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Gnomonische Projektion:
Zentralprojektion der Erdkugel aus Ihrem Mittelpunkt auf eine Ebene.
Als Bildebene dient meist eine Tangentialebene. Berührt diese die
Kugel in einem Pol ( normale Lage), spricht man auch von gnomonischer
Polarprojektion, bei transversaler Lage von gnomonischer
Äquatorialprojektion.
Eigenschaften:
Aus der Beschreibung der Projektion folgt unmittelbar, daß sich jeder
Großkreis der Kugel als Gerade abbildet ( der Großkreis ist der Schnitt
einer Ebene E
durch den Kugelmittelpunkt mit der Kugelfläche. Schneidet
man E
mit der Bildebene
, ergibt sich eine Gerade). Als Folge diese Eigenschaft
ist die Projektion weder winkeltreu noch flächentreu.
Allgemein
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P |
Punkt auf der Erdoberfläche |
P' |
Bild dieses Punktes |
Z |
Streckungszentrum |
XY |
Äquator |
NS |
Erdachse |
|
Bildtafel |
K |
Erdkugel |
|
Breite |
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Formeln
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, r: Polarkoordinaten in der Bildebene
, : geografische Länge und Breite
|
Beispielabbildungen:
Gnomonische Abbildung in allgemeiner Lage |
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Gnomonische Abbildung in normaler Lage |
Gnomonische Abbildung in transversaler Lage
|
Abbildungen in Druckqualität (Postscript, DIN A4, GNU-gezipt):
normale ,
allgemeine ,
transversale
Lage.
Anwendung:
- Wegen der Abbildungseigenschaft der Großkreise muß man mit einer
Flugkarte dieser Abbildung nur entlang dem Urbild einer
Verbindungsstrecke zwischen zwei Orten fliegen, um die kürzeste
Route zwischen diesen Orten zu benutzen.
- In der Astronomie und Satellitengeodäsie bildet die gnomonische Projektion
die mathematische Grundlage für die Auswertung von Photoaufnahmen.
Gemessen an den Fixsternentfernungen ist der Erdradius vernachlässigbar
klein, so daß sich die Photoabbildung in sehr guter
Näherung als Zentralprojektion der Himmelskugel auf die Filmebene des
Photoapparates betrachten läßt, wobei die Linse der Kamera das
Projektionszentrum darstellt und sich im Mittelpunkt der scheinbaren
Himmelskugel befindet.
Historisches:
Diese Abbildung war bereits in der Antike bekannt. Thales von Milet
(geb. um 625, gest. 545 v. Chr.) soll die Eigenschaften gekannt haben.
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Hinweise zur Seite an
D. Sosna
. 25.07.1999.