Развертка земли: Как самому сделать глобус — yukhlin — LiveJournal

Как самому сделать глобус — yukhlin — LiveJournal

Глобус, карта, развертка для глобуса, проекция Меркатора, физическая карта, политическая карта, снимки со спутников НАСА, NASA, гибридная карта, высокое разрешение19200×19200, вода, океаны, моря, острова, впадины, равнины, горы, хребты, плоскогорья, страны, государства, города, принтер, бумага, ножницы, клей, ПВА, скачать бесплатно.

В начале сотворил Бог в Матлабе трехмерный массив

RGB 19200x19200x3 голубого цвета. И сказал Бог: да будет суша посреди воды в равноугольной проекции Меркатора. И стало так.

И создал Бог на суше различные государства четырех основных цветов достаточных для непересекающейся раскраски любой карты. И случайно получилось, что Британская империя оказалась раскрашена зеленым, Китай – желтым, США – фиолетовым, а Россия – розовым. Только Гренландия и Антарктида остались белыми.  И назвал Бог сушу и различные объекты, горы, хребты, плоскогорья, равнины и даже один мелкосопочник на ней, а собрание вод назвал океанами и различные объекты, моря, острова, желоба, подводные хребты и впадающие в нее реки на ней. И увидел Бог, что это хорошо.

И сказал Бог: да произрастит земля города, государства и столицы. И создал алгоритмы размещения надписей, чтобы они не мешали друг другу. И преобразовал Бог проекцию Меркатора в развертку глобуса и разделил ее на отдельные листы по 10 градусов. И стало так. И увидел Бог все, что Он создал, и вот, хорошо весьма. И все это можно смешивать со снимками НАСА, печатать, вырезать и наклеивать на глобус.

Гибридная карта 18000×9000

И был вечер, и было утро: и был это уже день 30-й примерно, если не больше.

Старый глобус (длина окружности по экватору 1333 мм, диаметр 424 мм). Был весь ободран и местами подплавлен. Пришлось накачивать его автомобильным насосом и выправлять тепловым пистолетом. Восстановленное полушарие пришлось сделать Южным. Получился самый настоящий геоид.

Новый глобус, выбрана гибридная карта

Родина автора.

Родина Галилея.

Родина Трампа.

Родина пингвинов – увы видны дефекты.

Родина белых медведей – дефекты чуть поменьше.

Физическая карта на основе снимков НАСА 18000×9000

Политическая карта 18000×9000

Для удобства распечатки карта разбита на отдельные листы А4

скачать можно ТУТ

https://drive.google.com/drive/folders/0B8YXP6fqeL3YNFVUNGJGelFzSlU?usp=sharing
https://cloud.mail.ru/public/JWwa/XGbzyJwLe

Распечатывать удобнее всего из Paint, там можно задать масштаб и слегка растянуть или сжать изображение по каждой оси в случае необходимости. В моем случае для длины экватора 1333 мм, масштаб получился равным 28%. При этом 10 градусов на экваторе это 1333/36 = 37.0 мм. В одном сантиметре получается 44000/133 = 330 км.

Успехов.

Сделал еще один маленький глобус — политический. Диаметр 200 мм.

Ликбез по картографическим проекциям с картинками / Хабр

Визуализация данных самого разного рода, имеющих некое географическое распределение, в последнее время получает все большее и большее распространение. Тут, на Хабре, статьи с картами встречаются чуть ли не каждую неделю. Карты в статьях очень разные, но роднит их одно: как правило, в них используются всего две картографические проекции, при том — не самые удачные из существующих. Мне бы хотелось дать несколько наглядных примеров проекций, которые выглядят более эстетично и лучше приспособлены для разных видов визуализации. В этой статье будут рассмотрены общемировые проекции и проекции большей части Земли, так как визуализация чего-либо на карте мира, пожалуй, является наиболее распространенной из подобных задач.

Легкое введение

Поскольку статья ориентирована на вопросы визуализации данных, я не буду касаться глубоко теории проекций (датумов, конформности, равноугольности и тому подобного), кроме общих принципов их построения. Также, я буду говорить тут о «проекциях», формально подразумевая «систему координат», coordinate reference system, потому что для карт таких масштабов не имеет смысла отдельно рассматривать проекцию и датум. Математики здесь тоже практически не будет, кроме простой геометрии. Желающие ознакомиться с математическими принципами, могут это сделать по статьям на Wolfram MathWorld. Так что изучающим программирование в области геоинформационных систем или их опытным пользователям, эта статья, возможно, будет не очень полезна.

Перед началом, объясню пару вещей. Все примеры будут даваться с использованием набора данных государственных границ с вот этого сайта и набора данных Blue Marble Next Generation с сайта NASA. Последний включает в себя синтезированные безоблачные снимки земной поверхности за каждый из двенадцати месяцев 2004-го года, что позволит внести некоторое разнообразие в иллюстрации.

Я очень люблю открытый софт, но использовать GDAL в данном случае мне показалось неэффективно — некоторых не очень ходовых, но полезных проекций в его реализации на данный момент либо нет, либо я плохо смотрел исходники, а потому иллюстрации я готовил в коммерческой программе GlobalMapper, которой пользуюсь уже много лет, и которая славится поддержкой внушительного списка систем координат.

