Различные картографические проекции открывают разные перспективы и взгляды на мир, и при их правильном выборе становятся заметными новые пространственные связи наборов данных в глобальном масштабе.
Чтобы показать явления, происходящие в Мировом океане и на морском дне, необходима проекция, в центре внимания которой будет океан. Сегодняшняя история как раз о такой проекции.
О создании проекции Спилхауса
Любые проекции для картографирования Мирового океана в той или иной степени искажают его форму или размер, поскольку они связаны с переносом информации с трехмерной сферической поверхности на двухмерную карту. Чтобы максимально сохранить визуальную целостность и связи океанической системы, Ательстан Фредерик Спилхаус, геофизик и океанограф, в 1942 году впервые создал две непрерывные карты океана с центром в Антарктиде на основе конформной проекции Августа и равновеликой проекции Хаммера-Аитова. Тогда же он задумался о создании нового способа показать океан на картах.
Проекция Спилхауса в форме квадрата была первоначально опубликована в 1979 году, а затем повторно в 1983 и 1991 годах.
Карта Мирового океана в проекции Спилхауса, 1983 г. Источник: https://storymaps.arcgis.com/stories/756bcae18d304a1eac140f19f4d5cb3d
Проекция Ательстана Спилхауса объединяет Мировой океан в единый непрерывный водный объект в рамке из континентов. Приоритет в ней отдается связности океанической системы, а суша наоборот разрезается. Все океаны сохраняют свои общие формы, что позволяет сравнивать их друг с другом, не меняя перспективы.
Мировой океан в проекции Спилхауса в ArcGIS
Хотя проекция Спилхауса была впервые опубликована в 1979 году, ее мало использовали в работах того времени. После того, как проекция завирусилась в интернете в 2018 году, картографы из Esri решили воссоздать эту проекцию в ArcGIS, взяв в основу равноугольную проекцию Квадрат Адамса II 1925 г. (в публикациях Спилхауса не было подробного математического описания, так что пришлось импровизировать).
Проекция Квадрат Адамса II, на основе которой реализована проекция Спилхауса в ArcGIS / Источник: https://pro.arcgis.com/en/pro-app/latest/help/mapping/properties/adams-square-ii.htm
После того, как проекция Квадрат Адамса II была внедрена в ArcGIS, последним шагом стало определение параметров для спроецированной системы координат. Большинство современных геоданных определяется географическими координатами WGS 1984, поэтому и система Спилхауса основана на системе WGS 1984.
Карта мирового океана в квадрате или "проекция Спилхауса" доступна для использования в ГИС как "WGS 1984 Spilhaus Ocean Map in Square" (WKID: 54099). Она имеет следующие параметры:
Географическая система координат: GCS WGS 1984 Проекция: Площадь Адамса II Смещение по долготе: 0 м Смещение по широте: 0 м Масштабный коэффициент: 1 Азимут: 40.17823482° Долгота центра: 66.94970198°В Широта центра: 49.56371678°Ю Поворот системы координат XY: 45°
Используя систему координат "WGS 1984 Spilhaus Ocean Map in Square", любой может воссоздать такую же карту мирового океана, как и Спилхаус в 1983, или придумать что-то свое.
Джон Нельсон, картограф из Esri, поделился примерами карт c проекцией Спилхауса в своем блоге:
Карта гидротермальных экосистем от Джона Нельсона. Источник: https://www.esri.com/arcgis-blog/products/arcgis-pro/mapping/spilhaus-more-like-thrillhaus/
Источники:
Chen J. et al. Ocean Sciences with the Spilhaus Projection: A Seamless Ocean Map for Spatial Data Recognition //Scientific Data. – 2023. – Т. 10. – №. 1. – С. 410.