De aarde is rond. Kaarten zijn plat. Die mismatch is het hele probleem van de cartografie en een kaartprojectie is de wiskundige oplossing. Elke bestaande projectie is een bewust compromis: kies welke vervorming je use case het minst raakt en accepteer de rest.
Deze gids legt uit wat een kaartprojectie is, welke hoofdfamilies er zijn, waarom elke webkaart Web Mercator gebruikt en welke projectie je kiest wanneer nauwkeurigheid echt telt.
Waarom projecties bestaan
Een globe is de enige eerlijke weergave van de aarde. Zodra je de bol op een 2D-vlak plet, moet je hem ergens uitrekken, scheuren of indrukken. Er is een beroemd wiskundig resultaat, het Theorema Egregium van Gauss, dat bewijst dat het onmogelijk is om een bol plat te maken zonder afstanden te vervormen. Dus in plaats van te vragen "wat is de perfecte projectie?", vragen cartografen "welke vervorming kan ik me veroorloven?"
Elke projectie maakt een afweging tussen vier eigenschappen:
- Vorm (conformiteit): hoeken en lokale vormen blijven behouden
- Oppervlakte (equivalentie): gebieden worden op hun werkelijke relatieve grootte weergegeven
- Afstand (equidistantie): afstanden vanaf één of twee punten zijn nauwkeurig
- Richting (azimutaliteit): richtingen vanaf één punt zijn nauwkeurig
Geen enkele projectie behoudt alle vier. De meeste behouden er één en vervormen de rest op gecontroleerde manieren.
De Mercator-projectie
Gerardus Mercator publiceerde zijn projectie in 1569. Het is een cilindrische projectie die de aarde wikkelt in een cilinder die de evenaar raakt en die vervolgens uitrolt. De kerneigenschap is conformiteit: op elk punt van de kaart blijven hoeken behouden, wat betekent dat een constante kompaskoers (een loxodroom) een rechte lijn is op de kaart. Dat maakte Mercator perfect voor zeenavigatie. Een kapitein kon een rechte lijn trekken, een koers aflezen en die varen.
De prijs is een keiharde oppervlaktevervorming. Hoe verder je van de evenaar gaat, hoe meer de projectie objecten uitrekt. Groenland lijkt zo groot als Afrika (Afrika is 14 keer groter). Antarctica verschijnt als een gigantische klodder langs de onderrand. Rusland en Canada lijken enorm vergeleken met landen rond de evenaar.
Daarom krijgt Mercator kritiek in onderwijs en journalistiek: het verwringt het mentale beeld van hoe groot landen werkelijk zijn. Diverse alternatieve kaartprojecties, zoals Gall-Peters en Equal Earth, zijn specifiek ontworpen om dit op te lossen voor wereldkaarten voor een breed publiek.
Web Mercator en waarom het won
In 2005 lanceerde Google Google Maps met een licht aangepaste Mercator-projectie die nu Web Mercator (EPSG:3857) heet. Web Mercator verschilt op één praktisch punt van klassieke Mercator: hij behandelt de aarde als een perfecte bol in plaats van de nauwkeurigere ellipsoïde (WGS84). Dat versnelt de wiskunde en stelt tile servers in staat de wereld op te delen in een schone piramide van vierkante tiles.
Web Mercator domineert het web om één operationele reden: elke webkaart kan dezelfde wereldwijde tile grid delen. Zoomniveau 0 is één tile die de hele wereld bedekt. Zoomniveau 1 is vier tiles. Zoomniveau n is 4^n tiles. Pannen en zoomen komen neer op het ophalen van een andere set kleine image- of vector-tiles. De hele slippy map-ervaring achter Google Maps, Apple Maps, OpenStreetMap, MapAtlas en elke embedded webkaart die je ooit hebt gebruikt, is op deze aanname gebouwd.
De afwegingen van Web Mercator zijn reëel maar acceptabel voor de meeste product-use cases:
- Dezelfde oppervlaktevervorming als Mercator (Groenland blijft enorm lijken)
- Snijdt de polen af rond 85,05 graden breedte (omdat de wiskunde naar oneindig gaat bij de polen)
- Lichte onnauwkeurigheid ten opzichte van een echte ellipsoïde-model
Voor een navigatiekaart, een vastgoedkaart of een kaart met bezorggebieden maakt geen van die punten uit. Voor analyses van de poolgebieden, choropleth-vergelijkingen van landoppervlakken of alles waarbij oppervlakte telt, is Web Mercator het verkeerde gereedschap.
Andere belangrijke projectiefamilies
Gelijkoppervlak-projecties
Gelijkoppervlak- (equivalente) projecties behouden de relatieve grootte van gebieden. In plaats daarvan worden vormen vervormd. Dit is de juiste keuze voor elke thematische kaart waar de lezer oppervlakken gaat vergelijken (bevolkingsdichtheid, landgebruik, verkiezingsuitslagen per land).
Veelgebruikte gelijkoppervlak-projecties:
- Mollweide: ovaalvormige wereldkaart, geschikt voor mondiale thematische visualisaties
- Equal Earth: een projectie uit 2018 die er natuurlijk uitziet en oppervlakte behoudt
- Albers Conic: standaard voor de aaneengesloten Verenigde Staten en vergelijkbare gebieden op middelbare breedte
- Gall-Peters: bekend om expliciet anti-Mercator te zijn in onderwijscontexten
Conforme projecties
Conforme projecties behouden hoeken en lokale vormen. Mercator is de bekendste, maar er zijn vele andere die afgestemd zijn op specifieke regio's:
- Lambert Conformal Conic: standaard voor luchtvaartkaarten en de state plane coordinate systems van de VS
- Stereographic: behoudt cirkels, gebruikt voor poolgebieden en kaarten van kleine gebieden
Equidistante projecties
Equidistante projecties behouden afstanden langs specifieke lijnen. De Azimuthal Equidistant-projectie toont, gecentreerd op een punt, alle afstanden en richtingen vanaf dat punt nauwkeurig. Dit is de projectie die op de vlag van de Verenigde Naties staat (gecentreerd op de Noordpool).