Названия проекций и некоторые термины я буду давать и англоязычные, потому что если кому-то захочется поискать материалы по этой теме, русскоязычных источников в сети найдется несколько меньше (объем статей в Википедии на русском меньше в несколько раз). Для большинства проекций я постараюсь дать не только названия, но и коды EPSG и/или WKID, а также название проекции в библиотеке PROJ.4, широко используемой в открытом софте (например, в пакете R) для поддержки систем координат.

Некоторые проекции, возможно, окажутся кому-то знакомыми по картинке с xkcd, но все из них тут рассмотрены не будут.

Проблема

Начнем с того, что же это за самые распространенные проекции, и что с ними не так.

Первая проекция — так называемая «Географическая», она же – Geographic projection, Latitude/Longitude, Plate carrée EPSG:4326 WKID:54001 PROJ.4:longlat. Строго говоря, она даже не совсем является проекцией, потому что получается путем интерпретации полярных угловых координат, как линейных прямоугольных, без всяких вычислений. Эту проекцию используют, потому что она способна отобразить всю поверхность Земли целиком и потому, что она самая простая математически, а данные очень часто распространяются не спроецированными, то есть именно в географических координатах (градусах широты и долготы).

Что же получается? Получается прямоугольник, где точки полюсов обращены в линии (верхнюю и нижнюю границы). Чем дальше от экватора, тем сильнее любой объект на карте оказывается сплюснут по вертикали и растянут по горизонтали. Как я уже сказал, это худо-бедно годится для отображения глобальных наборов данных, но полярные территории (Канада, Норвегия, Швеция, север России, Финляндия, Гренландия, Антарктида, Исландия) оказываются искажены. Проекции, которые позволяют избежать этого, существуют, и о них пойдет речь дальше. Единственная причина использовать эту проекцию — ее предельная простота программной реализации — нужно просто отобразить систему координат от -180º до 180º по X и от -90º до 90º по Y на плоскость, считая угловые единицы линейными.

Другая весьма популярная проекция — «проекция Меркатора», Mercator projection PROJ.4:merc. Она также используется для визуализации данных, покрывающих весь мир, но ее популярность продиктована не только простотой — ее варианты являются стандартом де-факто для глобальных картографических сервисов, таких как Google Maps, Bing Maps, Here. С ней глубоко связаны картографические библиотеки OpenLayers, Leaflet, API упомянутых выше сервисов. В варианте Google и OpenStreetMap она носит название Web Mercator и имеет код EPSG/WKID:3857, иногда на нее также ссылаются, как на EPSG:900913. Принцип ее построения не сильно сложнее Географической – это проекция на цилиндр, чья ось совпадает с географической осью Земли, проецирование происходит линиями, выходящими из центра планеты, от чего ошибка растяжения приполярных областей по горизонтали оказывается скомпенсирована пропорциональным растяжением по вертикали. Проблема с этим только в том, что карта получится слишком большой по вертикали, если попытаться отобразить и север Гренландии. Потому обычно отбрасывают 16° полярных областей (в равной пропорции или больше — с юга).

На чей-то взгляд выглядит чуть лучше, чем Географическая, но одну проблему мы уже упомянули, а вторая — чем ближе объект к полюсам, тем он кажется больше, хотя его форма уже не так искажена. Потому, если предмет визуализации — плотность маркеров на единицу территории или расстояния, такой способ отображения будет вводить в заблуждение. При грамотном выборе способа визуализации, конечно, это можно скомпенсировать, а для каких-то случаев это вообще не проблема: например, если величина какого-то показателя в целой стране соотнесена с цветом этой страны на карте, эффект растяжения площадей не сказывается. Эта проекция сохраняет только форму объектов, потому очертания континентов и стран выглядят довольно узнаваемо. И, как я уже сказал, она — ваш первый и самый простой вариант при создании интерактивных веб-карт.

Варианты решения

Что же делать с глобальными данными, если нам по какой-то причине понадобилась проекция, лучше сохраняющая такие свойства объектов, как форма, площадь, расстояния и углы? Законы геометрии не дают нам сохранить все эти свойства сразу, развернув круглую поверхность Земли на плоскость. Однако, для визуализации данных более всего важна эстетика и восприятие, а не сохранение свойств, как для навигационных или измерительных задач. Потому становится возможным подобрать такую проекцию, искажения в которой были бы равномерно распределены по свойствам. И таких проекций существует довольно много. Существуют три самых известных, обладающих сходными свойствами: «Тройная проекция Винкеля» Winkel Tripel WKID:54042 PROJ.4:wintri, «проекция Робинсона» Robinson projection WKID:54030 PROJ.4:robin, «проекция Каврайского» (Kavrayskiy projection). Первая и последняя имеют визуально минимальные искажения, а неспециалисту, не видя градусной сетки, вообще весьма сложно различить их, потому я приведу иллюстрацию для Winkel Tripel, как той, которая лично мне нравится больше всего.

