Înainte de a discuta despre diverse tipuri de proiecții utilizate la conceperea hărților aeronautice, există câțiva termeni și idei de bază în ceea ce privește hărțile și proiecțiile cu care cititorul trebui să se familiarizeze. 1. O hartă este o reprezentare plană la scară redusă a suprafeței Pământului sau a une i porțiuni a acestuia. 2. Proiecția hărții formează structura de bază pe care se construiește o hartă și determină caracteristicile fundamentale ale hărții finale. 3. Există o multitudine de dificultăți ce trebuie rezolvate atunci când se reprezintă o porțiune a suprafeței unei sfere pe un plan. Două dintre acestea sunt deformarea și perspectiva.
Atunci când se concepe o hartă, deformarea nu poate fi evitată în totalitate dar poate fi controlată și sistematizată până la un punct. Dacă harta este concepută pentru un anumit scop, aceasta poate fi desenată într-un anumit fel în care tipul de deformare cel mai dăunător acelei reprezentări este redus la minim. Suprafețele care se pot reprezenta într-un plan fără a fi extinse sau separate, precum un con sau un cilindru, poartă numele de suprafețe desfășurabile, în timp ce suprafețe precum sfera sau sferiodul ce nu pot fi reprezentate în plan fără a fi distorsionate se numesc nedesfășurabile.
Problema creării unei unei proiectii stă în dezvoltarea unei metode de transfer a meridianelor și paralelelor într-o manieră ce conservă caracteristicile dorite cât mai mult posibil. Metodele de proiecție sunt fie matematice, fie de perspectivă. Proiecțiile geometrice sau de perspectivă constă în proiectarea unui sistem de coordonate bazat pe forma sferică a Pământului dintr-un punct dat direct pe o suprafață desfășurabilă. Proprietățile și aspectul hărții rezultate depind de doi factori: tipul suprafeței desfășurabile și poziția punctului de proiecție. 4. Proiecția matematică este deriva tă analitic pentru a oferi anumite proprietăți sau caracteristici ce nu pot fi obținute geometric.
Atunci când navigăm prin referința vizuală față de sol, ne referim la caracteristicile acestuia. O hartă topografică ce arată în detaliu caracteristicile zonei respective este foarte importantă. La o hartă trebuie luate în considerare următoarele caracteristici: a. scara hărții; b. proiecția cartografică; c. nivelmentul; d. planimetria; e. hidrografia; f. semne convenționale și alte date generale.
Fig.5.1 Suprafețe desfășurabile și nedesfășurabile Proiecțiile cartografice se clasifică după 3 criterii: a. după felul deformărilor; - proiecții conforme, care păstrează egalitatea unghiurilor de pe suprafața Pământului; - proiecții echidistante, care păstrează o corectă proporționalitate a distanțelor; - proiecții echivalente, care păstrează proporționalitatea și forma suprafețelor b. după suprafața de proiecție; • după forma suprafeței: - cilindrică; - conică și policonică; - azimutală. • după dispunerea față de suprafața Pământului: - tangente; - secante. • după poziție: - normale (în prelungirea axei Pământului); - transversale (perpendiculare pe axa Pământului); - oblice (în altă poziție față de Pământ). c. după poziția punctului de vedere. - centrale, când punctul de vedere este amplasat în centrul Pământului; - stereografice, când punctul de vedere este amplasat undeva în spațiu; - ortografice, când punctul de vedere este amplasat la infinit.
Caracteristicile unei proiecții cartografice sunt: - să indice corect unghiurile (să fie conforme); - să păstreze proporționalitatea distanțelor (să fie echidistante); - să prezinte forma adevărată a terenului (să fie echivalente); - ortodroma și loxodroma, principalele linii de poziție să apară ca linii drepte; - meridianele și paralelele să fie linii drepte. Deoarece nici o proiecție cartografică nu poate îndeplini aceste condiții simultan, se caută să se respecte condiția principală pentru navigația aeriană și anume respectarea unghiurilor. Conformitatea este foarte importantă în reprezentarea hărților de navigație aeriană.
Pentru ca orice proiecție să fie conformă, scara în orice punct trebuie să fie independentă de azimut. Acest lucru nu înseamnă, totuși, că scara a două puncte de la latitudini diferite este egală, ci înseamnă că scara în orice punct dat este, pe d istanțe scurte, egală în toate direcțiile. Pentru a respecta conformitatea, conturul zonelor de pe hartă trebuie să fie conform cu form a elementelor reprezentate. Această condiție se aplică numai suprafețelor de dimensiuni mici și relativ mici. În proiecția întinderilor mari de uscat trebuie neapărat să se reflecte orice deformare inerentă.
De vreme ce toate meridianele și paralelele se intersectează la unghiuri drepte, liniile acestora trebuie să păstreze aceeași perpendicularitate pe toate proiecțiile con forme. Această caracteristică permite marcarea punctelor cu ajutorul coorodonatelor geografice. Echidistanța este condiția impusă unei proiecții prin care lungimile de pe o anumită direcție de pe hartă se reprezintă fără deformări și sunt reduse la anumite proporții. Echivalența este condiția impusă unei proiecții prin care se păstrează proporționalitatea suprafețelor din teren față de suprafețele de pe o anumită hartă.
Cu alte cuvinte, raportul dintre ariile de pe proiecție și ariile corespunzătoare de pe suprafața reprezentată este o mărime constantă. Ortodorma și loxodroma sunt două linii curbe pe care navigatorul și le dorește reprezentate pe hartă ca linii drepte. Singura proiecție care ilustrează toate loxodromele ca fiind linii drepte este proiecția M ercator. Singura proiecție care arată toate ortodromele ca fiind linii drepte este proiecția gnomonică. Cu toate acestea, ea nu este o proiecție conformă și nu se poate utiliza direct pentru obținerea direcțiilor sau distanțelor. Nici o reprezentare confor mă nu ilustreaz ă toate ortodromele ca fiind linii drepte.
De obicei, scara hărții indică posibilitatea calculării directe a distanțelor prin măsurarea pe hartă și transformarea valorii obținute, în raport de unitatea de măsură aleasă. De exemplu, pentru o distanța AB de 32 cm măsurată pe o hartă la scara 1:2.000.000, se va determina valoarea reală a distanței din produsul valorii citite pe harta cu valoarea scării hărții. Deci pentru harta 1:2.000.000, 1 cm = 20 km. Distanța reală = 32 cm x 20 km = 640 km. Atât scara numerică a hărții cât și scara grafică, pentru care de regulă se folosește compasul cu gheare (distanțierul), îndeplinesc același rol în determinarea distanțelor. Fig.5.2 Reprezentarea scării pe o hartă aeronautică