Compromis-projecties
Compromis-projecties behouden geen enkele eigenschap exact, maar balanceren vervormingen zodat de kaart er natuurlijk uitziet. Ze zijn populair voor algemene referentiekaarten.
- Robinson: uit 1963, decennialang gebruikt door National Geographic
- Winkel Tripel: de huidige standaard van National Geographic
- Natural Earth: schoon en modern compromis, ontworpen voor schermweergave
Een kaartprojectie kiezen
Begin bij de vraag.
- Webkaart voor product of navigatie: Web Mercator, geen discussie
- Thematische wereldkaart (bevolking, klimaat, verkiezingen): Equal Earth of Mollweide
- Thematische kaart van één land: kies een projectie geoptimaliseerd voor de breedtegraad en vorm van dat land (Albers voor de VS, Lambert voor Europa, etc.)
- Poolgebied: Stereographic of Azimuthal Equidistant
- Navigatiekaart: Mercator of Lambert Conformal Conic
- Algemene wereldreferentiekaart: Winkel Tripel of Robinson
Een handige vuistregel: doe je analyses waarbij oppervlakte telt, gebruik dan een gelijkoppervlak-projectie. Zet je een interactieve kaart op een webpagina, gebruik dan Web Mercator en stop met piekeren.
Coördinatenstelsels en EPSG-codes
Elke projectie wordt geïdentificeerd door een EPSG-code. De meest voorkomende in de praktijk:
- EPSG:4326: WGS84 lat/lng, de default voor GPS en de meeste data-uitwisseling (eigenlijk geen projectie, gewoon lat/lng op de ellipsoïde)
- EPSG:3857: Web Mercator, gebruikt door vrijwel elke webkaart
- EPSG:3035: ETRS89 / LAEA Europe, gelijkoppervlak-projectie voor Europese thematische kaarten
- EPSG:5070: NAD83 / Conus Albers, gelijkoppervlak voor de aaneengesloten Verenigde Staten
Wanneer data binnenkomt in EPSG:4326 (lat/lng) en je hem op een webkaart wilt tonen, herprojecteert de tile server hem on the fly naar EPSG:3857. Voor oppervlakteberekeningen herprojecteer je eerst naar een lokale gelijkoppervlak-projectie.
Werken met projecties in MapAtlas
De MapAtlas Maps API levert vector- en raster-tiles in Web Mercator (EPSG:3857), net als elke andere webkaartprovider. Wanneer je een base style laadt en een GeoJSON-laag in EPSG:4326 toevoegt, regelt de renderer de herprojectie voor weergave. Voor coördinatenwerk geeft de coordinates lookup tool standaard WGS84 lat/lng (EPSG:4326) terug.
Voor analyses waar je een gelijkoppervlak-projectie nodig hebt (echte oppervlakteberekeningen, accurate centroïden, dichtheid per vierkante kilometer), doe je de herprojectie in je data pipeline voordat de data op de kaart belandt. Tools zoals PostGIS, GDAL of Turf.js verzorgen de conversie tussen EPSG-codes.
Een kaartprojectie is een denkgereedschap, geen kenmerk van de werkelijkheid. Kies de projectie die past bij je vraag en accepteer wat ze in ruil daarvoor van je vraagt.
Veelgestelde vragen
Wat is een kaartprojectie?
Een kaartprojectie is een wiskundige transformatie die punten op het oppervlak van de ronde aarde (een 3D-ellipsoïde) overzet naar een plat 2D-vlak zoals een scherm of een vel papier. Omdat je een bol niet kunt platslaan zonder hem ergens uit te rekken, te scheuren of in te drukken, vervormt elke projectie iets: vorm, oppervlakte, afstand of richting. De kunst van het kiezen van een projectie is dus kiezen welke vervorming je je kunt veroorloven.
Wat is de Mercator-projectie en waarom is die controversieel?
De Mercator-projectie, in 1569 ontworpen door Gerardus Mercator, behoudt hoeken en lokale vormen, en was daarom uitstekend geschikt voor zeenavigatie. De keerzijde is een forse oppervlaktevervorming weg van de evenaar: Groenland lijkt even groot als Afrika, terwijl Afrika in werkelijkheid 14 keer groter is. Daarom krijgt Mercator kritiek voor het scheeftrekken van hoe mensen denken over de relatieve grootte van landen, vooral in het onderwijs.
Wat is Web Mercator en waarom gebruikt elke webkaart deze projectie?
Web Mercator (EPSG:3857) is een variant van Mercator die in 2005 door Google werd gestandaardiseerd voor Google Maps. De projectie behandelt de aarde als een perfecte bol in plaats van een ellipsoïde, wat de wiskunde versnelt maar kleine onnauwkeurigheden introduceert. Web Mercator werd de de facto standaard voor webkaarten omdat tile servers één wereldwijde piramide van vierkante tiles kunnen hergebruiken, waardoor pannen en zoomen razendsnel zijn. De prijs is dezelfde oppervlaktevervorming als bij klassieke Mercator.