Вот так описание этой проекции выглядит в формате ESRI WKT:
PROJCS["Robinson",

GEOGCS["GCS_WGS_1984",

DATUM["D_WGS84",

SPHEROID["WGS84",6378137,298.257223563]

],

PRIMEM["Greenwich",0],

UNIT["Degree",0.017453292519943295]

],

PROJECTION["Robinson"],

PARAMETER["central_meridian",0],

PARAMETER["false_easting",0],

PARAMETER["false_northing",0],

UNIT["Meter",1]

]

Как легко видеть, хотя искажение контуров и некоторое увеличение площади стран к полюсам здесь также наблюдаются, но это нельзя даже сравнивать с растяжением Географической проекции и пропорциональным увеличением проекции Меркатора.

Тут стоит сделать небольшое отступление и обратить внимание на то, что вид этой проекции по умолчанию страдает одним недостатком, который касается и других общемировых проекций. Дело в том, что если за центральный меридиан — линию, соединяющую северный и южный полюс через центр карты (longitude of origin) — принять нулевой меридиан, то карта будет разрезана по 180-му. Но при этом треть Чукотки окажется на левом краю карты, а две трети — на правом. Чтобы сделать карту красивее, разрез должен проходить где-то в районе 169-го западного меридиана восточнее острова Ратманова, для чего за центральный должен быть принят 11-й. Вот иллюстрация того, что получается:

А вот измененное для этого случая описание в ESRI WKT:
PROJCS["Robinson",

GEOGCS["GCS_WGS_1984",

DATUM["D_WGS84",

SPHEROID["WGS84",6378137,298.257223563]

],

PRIMEM["Greenwich",0],

UNIT["Degree",0.017453292519943295]

],

PROJECTION["Robinson"],

PARAMETER["central_meridian",11],

PARAMETER["false_easting",0],

PARAMETER["false_northing",0],

UNIT["Meter",1]

]

В формате определения системы координат для PROJ.4 долгота центра проекции задается параметром +lon_0=.

11-й меридиан — «магическое» число: практически все мировые проекции, имеющие равномерный масштаб вдоль экватора, могут быть разрезаны по Берингову проливу, если за центральный принять именно его, а не нулевой.

Замечу, что задумываясь о выборе проекции, стоит принимать во внимание все существующие реальные требования к визуализации. Например, если данные касаются климата, то может иметь смысл либо нанести на карту линии широты, либо использовать проекцию, где они горизонтальны, а не загибаются к краям карты (то есть, отказаться от Тройной Винкеля в пользу, например, Робинсона). В данном случае, это позволит легче и точнее оценить относительную близость разных мест к полюсам и экватору. Еще один весомый плюс проекции Робинсона — то, что она поддерживается множеством софта, в том числе открытого, тогда как про некоторые другие этого сказать нельзя.

Иногда, когда требуется максимально сохранить какое-то свойство, например — соотношение площадей объектов (стран) — эстетическая сторона страдает. Но поскольку это все же может для чего-то понадобиться, я приведу один пример такой проекции — «проекцию Моллвейде», Mollweide projection WKID:54009 PROJ.4:moll.

Как видно, она довольно сильно напоминает проекцию Робинсона, но с той разницей, что полюса все же стянуты в точки, от чего форма приполярных областей выглядит сильно искаженной. Но пропорции площадей стран, как и требовалось, сохраняются куда лучше.

Самым молодым конкурентом этих проекций является проекция Natural Earth PROJ.4:natearth — она представляет из себя гибрид проекций Каврайского и Робинсона, а ее параметры были подобраны группой американских, швейцарских и словенских специалистов в 2007 году, тогда как возраст большинства картографических проекций — не менее полувека.

Для перепроецирования данных в нее существует некоторое количество инструментов, которые были написаны специально для этого, но ее поддержка еще далека от повсеместной.

Немного экзотики и специальных случаев

Конечно, все многообразие проекций на этом не заканчивается. Их изобретено немало. Некоторые просто выглядят странно (скажем, проекция Бонне изображает Землю в виде фигуры, напоминающей разрезанное яблоко или стилизованное сердце), некоторые — предназначены для особых ситуаций. Например, готов поспорить, что очень многие видели на картинках карту мира, которая похожа на корку мандарина, которую сняли и расплющили. Это, наверняка, была «Разрывная гомолосинусоидальная проекция Гуда» Interrupted Goode Homolosine projection WKID:54052.

Вид ее вполне достоин названия. Ее назначение — отображать размер объектов (и в некоторой степени — форму) близко к естественным пропорциям. Ее главная проблема, кроме названия и странного вида, состоит в том, что путем подбора центрального меридиана невозможно добиться того, чтобы ни один крупный кусок суши не был разрезан. Обязательно пострадает что-то из списка: Гренландия, Исландия, Чукотка, Аляска. Лично на мой взгляд, проще привести отдельно изображения стран, чем использовать такую карту, если вы не хотите стилизовать свою работу под середину XX века.

Существуют проекции, которые по своей природе никак не отнести к общемировым, но мне бы хотелось рассмотреть их здесь, потому что они способны показать земной шар, то есть как-бы вид планеты из космоса. Одна из них — «Проекция вертикальной ближней перспективы» Vertical Near-Side Perspective projection WKID:54049. Ее особое свойство — показывать земную поверхность в такой перспективе, как она выглядит с определенной высоты. Высота над эллипсоидом (идеализированной фигурой, моделирующей Землю) задается для этой проекции в явном виде.

