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世界地图是真实的么?

世界地图是真实的么?

作者: 晓说娟绘 | 来源:发表于2020-04-26 15:47 被阅读0次

地球是一个球体,要把世界地图展开,其实是先投射到圆柱体上,然后再展开成方形。除此,应该还有别的展开方式,但是为什么选择了这种方式?据说是因为航海需要,这样来投射,方向是准确的。

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作者:三种不同的红色
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,地球是个三维的球体,而地图则是一个二维的平面。你没有办法将一个球体变成一个平面。你一旦试图做出这样的改变,则地球表面必然产生变形。

假想一下,地球表面是个气球,你现在要把这个气球拉成平面,它是不是会变形?

在地图绘制过程中,将三维的地球上的各个点转化到二维的平面上,地图学家们所依靠的办法就是投影,利用各种各样的投影,将三维地球上的点和二维平面上的点一一对应,从而制作出各种地图,——然而,所制作的地图总是不可能真实地反应三维地球的原貌,总是存在着变形。

第一张地图,是采用墨卡托投影制作的。这种投影的方法,简单的讲,就是假设用一个和赤道面垂直的圆柱套在地球上,然后在地心点亮一盏灯,灯光将地球上各个点投影在圆柱上,再把圆柱展开,就成了那张地图。

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这个示意图非常直观的表现了墨卡托投影的原理。

大家也可以看到,使用墨卡托投影制作的地图,纬线和经线是相互垂直的直线,但纬线越向两极地区,间隔就会急剧增大,到南北极点时,纬线间距离达到无穷大。由此造成的结果,就是地图在赤道地区非常精确,但在两极地区则变形极大。因此在墨卡托投影地图上,我们能看到格陵兰岛比澳大利亚还大得多,几乎和非洲差不多一样大了。这并不是说格陵兰岛真的那么大,而是地图制作中产生的变形罢了。

墨卡托投影的这种投影方法,叫做等角投影,特点就是投影后地图上的形状,和三维地球上的形状完全一样,比如地球上是个圆,那地图上也是个圆,但两者面积未必相同,比如地球上的实际情况可能是一个小圆,但反应在地图上就是个大圆了。——换言之,墨卡托投影是形状不变,但面积会发生变化。

第二张图,则是使用彼德斯投影制作的。这种投影方法也是用一个和赤道面垂直的圆柱套在地球上(这种方法叫做圆柱投影),所以它和墨卡托投影一样,经纬线都是互相垂直的直线。但和墨卡托投影正好相反,它的纬线间距离是从赤道向两极逐渐缩小(墨卡托投影是赤道向两极变大),到南北两极点时,纬线间距离变得无穷小。

和墨卡托投影使用等角投影不同,彼得斯投影使用等积投影,也就是面积不变,但形状会发生变化。所以彼得斯投影地图上,各部分的面积和真实情况是一样的,但其形状会发生较大改变。比如大家看南美洲、非洲,就非常明显,它们被极大得拉长了。

所以,我们所看到任何一副地图,都是不准确的,世界上没有一幅完全精确的地图,因为三维的地球无法精确地、不发生变形地被表现在二维地图上。所有的地图,都是采用各种不同的投影方式,经过一定的数学转换,才得以在二维地图上表示。但在这个转换过程中,必然伴随着各种变形。如你上图的墨卡托投影的面积变形,如你下图的彼得斯投影的形状变形。

如果要看真正精确的地图,就去看地球仪吧。

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