επίπεδο.

Είδη κωνικής προβολής

Επιμέρους είδη κωνικής προβολής είναι: η Απλή κωνική προβολή, η προβολή τύπου Λάμπερτ και η πολυκωνική προβολή.

1. Απλή κωνική προβολή
. Κατά τη μέθοδο αυτή επιλέγεται ένας γεωγραφικός παράλληλος, ως παράλληλος επαφής (του κώνου). Οπότε οι ενδιάμεσοι παράλληλοι μέχρι τον Πόλο αναπαριστώνται ως τόξα ομόκεντρων κύκλων, των οποίων το κέντρο είναι η κορυφή του κώνου. Οι δε μεταξύ τους αποστάσεις είναι ανάλογοι με τις αντίστοιχες επί της Γης. Οι δε μεσημβρινοί φέρονται ως ευθείες ή καμπύλες που συγκλίνουν προς τον πλησιέστερο Πόλο. Το δε σημείο του Πόλου προβάλλεται ως παράλληλος κύκλος των 90 μοιρών.

Καθίσταται συνεπώς σαφές ότι στη μέθοδο αυτή ο παράλληλος επαφής έχει το αυτό πραγματικό μήκος, γι΄ αυτό και η κλίμακα επ΄ αυτού και των μεσημβρινών είναι η αυτή. Αντίθετα οι λοιποί παράλληλοι παρουσιάζουν μεγαλύτερο μήκος του πραγματικού αυξανόμενοι ανάλογα της απόστασής τους από τον παράλληλο επαφής. Ως εκ τούτου η κλίμακα χάρτου δεν είναι η ίδια σε όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό είναι και το κυριότερο μειονέκτημα της μεθόδου αυτής στη ναυτική χρήση.

Παρά ταύτα επειδή οι χάρτες απλής κωνικής προβολής παρουσιάζουν μικρή στρέβλωση μόνο πέριξ του παραλλήλου επαφής χρησιμοποιούνται σε απεικονίσεις κυρίως γεωγραφικών ζωνών μικρής κατά πλάτος έκτασης.

• Σημειώνεται ότι η πρώτη απλή κωνική προβολή χάρτου εκπονήθηκε τον 2ο αιώνα (μ.Χ.) από τον Κλαύδιο Πτολεμαίο σε αναπαράσταση της Μεσογείου.

2. Προβολή (τύπου) Λάμπερτ*

Χάρτης τύπου Λάμπερτ, με τους δύο (ερυθρούς) παραλλήλους επαφής

Λαμβάνοντας υπόψη το θετικό της απλής κωνικής προβολής ότι δεν παρατηρείται στρέβλωση περί του παραλλήλου επαφής, ο εφευρέτης της μεθόδου αυτής προχώρησε στην άποψη η προβολή να γίνεται σε κώνο που δεν εφάπτεται μόνο σ΄ ένα παράλληλο επαφής αλλά «σφηνώνεται» στην σφαιρική επιφάνεια ωσάν να εξογκώνεται σε σφαιρική ζώνη. Έτσι μεταξύ των δύο ακραίων παραλλήλων επαφής η στρέβλωση (παραμόρφωση) στη χαρτογράφηση αυτής της ζώνης θα είναι ίδια μ΄ εκείνη των μεσημβρινών και συνεπώς ο χάρτης θα παρουσιάζει ομοιότητα με την πραγματική. Όσο μικρότερου εύρους είναι οι παράλληλοι επαφής τόσο μικρότερη θα είναι και η παραμόρφωση.
Χάρτες προβολής Λάμπερτ σήμερα είναι σε ευρύτατη χρήση στην αεροναυτιλία αλλά και ως πολικοί χάρτες των ναυτιλλομένων (Πολική ναυτιλία).

(*) Η ονομασία της μεθόδου αυτής προέρχεται από τον καταγόμενο από την Αλσατία εφευρέτη του 18ου αιώνα Ιωάννη Ερρίκο Λάμπερτ.

3. Πολυκωνική προβολή
Λαμβάνοντας υπόψη η Χαρτογραφία την μέθοδο Λάμπερτ προχώρησε ακόμη περισσότερο με πολλές απλές κωνικές προβολές, δηλαδή με πολλούς διαδοχικούς παραλλήλους επαφής, επί του ίδιου χάρτη.

Στη πολυκωνική προβολή κάθε παράλληλος επαφής αποτελεί τη βάση του αντίστοιχου κώνου. Έτσι οι παράλληλοι παρίστανται ως μη ομόκεντροι κύκλοι και οι μεσημβρινοί ως καμπύλες που συγκλίνουν προς τον πόλο με τα κοίλα τους προς τον κεντρικό μεσημβρινό.

Χάρτες πολυκωνικής προβολής χρησιμοποιούνται περιορισμένα κυρίως για απεικόνιση εκτεταμένων περιοχών όπως σε γεωγραφικούς Άτλαντες , σε Ωκεανογραφικές και Υδρογραφικές Υπηρεσίες, σε Ινστιτούτα θαλάσσιας έρευνας κ.λπ.