На иллюстрации эта проекция имеет широту и долготу центра, равные широте и долготе Москвы, а высоту — 5000000 метров. Чем больше это расстояние, тем сильнее изображение Земли становится похоже на ее изображение в проекции, которую мы рассмотрим последней.

Проекция, которая показывает вид на Землю в параллельной перспективе, то есть как-бы с бесконечного расстояния, называется «Ортографическая проекция» Orthographic projection WKID:43041 PROJ.4:ortho. В каком-то смысле, она знакома всем, кто когда-либо пользовался Google Earth. Я говорю, что в каком-то смысле, потому что «направление взгляда» в этой проекции всегда перпендикулярно поверхности Земли, тогда как в Google Earth его можно наклонять как угодно.

Для нее, как и для предыдущей проекции, можно задать центральные широту и долготу, чтобы ориентировать Землю желаемым образом. Например, можно показать полушарие с центром в какой-то точке, о которой идет речь — скажем, иллюстрируя транспортные потоки континентального масштаба, исходящие от одного предприятия. Сделав две карты с противоположными значениями координат, можно получить карту всего мира (правда, на краях искажения будут очень велики). Генерация последовательности карт с плавным изменением центральной точки даст кадры для анимации вращающейся планеты без всякой трехмерной графики.

Если статья окажется интересной, постараюсь написать продолжение о проекциях, используемых для отображения отдельных стран или регионов, ориентированную, как и эта статья, на базовые свойства этих проекций для задачи визуализации данных, инфографики и тому подобного.

Подробная карта мира

Карта мира дает представление о расположении стран, континентов, городов, морей и других географических
объектов на земном шаре. Все карты, размещенные на данном сайте, можно смотреть в режиме онлайн, а также скачать — разумеется,
бесплатно.
На подробной карте, расположенной ниже, обозначены не только все государства мира, но и наиболее крупные населенные пункты.

Крупномасштабная карта мира (3000 х 1863, 1,2 МБ)

Еще одна большая карта мира интересна не только крупным масштабом, позволяющим рассмотреть даже самые маленькие страны, но
и тем, что на ней указаны интернет-домены всех государств планеты. Очень удобно, если необходимо узнать, какой стране принадлежит
тот или иной домен. Кроме того, можно узнать местонахождение Польши на карте мира и получить множество другой географической информации.

Карта мира с интернет-доменами стран (6000 х 3159, 3,7 МБ)

Карта мира крупная

Подробная карта мира

Проекция на карту мира

Преимущество карты мира очевидно: мы имеем возможность видеть всю поверхность Земли сразу. Однако у таких карт имеются
и неизбежные минусы. Один из них заключается в том, что, какой большой и подробной не была бы карта, на ней невозможно
отобразить все географические объекты детально, как, к примеру, на карте отдельной страны или в атласе.
Другой, более существенный, минус — искажения масштабов. Они обусловлены тем, что карта мира — это, по сути, проекция
поверхности глобуса на плоскость. Однако поверхность шара невозможно равномерно перенести на плоский лист.
Как правило, карту мира формируют путем создания развертки глобуса. Изображение получается «резанным», с разрывами, как
на рисунке ниже. Чтобы карта получилась сплошной, все пустые пространства развертки заполняют, растягивая соседние части.
При этом, чем ближе к полюсам находится участок карты, тем сильнее он растянут и, соответственно, тем большими оказываются
искажения. Как видно из рисунка, территории таких стран, как Россия, Канада, государства северной Европы, получаются существенно
больших размеров, чем они есть на самом деле. Более других соответствуют реальности очертания и масштабы стран, которые
находятся близко к экватору.
Таким образом, всегда необходимо иметь в виду, что любая карта мира дает представление о расположении континентов, океанов,
стран относительно друг друга, но не особо точно передает их размеры и пропорции.

Развертка глобуса

Европа на карте мира
Страховка Весь мир

Иллюзии мозга. Картографические проекции / Хабр

Искажения площадей в проекции Меркатора

На самом деле Африка по площади больше, чем США, Китай, Индия и почти вся Европа, вместе взятые. Но из общепринятых проекций географических карт складывается иллюзия, что это не так. Так называемая проекция Меркатора, которая используется для многих карт, сильнее всего искажает площади ближе к полюсам. Небольшая Гренландия (площадь меньше Конго) кажется гигантской территорией. Антарктида тоже. Площадь России значительно преувеличена относительно южных стран. Или взять Украину, площадь которой на самом деле равняется площади Мадагаскара.

Все карты мира врут нам уже много столетий. Более того, в разных странах — России, Европе, США, Китае, Австралии, Чили, Южной Африке — карты мира очень сильно отличаются.


Искажения на картографических картах — вполне естественное явление, потому что картографам нужно сделать развёртку эллипсоида Земли на плоскости. Это в принципе невозможно сделать без искажений. Вопрос только в то, что именно можно искажать, а что нельзя.

