Zeekaarten
Inleiding
Wij gebruiken allemaal kaarten. Wat we op onze GPS zien, is ook een kaart. Bekijken we een stadsplan, dan kijken we naar een kaart. Op vakantie gebruiken we wandelkaarten. Maar denken we er wel eens overna hoe die kaarten tot stand komen? Ik wed van niet. We accepteren ze zoals we ook een koffiezetautomaat accepteren; zonder er bij na te denken. Toch is aan zo'n kaart eeuwen van nadenken vooraf gegaan. We wonen op een planeet die we ons als een bol kunnen voorstellen. Hij is niet helemaal rond, maar allah, het komt er dicht genoeg bij. Probeer nu eens een bal door midden te snijden en de ontstane helften plat te drukken. Dat lukt niet. Toch beelden we alle kaarten op een plat vlak af. Daar moet dus een truuk bij gebrukt worden. Nu bestaan er vele soorten kaarten, maar ik beperk me hier tot de zeekaart.
De aarde

Laten we de aarde eens nader bekijken via een globe; een wereldbol. De rotatieas van de aarde staat niet loodrecht op het vlak van haar baan rond de zon, maar staat 23,5 graad ’uit het lood’. Als de aarde deze schuine stand niet had, zouden er geen seizoenen zijn. Daarom maaktt de rotatie as van de aarde een hoek van 23,5° met de verticaal. 

stand aarde De ecliptica is het vlak waarin de aarde om de zon draait.

globe

Plaatsbepaling op aarde

Hiernaast zie je een globe afgebeeld. Als je goed kijkt zie je er lijnen. De lijnen die van de Noord naar de Zuidpool lopen heten meridianen. Het zijn grootcirkels. Een grootcirkel is een cirkel met het middelpunt van de aarde als middelpunt. Dus de grootst mogelijke cirkel op het aardoppervlak. Vandaar de naam. De lijnen die daar haaks op staan zijn concentrische cirkels die we parallellen noemen. Er is één parallael, de evenaar die ook een grootcirkel is. De aarde is met behulp van de meridianen in 360° verdeeld. De nul meridiaan, noemen we de meridiaan van Greenwhich. Die is arbitrair zo vastgesteld. Met behulp van de meridianen en de parallellen wordt de plaats op aarde vastgelegd. De meridianen bepalen de geografische lengte en de parallen de breedte. De lengte loopt naar het oosten gezien tot 180° Oosterlengste en naar het westen toe tot 180° Westerlengte. De 180° meridiaan is zowel de 180° oosterlengte als westerlengte meridiaan. Deze meridiaan, om praktische redenen hier en daar wat aangepast, is de datumgrens.
De parallellen geven de geografische breedte aan. Tellend vanaf de evenaar naar het noorden van 0° tot 90° noorderbreedte en naar het zuiden van 0° tot 90° zuiderbreedte.
Zo ligt Hilversum op 52° 13' Noorderbreedte en 5°12' Oosterlengte

Direct van de grootcirkel zijn de afstanden in de zeevaart afgeleid. Een minuut van een grootcirkel is een zeemijl. De omtrek van de aarde is dus 360 x 60=21.600 zeemijl. Een zeemijl is 1852 meter en de omtrek van de aarde is daarom 40.000 kilometer.

Als we naar de globe kijken zien we dat de meridianen elkaar in de noord en de zuidpool kruisen.  De kortste aftand tussen twee punten op aarde is een deel van een grootcirkel. Daarom zal een zeeschip, als het een grote afstand over de oceaan moet afleggen proberen de grootcirkel tussen begin en eindpunt te volgen. Maar als je een grootcirkel tekent tussen twee punten op aarde zal je zien dat de hoeken met de meridianen steeds veranderen. dat heeft tot gevolg dat een schip niet een rechte koers kan varen.

Koersen
kompasroos De kompasroos heeft 360°. De hoek rechtsom tussen de meridiaan en de lijn die het schip volgt, is de koers; Tussen 0 en 180 graden vaar je dus een oostelijke koers en tussen 180 en 360 graden een westelijke koers.
Hoe krijgen we nu de kaart in een plat vlak. Omdat we een helft van een bol niet in een plat vlak kunnen drukken, moeten we een truuk gebruiken. We tekenen een kaart waarin de meridianen en de parallellen rechte hoeken met elkaar maken. Dat geeft echter een vertekening van de grootte van de land- en zeemassa's Als je op de evenaar begint zullen die naar mate je van de evenaar verwijdert steeds meer worden uitgerekt.  Op een zeekaart die op deze wijze is getekend worden de land en zeemassa's naar het noorden of het zuiden toe steeds meer uitgerekt. De normale conforme projectie of mercatorprojectie, ook wel wassende kaart of vergrotende breedtekaart, is een kaartprojectie die genoemd is naar de Vlaamse cartograaf Gerardus Mercator, die deze projectie in 1569 introduceerde. Die wordt gebruikt voor kaarten met een schaal kleiner dan 1:50.000
ScreenShot312

Hiernaast een voorbeeld van een zeekaart met een Mercator projectie.
Het voordeel van een Mercatorprojectie is dat de je er een koerslijn in kunt tekenen van een punt naar een ander punt, die steeds dezelfde hoek maakt met de meridianen. Het nadeel is dat de kaarten een vertekeing geen die vooral als het op grote kaarten gaat, erg blangrijk is. Maar de zeeman was en is er blij mee en het is de meeest gebruikte kaartprojectie ter wereld. Hoe dichter je bij de polen komt des te minder is de mercatorprojectie geschikt als zeekaart. Op de polen snijden alle meridianen elkaar dus je kunt ze dan moeilijkals rechte lijnen gebruiken. Daar gebruiken we dan ook andre projectiemethodes die hier niet behandeld zullen worden.
Dat de kaarten wat vertekenen is niet erg. Zojang de koerslijnen maar kloppen. Afstanden meten doet je langs de meridiaan. Elke meridiaan is een grootcirkel dus elke minuut is een zeemijl. Bij de Mercator projectie gebruken we de middelbreedte als vertrekpunt. De minuten op de meridianen zullen dus vanuit het midden van de kaart naar boven toe steeds groter worden en naar beneden toe steeds kleiner. Als we dus afstanden afpassen (dat gebeurt met een kaartpasser; een passer met tweepunten), doen we dat zoveel mogelijk op de hoogte van de te passen afstand.

ScreenShot313

Vanwege de vertekening moet je de afstand dus meten ter plaatse van je koerslijn.
Een koerslijn op een mercatorprojectie is geen stukje van een grootcirkel. Het is dus ook niet de kortste afstand tussen twee punten, maar voor kaarten van kleinere gebieden voldoet deze afstandmeting prima. De koerslijnen noemen we loxodromen. In werkelijkheid is de loxodroom een spiraal op de globe.