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Proyección de mercator: 7 distorsiones de la tierra

La proyección de Mercator es una proyección de mapa cilíndrico presentada por Flemish, geógrafo y el cartógrafo Gerardus Mercator en 1569. 

Se convirtió en la proyección de mapa estándar para la navegación, ya que es el único en la representación del norte y sur, así como todas las partes conservando las direcciones y formas locales. 

Como efecto secundario, la proyección de Mercator infla el tamaño de los objetos lejos del ecuador.

Esta inflación es muy pequeña cerca del ecuador, pero se acelera al aumentar la latitud para volverse infinita en los polos. 

Entonces, por ejemplo, las masas de tierra como Groenlandia y la Antártida parecen mucho más grandes de lo que realmente son en relación con las masas de tierra cerca del ecuador, como África Central.

proyección de mercator

Historia

Existe cierta controversia sobre los orígenes de la proyección del mercator. 

El erudito alemán Erhard Etzlaub grabó «mapas de brújula» en miniatura de Europa y partes de África que abarcaban latitudes de 0 ° a 67 °.

Estos mapas fueron diseñados para permitir el ajuste de sus relojes de sol portátiles de bolsillo .

La proyección encontrada en estos mapas, que data de 1511, fue declarada por Snyder en 1987 como la misma proyección de Mercator. 

Joseph Needham, un historiador de China, escribió que los chinos desarrollaron la proyección de Mercator cientos de años antes que Mercator. Estas proyecciones fueron usadas en mapas estelares durante la dinastía Song. 

Sin embargo, este fue un caso simple y común de identificación errónea. La proyección en uso fue la proyección equirrectangular.

proyección de mercator

El desarrollo de la proyección de Mercator supuso un gran avance en la cartografía náutica del siglo XVI. 

Sin embargo, se adelantó mucho a su tiempo, ya que las antiguas técnicas de navegación y topografía no eran compatibles con su uso en la navegación. 

Dos problemas principales impidieron su aplicación inmediata: la imposibilidad de determinar la longitud en el mar con la precisión adecuada y el hecho de que en la navegación se utilizaban direcciones magnéticas, en lugar de direcciones geográficas. 

Solo a mediados del siglo XVIII, después de que se inventara el cronómetro marino y se conociera la distribución espacial de la declinación magnética, los navegantes pudieron adoptar plenamente la proyección de Mercator.

A pesar de esas limitaciones de búsqueda de posición, la proyección de Mercator se puede encontrar en muchos mapas del mundo en los siglos posteriores a la primera publicación de Mercator. 

Sin embargo, no comenzó a dominar los mapas del mundo hasta el siglo XIX, cuando el problema de la determinación de la posición se resolvió en gran medida. 

Una vez que la proyección de Mercator se convirtió en la proyección habitual de los mapas comerciales y educativos, fue objeto de críticas persistentes de los cartógrafos por su representación desequilibrada de las masas de tierra y su incapacidad para mostrar de manera útil las regiones polares.

Las críticas dirigidas contra el uso inadecuado de la proyección de Mercator dieron como resultado una oleada de nuevos inventos a finales del siglo XIX y principios del XX.

Debido a estas presiones, los editores redujeron gradualmente el uso de la proyección de mercantor a lo largo del siglo XX. 

Sin embargo, el advenimiento del mapeo web dio a la proyección un resurgimiento abrupto en forma de proyección Web Mercator.

Hoy en día, la proyección de Mercator se puede encontrar en cartas marinas, mapas del mundo ocasionales y servicios de mapas web.

Google Maps, que se basó en la proyección de mercantor desde 2005, y todavía lo usa para mapas de área local. 

Propiedades 

Como en todas las proyecciones cilíndricas, los paralelos y meridianos de la proyección de Mercator son rectos y perpendiculares entre sí. 

Debido a que la escala lineal de un mapa de Mercator aumenta con la latitud, distorsiona el tamaño de los objetos geográficos lejos del ecuador.

También transmite una percepción distorsionada de la geometría general del planeta. 

En latitudes superiores a 70 ° norte o sur, la proyección de Mercator es prácticamente inutilizable, porque la escala lineal se vuelve infinitamente grande en los polos. 

Por lo tanto, un mapa de Mercator nunca puede mostrar completamente las áreas polares.

La proyección de Mercator mapea todas las líneas con rumbo constante (rumbos (matemáticamente conocidos como loxodromas) a líneas rectas.

Las dos propiedades, conformidad y líneas rectas, hacen que esta proyección sea especialmente adecuada para la navegación marina.

Los rumbos se miden utilizando las rosas de viento o transportadores.

Las direcciones correspondientes se transfieren fácilmente de un punto a otro, en el mapa, con la ayuda de una regla paralela (por ejemplo).