Искажения бывают четырёх видов:

  • искажения длин;
  • искажения углов;
  • искажения площадей;
  • искажения форм.

Общепринятая проекция Меркатора была изобретена фламандским географом и картографом Герардом Меркатором в 1569 году и до сих пор используется как стандартная картографическая проекция в морской навигации, потому что она практически сводит к нулю искажение углов. Позволяет определить правильный азимут и направление движения. Это критически важно в мореходстве — пойти в нужном направлении. Траектория движения корабля, идущего под одним и тем же румбом к меридиану, изображается прямой линией на карте в проекции Меркатора.

Истинный размер Африки в сравнении с разными странами. Автор карты: Кай Краузе

Почему большинство людей не осознают истинный масштаб гигантской Африки или более скромные размеры России, Канады или Гренландии? Потому что по какой-то причине проекция Меркатора используется не только в морской навигации, но и во многих других географических картах. По этим картам учат в школах, такие карты показывают по телевизору. Отсюда и характерное когнитивное искажение у многих обывателей.

Главное, что нам совсем необязательно пользоваться в повседневной жизни проекцией Меркатора. Мы же не морские навигаторы и не планируем авиационных налётов на соседние страны, куда нужно лететь по прямой. Мы простые мирные люди. Зачем нам совершенное точное направление по прямой линии между географическими точками? Если пофантазировать, то в обычной жизни это может быть удобно только при планировании больших путешествий на автомобиле на несколько тысяч километров. В остальных случаях мало кто перемещается на собственном транспорте. В основном, люди пользуются самолётами и поездами, так что даже у путешественников не нужды прокладывать маршрут самостоятельно.

Почему же тогда проекция Меркатора используется в школьных картах, на телевидении и т.д.? Это не совсем понятно. Возможно, для современного обывателя всё-таки более важно понимать сравнительные размеры стран мира, а не определять прямые направления по маршрутам.

Как мы уже заметили, в проекции Меркатора реальные площади показаны только возле экватора, и все остальные площади на земном шаре очень сильно искажаются. Эти искажения — цена, которую мы платим за знание точных направлений при навигации.

Как же нам составить более точную и справедливую карту мира с наименьшими искажениями площадей? В 2009 году эту проблему попытались решить дизайнеры из компании AuthaGraph. Их работа заключается в применении геометрических идей моделирования к практическим задачам. Одна из этих задач — проектирование более наглядной карты мира. Тогда они и составили карту AuthaGraph World Map, которая наиболее справедливо отображает площади географических стран и территорий.

Здесь используется разновидность так называемой изометрической проекции, при которой в отображении трёхмерного объекта на плоскость коэффициент искажения (отношение длины спроецированного на плоскость отрезка, параллельного координатной оси, к действительной длине отрезка) по всем трём осям один и тот же.

Проекция составлена в несколько этапов. Сначала эллиптическая поверхность земного шара разделена на 96 равных треугольников. Они спроецированы на 96 регионов модифицированного тетраэдра. Затем тетраэдр «сплющен» до правильной формы и обрезан, чтобы его можно было развернуть в прямоугольную форму, то есть в стандартную прямоугольную плоскую карту привычной формы.

Этапы составления проекции AuthaGraph World Map

Конечно, можно было сразу спроецировать сферу на тетраэдр обычным оптическим способом, но при этом возникают сильные искажения, которые бросаются в глаза. Идея предварительного разбиения на 96 регионов была в том, чтобы минимизировать такие искажения и сохранить пропорции территорий друг относительно друга.

Но нет предела совершенству. На основе оригинальной карты AuthaGraph японский дизайнер Хадзимэ Нарукава (Hajime Narukawa) создал новый вариант, который великолепно смотрится и при этом так же сохраняет пропорции стран и континентов друг относительно друга, а также соотношение земной массы и Мирового океана.

Карта Хадзимэ Нарукавы на основе AuthaGraph World Map

Эту более справедливую и пропорциональную карту можно использовать и в школьных учебниках, и в средствах массовой информации, поскольку она более точно показывает на плоскости проекцию земного шара и даёт лучшее представление о том, как выглядит наша Земля. Её преимущество ещё и в том, что на ней все континенты показаны без разрыва карты, включая Антарктиду (ну и конечно Япония находится в центре, как на многих японских картах: это вполне нормально, на российских картах тоже вертикальная ось мира проходит через Москву). И ещё несколько таких карт сшиваются в единое пространство, так что можно наглядно представить взаимное расположение континентов. Здесь понятно, например, какая точка европейской России ближе всего к Аляске.

Все существующие географические карты — это искажения. Самую точную картину мира показывает только глобус. Но если мы вынуждены использовать плоские поверхности, то хотя бы постараемся минимизировать количество искажений.

Механическая развёртка + послесвечение =? / Хабр

Дисплеи с механической развёрткой обходятся небольшим количеством светодиодов — и на этом их плюсы заканчиваются. Они требуют точного выдерживания программой весьма малых временных промежутков, а также подачи питания на подвижную часть через контактные кольца, вращающийся трансформатор, и т.п.

