Картографическая шутка от Шелдона Купера

Картографическая шутка от Шелдона Купера

В одной из серий «Теории большого взрыва» на Шелдоне футболка с принтом карты в проекции Миллера. Сцена настолько возмутительна, что сразу ощущаешь подвох. И не зря.

Для принта какую проекцию не возьми — все плохи. Либо Чукотка с Аляской в подмышки залезают, либо выглядит так, словно рисовали проекцией Штаба-Вернера. Невольно размышляешь о методе проецирования сферы на одежду, а лучше в обобщенном случае: на произвольную ограниченную плоскость.

Можно покрыть сферу и плоскость сеткой с равным количеством узлов, а затем увеличивать количество узлов до бесконечности как в методе Монте-Карло. Но это выглядит уродливо, модники нас не поймут.

Гораздо разумнее представить футболку как деформированную сферу и спроецировать одну поверхность на другую так, чтобы в разрывах рукавов, ворота и основания футболка сохраняла исходные значения. Это легко можно сделать если выразить исходную сферу как множество вещественных чисел, а сферу футболки как множество комплексных чисел. Тогда ткань футболки будет соответствовать подмножеству комплексных чисел с нулевой мнимой частью.

Шутка в том, что в разрывах майки находится Шелдон — персонаж с невырожденной мнимой частью, окруженный вещественным миром. Опять-же, трудный для понимания, лишний в обыденных расчетах, но в серьезных задачах незаменимый. Снимаю шляпу перед режиссером и костюмером.

Но главный секрет в том, что проекция Меркатора со всеми ее производными (включая проекцию Миллера) представляет собой деформированную сферу Римана, точка бесконечности которой равноудалена от остальных точек. Для двумерной сферы это возможно сделать лишь поместив точку бесконечности в центр шара, ограниченного исходной сферой.

Логично предположить, что для проекции трехмерной сферы потребуется дополнительное измерение. Проще говоря: у жителей пятимерного пространства-времени на бумажных картах реки текут и машинки ездят. Если, конечно допустить, что они картируют автомобили. Роль наблюдателя тоже придется игнорировать, но все-равно, я обожаю такой юмор.

Фомич

О связи проекции с пониманием Земли кто только не говорил, от Каврайского до Дубового. Каждый год новый перец открывает людям глаза на страшную тайну Меркатора, понятие локсодромии, проекцию Штаба-Вернера или другую пыльную хрень.

В производстве географической путаницы, маткартография давно сдалась айтишному детерминизму, при котором картографический стиль — лишь формула отрисовки геоданных.

Идея создать стиль для небольшого района, а потом заменить в базе этот район на целую планету напоминает анекдот про автомат и детскую коляску: улица на которой в дождь застревает УАЗ на карте выглядит словно бульвар в Пало-Альто. Автоматическая генерализация искажает объекты карты лучше всякой проекции. Отказ от обработки данных приводит к тому, что карта показывает линию вместо дороги и прямоугольник вместо дома.

На этой картинке четыреста крупных рек России. Попробуйте отыскать реку Фомич. Она протекает по Анабарскому плато впадая левым притоком в Попигай. Если задание выглядит сложным — попробуйте сделать то же самое на любом картографическом сервисе. Или найти залив Бабушкина. Или Северные Увалы. Или Становой. Кто вообще сейчас помнит про эти топонимы?

Математическая картография веками искривляла мир. Новые технологии очистили его за пару десятилетий. Искривлять стало нечего: остались лишь границы и береговые линии. Да и те ненадолго.