Odwzorowania kartograficzne nieregularnych obiektów pozaziemskich

Paweł Pędzich
Politechnika Warszawska
Wydział Geodezji i Kartografii
Zakład Kartografii
Polska

Kamil Latuszek
Politechnika Warszawska
Wydział Geodezji i Kartografii
Zakład Kartografii
Polska

Streszczenie

Informacja przestrzenna może dotyczyć nie tylko powierzchni Ziemi, ale także innych ciał niebieskich. Sondy kosmiczne przesyłają na Ziemię coraz więcej danych, które są następnie przetwarzane i na ich podstawie tworzone są różnego rodzaju opracowania kartograficzne, takie jak mapy hipsometryczne, topograficzne, albedo, wirtualne globusy, bazy danych przestrzennych, modele terenu itp.
W przypadku planet Układu Słonecznego takich jak Wenus, Mars, a także większych księżyców planet zewnętrznych typowa mapa zawiera najczęściej informacje o rzeźbie terenu oraz o wzajemnych relacjach przestrzennych i kształcie charakterystycznych form ukształtowania terenu (np. kraterów, równin, pasm górskich). Za powierzchnię odniesienia dla tych ciał niebieskich z reguły można przyjąć elipsoidę obrotową, gdyż są one na tyle masywne, by siłami własnej grawitacji uzyskać kształt zbliżony do kulistego.
Istnieje jednak w Układzie Słonecznym znaczna liczba tzw. małych ciał niebieskich, o średnicy do kilkuset kilometrów (głównie planetoidy i komety), których kształt jest nieregularny. Bodźcem do rozwoju kartografii obiektów tego typu jest pozyskiwanie coraz dokładniejszych danych źródłowych dotyczących ich powierzchni. Na szczególną uwagę zasługują tutaj satelity Marsa: Fobos i Deimos. Opracowanie mapy takich obiektów wymaga zastosowania niekonwencjonalnych rozwiązań w zakresie doboru powierzchni oryginału oraz odwzorowań kartograficznych.
Autorzy w artykule przedstawili podstawowe problemy współczesnej kartografii planetarnej. Szerzej opisali problem zastosowania odwzorowań kartograficznych obiektów nieregularnych. Przedstawili podstawowe rodzaje odwzorowań kartograficznych, ich charakterystykę, a także przykładowe mapy opracowane na ich podstawie.

Słowa kluczowe:

kartografia planetarna; mapy planet i innych obiektów pozaziemskich; odwzorowania kartograficzne ciał niebieskich

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia

Asmar, S. W., Konopliv, A. S., Park, R. S., Bills, B. G., Gaskell, R., Raymond, C.A., Russell, C. T., Smith, D. E., Toplis, M. J., Zuber, M. T., 2012: The gravity field of vesta and implications for interior structure. 43rd Lunar and Planetary Science Conference, http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2012/pdf/2600.pdf

Bugayevskiy L., Snyder J., 1995: Map projections. A reference manual. Taylor&Francis.

Byrd P., 1954: Handbook of elliptic integrals for engineers and physicists. Springer-Verlag.

GIS Research Centre of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences,2012: Cartographical Projections of Triaxal Ellipsoid http://geocnt.geonet.ru/en/3_axial

Fu, R. R., Hager, B A., Ermakov, A. I., Zuber, M. T., 2014: Efficient early global relaxation of asteroid Vesta. Icarus, Academic Press Elsevier, doi:10.1016/j.icarus.2014.01.023.

Nyrtsov, M. V., Bugayevskiy, L. M., Shingareva, K. B., 2006: Mathematical Basis for Non-Spherical Celestial Bodies Maps, Journal of Geospatial Engineering 2 (2): 45–50.

Nyrtsov, M. V., Bugayevskiy L. M., Stooke , P. J., 2007: The multiple axis ellipsoids as reference surfaces for mapping of small celestial bodies, W: Proceedings of XXIII International Cartographic Conference, Moskwa, http://icaci.org/files/documents/ICC_proceedings/ICC2007/html/Proceedings.htm

Nyrtsov M., Fleis M., Borisov M., Stooke P., 2014: Jacobi conformal projection of the triaxial ellipsoid: new projection for mapping of small celestial bodies. [In:] M. Buchroithner at al. Cartography from Pole to Pole. Lecture Notes in Geinformation and Cartography, Springer-Verlag, 235-246.

Wahlish M., Stooke, P. J., Karachevtseva, I. P., Kirk R., Oberst, J., Willner, K., Nadejdina, I,A., Zubarev, A.E., Konopikhin, A.A., Shingareva, K. B., 2013: Phobos and Deimos Cartography, Planetary and Space Science, http://dx.doi.org/10.1016/j.pss.2013.05.012

Źródła internetowe:

http://cartsrv.mexlab.ru/geoportal/

http://pds.jpl.nasa.gov/

http://webgis.wr.usgs.gov/index.html

http://sbn.psi.edu/pds/asteroid

http://sbn.psi.edu/pds/asteroid/EAR_A_3_RDR_STOOKEMAPS_V1_0/maps