Наверное, многим приходила в голову идея применить в таком дисплее диск, барабан или ремень со светонакопителем. Записывать информацию на любой из этих носителей можно, медленно перемещая оный мимо неподвижной светодиодной линейки, а стирание получится автоматическим за счёт угасания послесвечения люминофора. Программа, управляющая светодиодами, при этом может быть уж совсем слоупочной. Цена этого — потеря возможности отображения анимации, зато горизонтальный или вертикальный скроллинг становится аппаратным, его даже программировать не надо.

Нидерландец Jan Derogee решил вначале проверить, насколько эффектным получится такой дисплей, на простейшем Морзе-тренажёре. Светодиод здесь всего один.

После успешной «пробы пера» тот же автор замахнулся сразу на сложную конструкцию дисплея, где горизонтальная светодиодная линейка «печатает» на горизонтальном же барабане сразу всю строку. Проблема нехватки выходов у ESP8266 решена тривиально — при помощи сдвиговых регистров.

Одно устройство слишком простое, другое — слишком сложное, а есть что-нибудь посередине? Конечно. Автор сайта Instructables под ником maken_it_so сконструировал часы с дисплеем на том же принципе, где носителем служит диск. Выполнены они на Arduino, а светодиодов всего 10 («печать» не продольная, как в предыдущем случае, а поперечная), поэтому сдвиговые регистры не требуются.

Развертка из напильника своими руками

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
В данной статье, автор YouTube канала «TOKARKA» расскажет Вам про изготовление интересного инструмента — развертки. Она пригодится для увеличения диаметра отверстий вручную.

Материалы.
— Старый треугольный напильник
— Деревянная рукоятка
— Латунный кругляк
— Шпилька М12
— Эпоксидный клей
— Машинное масло
— Паркетный лак
— Наждачная бумага
— Флюс, припой, паста ГОИ.

Инструменты, использованные автором.
— Ленточная шлифовальная машинка
— Болгарка, шлифовальный и отрезной диски
— Паяльник
— Точильный и токарный станки
— Небольшой горн
— Газовая горелка
— Тиски, шило.

Процесс изготовления.
Итак, мастер нашел у себя старый треугольный напильник. Для начала он обтачивает его грани шлифовальным диском.

Доводку поверхностей он выполняет на ленточной шлифовальной машинке. Это довольно длительный процесс, обязательно нужно охлаждать заготовку в воде.

Теперь заготовку необходимо закалить. Автор разогревает ее в простейшем горне до малинового цвета, и охлаждает в масле. После этого можно сделать отпуск металла.

Кстати, в этой статье можно ознакомиться со способом изготовления простенького горна.

Далее мастер стачивает заднюю часть напильника так, чтобы на нее можно было приделать рукоятку.

Штатный хвостовик можно обрезать, и основная часть инструмента уже готова!

В качестве рукоятки можно использовать старые ручки от стамесок, или отверток. Для того, чтобы хвостовик не провернулся в них, на нем нужно сделать насечку болгаркой, и соединить при помощи эпоксидного клея.

Но у автора имеется токарный станок, и он сделает рукоятку самостоятельно. Сначала он обтачивает шпильку M12, оставляя 35 мм резьбы. Одной стороной она будет закручиваться в шарообразную рукоятку, а другой — впаиваться в латунный переходник.

Затем высверливает в латунном кругляке сквозное отверстие.

И обтачивает деталь до приемлемой формы.

Теперь ему потребуется залудить хвостовик напильника, и шпильки.

Шпильку он сразу впаял в латунный переходник, зашлифовал его наждачной бумагой, и отполировал при помощи пасты ГОИ.

Зафиксировал заготовку в тисках, разогрел ее газовой горелкой, и впаял хвостовик напильника.

Также у мастера нашелся готовый деревянный шарик с подходящим отверстием. В него и вклеивается шпилька при помощи эпоксидного клея.

Мастер покрыл деревянную рукоятку несколькими слоями паркетного лака, он высох, и инструмент готов к испытаниям!

Первым подопытным будет кусок ДВП. Автор проколол его шилом, и сделал несколько оборотов разверткой. Небольшие заусенцы легко срезаются острой гранью инструмента.

Материал очень легко поддается, и отверстия получаются буквально за секунды.

В пластмассовом корпусе, даже без предварительного отверстия, этот инструмент сделал его очень быстро.

Да и деревянная доска тоже сдалась почти сразу.

Вот такой «заменитель» сверл, ближайшим аналогом которого является ступенчатое сверло, получился.

Алюминиевый лист толщиной 2 мм автор предварительно просверлил, и с небольшим усилием смог расширить отверстие.

Спасибо автору за простое, но полезное приспособление для дома и мастерской!

Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Что значит «охватить землю»?