Distorsión de tamaños 

Como en todas las proyecciones de mapas, las formas o tamaños son distorsiones del verdadero diseño de la superficie de la Tierra.

La proyección de Mercator exagera las áreas alejadas del ecuador .

Ejemplos de distorsión de tamaño

  • La Antártida parece ser extremadamente grande.
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Si se mapeara todo el mundo, la representación de la Antártida se inflaría infinitamente. En realidad, es el segundo continente más pequeño, apenas más pequeño que Rusia.

  • La isla de Ellesmere, en el norte del archipiélago ártico de Canadá, parece del mismo tamaño que Australia, aunque Australia es 39 veces más grande.
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Todas las islas del archipiélago ártico de Canadá parecen al menos 4 veces más grandes, y las islas más al norte parecen aún más grandes.

  • Groenlandia parece tener el mismo tamaño que África, cuando en realidad el área de África es 14 veces mayor.
    • La superficie real de Groenlandia es comparable a la de la República Democrática del Congo.
    • África parece tener aproximadamente el mismo tamaño que América del Sur, cuando en realidad África tiene más de la mitad de su tamaño.
  • Svalbard parece ser más grande que Borneo, cuando, en realidad, Borneo es aproximadamente 12 veces más grande que Svalbard.
  • Alaska parece tener el mismo tamaño que Australia, aunque Australia es en realidad 4½ veces más grandes.
    • Alaska también ocupa tanta área en el mapa como Brasil , mientras que el área de Brasil es casi 5 veces mayor que la de Alaska.
  • Madagascar y Gran Bretaña parecen tener aproximadamente el mismo tamaño, mientras que Madagascar es en realidad más del doble de grande que la mayor de las Islas Británicas.
    • Suecia parece mucho más grande que Madagascar. En realidad, tienen un tamaño similar.
  • Rusia parece más grande que toda África o América del Norte (sin las islas de esta última). También aparece el doble del tamaño de China y los Estados Unidos contiguos juntos, cuando, en realidad, la suma es comparable en tamaño.
    • La inflación del norte también distorsiona agudamente la forma de Rusia, haciéndola parecer mucho más alta de norte a sur y estirando mucho sus regiones árticas en comparación con sus latitudes medias.

Usos de la proyección de mercator

Prácticamente todas las cartas marinas impresas se basan en la proyección de Mercator debido a sus propiedades favorables para la navegación.

También es comúnmente utilizado por los servicios de mapas de calles alojados en Internet, debido a sus propiedades favorables únicas para los mapas de área local calculados ha pedido.

Navegación marina

La proyección de Mercator fue diseñada para su uso en navegación marítima, debido a su propiedad única de representar cualquier curso de la constante de cojinete como un segmento de recta. 

Este rumbo, conocido como rumbo (o, matemáticamente, loxódromo) se prefiere en la navegación marítima por qué los barcos pueden navegar en una dirección constante de la brújula.

Esto reduce las correcciones de rumbo difíciles y propensas a errores que, de lo contrario, serían necesarias con frecuencia al navegar en una dirección diferente.

Para distancias pequeñas en comparación con el radio de la Tierra, la diferencia entre el rumbo y el curso técnicamente más corto, un gran círculo-segmento, es insignificante, e incluso para distancias más largas, la simplicidad del rodamiento constante lo hace atractivo. 

Como observa Mercator, en ese rumbo, el barco no llegaría por la ruta más corta, pero seguramente llegará.

Navegar en rumbo significaba que todo lo que los marineros tenían que hacer era mantener un rumbo constante siempre que supieran dónde estaban cuando salieron, dónde pretendían estar cuando terminaran y tuvieran un mapa en la proyección de Mercator que mostrara correctamente a esas dos coordenadas.

Web Mercator

Muchos de los principales servicios de mapas de calles en línea (Bing Maps , Google Maps, MapQuest, OpenStreetMap, Yahoo! Maps y otros utilizan una variante de la proyección de Mercator para sus imágenes de mapas llamada Web Mercator o Google Web Mercator.

A pesar de su variación de escala obvia a escalas pequeñas, la proyección es adecuada como un mapa del mundo interactivo que se puede ampliar sin problemas a mapas (locales) a gran escala, donde hay relativamente poca distorsión debido a la casi conformidad de la proyección variante.

Los sistemas de mosaico de los principales servicios de mapas de calles en línea muestran la mayor parte del mundo con el nivel de Zoom más bajo como una imagen cuadrada única, excluyendo las regiones polares por truncamiento en latitudes de φ max  = ± 85,05113 °. 

Los valores de latitud fuera de este rango se mapean usando una relación diferente que no diverge en  φ  = ± 90 °. 

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