如果要前往一個陌生的地方,我們會掏出手機(jī),用電子地圖導(dǎo)航。但就在幾年前,人們出行還得依靠地圖。 從古到今,人們曾經(jīng)繪制過各種各樣的地圖,廣泛用于軍事、貿(mào)易和航海等方面。不過,這些地圖全都是平面的。 但是,地球是一個球體呀。 用平面的地圖來描繪立體的地球就好比你剝開了一個桔子然后把桔子皮在桌子上摁平……臣妾做不到?。〖幢隳阏娴膶⒔圩悠ま羝搅?,它也不是一個完整的形狀,中間總有地方是撕裂的。 所以,想得到一張完美的地圖幾乎是不可能的。既然球面是無法完全展開成平面的,那如何用地圖準(zhǔn)確表現(xiàn)地球的樣貌呢?答:用“投影” 在16世紀(jì),荷蘭地理學(xué)家墨卡托發(fā)明了“墨卡托投影法”,來將地球進(jìn)行投影。 它的原理直觀展現(xiàn)出來是這樣的: 第一步,準(zhǔn)備一個和地球儀赤道一樣寬的圓柱體紙筒,將地球儀放進(jìn)去,讓赤道和這個紙筒內(nèi)壁相切; 第二步,在地球儀的球心處放上一盞燈,這盞燈能夠?qū)⒌厍蚰P蜕?,?jīng)緯線的“影子”照射在紙筒內(nèi)壁上; 第三步,將這個紙筒展開成平面,它原先的內(nèi)壁被“投影”的樣子,就是墨卡托投影地圖了。 但是細(xì)心的小伙伴發(fā)現(xiàn)了一個問題,在墨卡托地圖上,格陵蘭島和非洲差不多大,而實(shí)際上,非洲的面積是格陵蘭島的14倍。 這是因?yàn)樵诘厍蛏?,?jīng)線相交于兩極。但是在墨卡托投影的地圖上,經(jīng)線們不再相交,而是相互平行,相當(dāng)于將地球上靠近兩極的地區(qū)進(jìn)行了拉伸。 那是不是說,我們辛苦投影出的地圖是沒用的呢? 當(dāng)然不是!墨卡托地圖雖然對區(qū)域大小的展示有偏差,但“角度”是正確的。也就是說使用者能夠根據(jù)直角坐標(biāo)系方便地算出正確的方位數(shù)據(jù)。如果你沿著地圖上的經(jīng)緯線前進(jìn),“方向”是不會錯的。所以它在航海中的應(yīng)用比較多。 當(dāng)然,除了墨卡托地圖這種“等角投影地圖”以外,還有各式各樣的投影地圖。比如保證面積準(zhǔn)確的“高爾-彼得斯等積投影地圖”,這種地圖常用于繪制社會經(jīng)濟(jì)地圖和自然資源地圖。在某個特定方向上沒有長度變形的“等距投影”,這種投影常用于繪制兩極的地圖。 由于在設(shè)計(jì)投影時,只能根據(jù)需求保證長度、角度和面積,這三者中的一項(xiàng)不發(fā)生變化,所以,這些地圖都有不準(zhǔn)確的地方。 |
|