Вот что означает «развертка»:

— глагол (используется с объектом)
1. перемещать или удалять (пыль, грязь и т. Д.) Метлой, щеткой и т. Д. Или как бы с их помощью.
2. очищать или очищать (пол, комнату, дымоход и т. Д.) От грязи, мусора и т. П. С помощью метлы или щетки.
3. вести или переносить с некоторой постоянной силой, как ветер или волна: Ветер сметал снег в сугробы.
4. проходить или рисовать (что-то) по поверхности непрерывным мазком или движением: Художник провел кистью по холсту.
5. Сделать (дорожку, проем и т. Д.) Расчисткой места метлой или метлой.
6. очистить (поверхность, место и т. Д.) От чего-либо на или в нем (часто следом): смести море вражеских кораблей.
7. Проехать (поверхность, регион и т. Д.) С устойчивым движением или беспрепятственным движением, например, ветры, наводнения и т. Д .: песчаные бури, охватывающие равнины.
8. Тщательно обыскать (территорию или здание): Солдаты обыскали город в поисках дезертиров.
9. пройти взглядом, глазами и т. Д., над (регион, область и т. д.): Его взгляд скользнул по сельской местности.
10. направлять (глаза, взгляд и т. Д.) На область, поверхность и т. Д.: Он пробегал глазами по сельской местности.
11. Электронное обследование на предмет поиска скрытого подслушивающего устройства.
12. Чтобы одержать полную или подавляющую победу в (конкурсе): Джонсон победил на президентских выборах 1964 года.
13. Чтобы выиграть (каждую игру, раунд, раздачу и т. Д. В серии конкурсов): Янки победили серия из трех игр.
14. Музыка.
а. передавать пальцы или смычок (музыкальный инструмент, его струны или клавиши и т. д.), как при игре.
г. производить (музыку) таким образом.
— глагол (употребляется без объекта)
15. подметать пол, комнату и т.д. метлой или как будто метлой: новая метла хорошо подметает.
16. двигаться устойчиво, решительно или быстро (обычно следуют вдоль, вниз, мимо, внутрь и т. Д.).
17. двигаться или проходить быстро, но величественно: она гордо вылетела из комнаты.
18. двигаться, передавать или расширяться непрерывным курсом, особенно. широкий изгиб или кругооборот: Его взгляд пробежался по комнате.
19. Провести подводный поиск путем буксировки бугеля под поверхностью воды.
20. Воздухоплавание. (аэродинамического профиля или его передней или задней кромки) выступать из фюзеляжа под углом назад или вперед по линии, перпендикулярной продольной оси самолета.

.

Как быстро движется Земля?

Как землянин, легко поверить, что мы стоим на месте. В конце концов, мы не чувствуем никакого движения в нашем окружении. Но если вы посмотрите на небо, вы увидите свидетельство того, что мы движемся. Какова именно скорость Земли вокруг Солнца?

Некоторые из первых астрономов предположили, что мы живем в геоцентрической вселенной, что означает, что Земля находится в центре всего. Они сказали, что солнце вращается вокруг нас, что вызывает восходы и закаты — то же самое для движения Луны и планет.Но были определенные вещи, которые не работали с этим видением. Иногда планета возвращалась в небо, прежде чем возобновить свое движение вперед.

Теперь мы знаем, что это движение — которое называется ретроградным движением — происходит, когда Земля «догоняет» другую планету на своей орбите. Например, Марс движется дальше от Солнца, чем Земля. В какой-то момент на соответствующих орбитах Земли и Марса мы догоняем Красную планету и обгоняем ее. Когда мы проезжаем мимо, планета движется по небу назад.Затем он снова движется вперед после того, как мы прошли.

Связанный: Насколько велика Земля?

Еще одно свидетельство того, что солнечная система находится в центре Солнца, можно получить, наблюдая за параллаксом, или видимым изменением положения звезд относительно друг друга. В качестве простого примера параллакса поднимите указательный палец перед лицом на расстоянии вытянутой руки. Смотрите на него только левым глазом, закрыв правый глаз. Затем закройте правый глаз и посмотрите на палец левым.Видимое положение пальца меняется. Это потому, что ваши левый и правый глаза смотрят на палец под немного разными углами.

То же самое происходит на Земле, когда мы смотрим на звезды. Оборот вокруг Солнца занимает около 365 дней. Если мы посмотрим на звезду (расположенную относительно близко к нам) летом и снова посмотрим на нее зимой, ее видимое положение на небе изменится, потому что мы находимся в разных точках нашей орбиты. Мы видим звезду с разных точек зрения. С помощью небольшого количества простых вычислений, используя параллакс, мы также можем определить расстояние до этой звезды.

Как быстро мы крутимся?

Вращение Земли постоянно, но скорость зависит от того, на какой широте вы находитесь. Вот пример. По данным НАСА, окружность (расстояние вокруг самой большой части Земли) составляет примерно 24 898 миль (40 070 километров). (Эта область также называется экватором.) Если вы считаете, что сутки длится 24 часа, вы делите окружность на длину дня. Это дает скорость на экваторе около 1037 миль в час (1670 км / ч). [Как быстро путешествовать налегке?]

Однако на других широтах вы будете двигаться не так быстро.Если мы перемещаемся на полпути вверх по земному шару на 45 градусов по широте (северной или южной), вы вычисляете скорость, используя косинус (тригонометрическую функцию) широты. В хорошем научном калькуляторе должна быть доступна функция косинуса, если вы не знаете, как ее вычислить. Косинус 45 равен 0,707, поэтому скорость вращения под углом 45 градусов составляет примерно 0,707 x 1037 = 733 миль в час (1180 км / ч). Эта скорость уменьшается больше по мере того, как вы идете дальше на север или юг. К тому времени, когда вы доберетесь до Северного или Южного полюсов, ваше вращение будет действительно очень медленным — для того, чтобы повернуть на месте, требуется целый день.

