Кратко и по делу — для каждой задачи: рекомендуемые проекции и обоснование.
1) Отображение глобальных климатических зон
- Рекомендация: равновеликая глобальная проекция (например, Mollweide или Goode Homolosine).
- Почему: для климатических зон важна корректная площадь (сравнение площадей зон и распределение энергии/осадков). Равновеликие проекции сохраняют площадь, хотя и искажают формы. Goode Homolosine дополнительно снижает искажения формы и расстояний в наземных массах за счёт прерываний, Mollweide даёт непрерывное изображение с умеренными искажениями формы.
- Альтернатива для наглядных общих карт: Winkel Tripel или Robinson — визуально приятные компромиссы, но не равновеликие, поэтому не подходят, если нужно точное сравнение площадей.
2) Судоходные маршруты
- Рекомендация (основное): Mercator для навигационных карт; Gnomonic для планирования кратчайшего пути; полярные проекции (polar stereographic) для арктических/антарктических маршрутов.
- Почему: Mercator сохраняет углы (конформна), и локсодромы (курсы постоянного компаса) представлены прямыми линиями — удобно для прокладки курса при постоянном курсе. Gnomonic отображает великие круги (кратчайшие маршруты) в виде прямых линий — удобно для поиска и планирования кратчайших путей между удалёнными портами; затем_segment(путь) переводят в Mercator для практической проводки. Для высоких широт Mercator сильно искажает, поэтому для полярных трасс используют полярную стереографическую проекцию, где искажения в районе полюса малы.
- Практический прием: комбинировать — искать великий круг в Gnomonic (или рассчитывать на сфере), затем отображать/вести на Mercator или на подходящей локальной проекции.
3) Региональные детальные карты
- Рекомендация: выбрать проекцию, минимизирующую искажения для формы и расстояний на масштабе региона:
- Lambert Conformal Conic (LCC) — для регионов вытянутых в широтном направлении (средние широты). Задавать две стандартные параллели близко к северной/южной границам области.
- Transverse Mercator (включая систему UTM) — для вытянутых в меридианном направлении или узких зон (UTM-зоны шириной $6^{\circ }$). Удобен для точных измерений и редуцирования угловых искажений на небольшой территории.
- Albers Equal-Area Conic — если важна точность площадей (тематика), сохраняет площадь при умеренных искажениях форм.
- Почему: для детальных карт обычно важны сохранение форм и углов (конформность) и малые линейные искажения на локальном масштабе; LCC и Transverse Mercator дают это при правильно подобранных параметрах (центрирование, стандартные параллели).
- Практические параметры: для UTM используется масштабный фактор на центральном меридиане $0.9996$; для LCC/Albers выбирают стандартные параллели ${\varphi }_1,{\varphi }_2$ близко к границам региона.
Короткие замечания о выборе:
- Если важна площадь → используйте равновеликие (Mollweide, Albers, Goode).
- Если важна форма/углы/локальные измерения → конформные (Mercator, Transverse Mercator, Lambert Conformal Conic).
- Для глобальной наглядности (не точных площадей) — компромиссные проекции (Winkel Tripel, Robinson).