Космические агентства любят использовать вращение Земли. Например, если они отправляют людей на Международную космическую станцию, предпочтительное место для этого — недалеко от экватора. Вот почему, например, из Флориды запускаются грузовые миссии на Международную космическую станцию. Выполняя это и запускаясь в том же направлении, что и вращение Земли, ракеты получают прирост скорости, что помогает им лететь в космос.

Как быстро Земля вращается вокруг Солнца?

Вращение Земли, конечно, не единственное движение в космосе.Согласно Корнеллу, наша орбитальная скорость вокруг Солнца составляет около 67 000 миль в час (107 000 км / ч). Мы можем рассчитать это с помощью базовой геометрии.

Во-первых, мы должны выяснить, как далеко путешествует Земля. Земле требуется около 365 дней, чтобы вращаться вокруг Солнца. Орбита представляет собой эллипс, но для упрощения математики допустим, что это круг. Итак, орбита Земли — это длина окружности. По данным Международного союза астрономов, расстояние от Земли до Солнца, называемое астрономической единицей, составляет 92 955 807 миль (149 597 870 километров).Это радиус ( r ). Длина окружности равна 2 x π x r . Таким образом, за год Земля проходит около 584 миллионов миль (940 миллионов км).

Поскольку скорость равна расстоянию, пройденному за время, скорость Земли вычисляется путем деления 584 миллионов миль (940 миллионов км) на 365,25 дня и деления полученного результата на 24 часа, чтобы получить мили в час или км в час. Итак, Земля проходит около 1,6 миллиона миль (2,6 миллиона км) в день, или 66 627 миль в час (107 226 км / ч).

Солнце и галактика тоже движутся.

Солнце имеет собственную орбиту в Млечном Пути. Солнце находится примерно в 25 000 световых лет от центра галактики, а Млечный Путь составляет не менее 100 000 световых лет в поперечнике. По данным Стэнфордского университета, мы находимся примерно на полпути от центра. Солнце и солнечная система движутся со скоростью 200 километров в секунду или со средней скоростью 448 000 миль в час (720 000 км / ч). Даже на такой высокой скорости Солнечной системе потребуется около 230 миллионов лет, чтобы обойти весь Млечный Путь.

Млечный Путь тоже движется в космосе относительно других галактик. Примерно через 4 миллиарда лет Млечный Путь столкнется со своим ближайшим соседом, Галактикой Андромеды. Эти двое несутся навстречу друг другу со скоростью около 70 миль в секунду (112 км в секунду).

Следовательно, все во вселенной находится в движении.

Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?

Нет никаких шансов, что вас сейчас выбросит в космос, потому что гравитация Земли настолько сильна по сравнению с ее вращением.(Это последнее движение называется центростремительным ускорением.) В самой сильной точке, которая находится на экваторе, центростремительное ускорение противодействует гравитации Земли только примерно на 0,3 процента. Другими словами, вы этого даже не замечаете, хотя на экваторе вы будете весить немного меньше, чем на полюсах.

НАСА утверждает, что вероятность остановки вращения Земли «практически равна нулю» в течение следующих нескольких миллиардов лет. Теоретически, однако, если бы Земля внезапно прекратила движение, был бы ужасный эффект.Атмосфера по-прежнему будет двигаться с исходной скоростью вращения Земли. Это означает, что все будет сметено с земли, включая людей, здания и даже деревья, верхний слой почвы и камни, добавило НАСА.

Что, если бы процесс был более постепенным? По данным НАСА, это более вероятный сценарий на протяжении миллиардов лет, потому что Солнце и Луна влияют на вращение Земли. Это дало бы людям, животным и растениям достаточно времени, чтобы привыкнуть к изменениям. По законам физики, самое медленное, что Земля могла бы замедлить свое вращение, — это 1 оборот каждые 365 дней.Эта ситуация называется «солнечно-синхронной» и заставит одну сторону нашей планеты всегда смотреть на Солнце, а другую сторону — в противоположную сторону. Для сравнения: Земля Луна уже находится в синхронном с Землей вращении, когда одна сторона Луны всегда обращена к нам, а другая — противоположна нам.

Но вернемся к сценарию без вращения на секунду: были бы некоторые другие странные эффекты, если бы Земля полностью перестанет вращаться, заявило НАСА. Во-первых, магнитное поле, по-видимому, исчезнет, ​​потому что считается, что оно частично генерируется спином.Мы потеряем наши красочные полярные сияния, и, вероятно, исчезнут и радиационные пояса Ван Аллена, окружающие Землю. Тогда Земля была бы обнажена перед яростью солнца. Каждый раз, когда он посылал корональный выброс массы (заряженные частицы) к Земле, он ударялся о поверхность и засыпал все радиацией. «Это серьезная биологическая опасность», — заявили в НАСА.

Дополнительные ресурсы

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Any Queries? Ask us a question at +0000000000