我們談天說地，已經(jīng)扯過太多的內(nèi)容，卻忽視了地圖這個最基本的工具。很多地圖愛好者、地理愛好者對地圖的一些樸素的知識也不是太了解，接下來，我們開個新坑，以我還僅剩的專業(yè)知識，不定時更新，用幾期聊一聊地圖一些最基本的知識，該系列主要涉及了地圖學(xué)的內(nèi)容。
地圖，可能是人類社會中最偉大的發(fā)明之一，它的發(fā)明給人類的生產(chǎn)生活活動帶來了極大的便利。地圖的發(fā)明，應(yīng)該來自古人類對地理位置的描述。當(dāng)一個人向另外一個人以語言方式描繪地理位置時，難免可能表達模糊，這時就會在地上簡單勾勒描繪，這就是地圖的誕生。
目前考古發(fā)現(xiàn)，在石器時代就出現(xiàn)了最原始的地圖。最早的原始地圖發(fā)現(xiàn)在土耳其地區(qū)，由公元前6200年的古人類繪制。
▍中國目前發(fā)現(xiàn)的最早的紙繪地圖是西漢天水放馬灘紙地圖
用今天的話來說，早期的原始地圖基本上是簡單的平面圖，繪制的地理范圍也較小。當(dāng)人們的視野到達半球、全球，這時就會發(fā)現(xiàn)以往繪制的平面圖好像不夠準(zhǔn)確了，這時一個重要的地圖概念——投影，誕生了。
地圖投影的發(fā)明原因其實很簡單，讀者看到這里也不要覺得別跟我談什么投影太復(fù)雜了……我向我的地圖學(xué)課本發(fā)誓，接下來的話，你肯定能看懂。
我們知道地球是一個球體，也就是說地球的表面是一個曲面，我們所畫的地圖是在平面的紙上，而一個曲面是無法完全展開成一個平面的。比如你在剝橘子，橘子皮的每一瓣是一個曲面，把橘子皮瓣壓成平面會碎裂。如果你留心觀察地球儀，也會發(fā)現(xiàn)地球儀上的地圖其實是一瓣一瓣的紙粘合起來的，而每一瓣之間的邊緣不可避免的會發(fā)生不平整的凸起。
▍橘子皮無法展開成平面
早期繪制地圖的繪圖師就會遇到這個問題，怎么把地球畫出一張平面的世界地圖呢？最樸素的繪制方法就是按照我們?nèi)庋劭吹降臉幼永L制球體，畫成雙球世界地圖。
▍1689年在荷蘭繪制的世界地圖，其實際上用了四個球才完成了全球的繪制。來源：Gerard van Schagen
這樣通過這個例子，我們引入了投影的一個基本原理。推而廣之，假如這個手電筒不放在赤道的上空，放在南極、北極上空，放在任何一個國家的上空，都可以產(chǎn)生相應(yīng)的影子。甚至我們站在地球內(nèi)部，從地球內(nèi)部打開手電筒來投影都可以。
前面我們舉的赤道投影的例子，是在一堵墻上看影子。如果不是一堵平面的墻，而是一個圓柱套筒、圓錐面，又會是不同的投影結(jié)果。所以，投影的分類是比較復(fù)雜的。
▍按照投影到平面上的不同可以分為方位、圓錐、圓柱投影
▍按照投影軸與地軸的關(guān)系可以分為正軸、橫軸、斜軸投影
以上復(fù)雜分類你都不需要看懂，你只需要知道手電筒開在不同位置，以及投影在墻上還是圓柱套筒還是圓錐面上，都會有不同的投影就夠了。還需要知道一個基本的問題，就是無論采用何種投影方式，都存在或多或少的誤差變形，例如長度變形、角度變形、面積變形。這個問題是由三維球體向二維平面轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的，無法解決。如果真是天圓地方的話，地圖將一點誤差都不存在。因此人們才開發(fā)了如此多的投影方式，對不同應(yīng)用場景的地圖選擇誤差盡可能小的投影方式?？梢哉f，你見過的任何平面地圖（甚至是類似Google Earth的三維地圖）都沒有真實反映地球的場景。
▍很多中國家庭中懸掛的世界地圖，其投影是一種特殊的“等差分緯線多圓錐投影”。這種投影是1963年由我國制圖學(xué)家所發(fā)明，該種投影能夠較好地呈現(xiàn)我國的地理形狀和面積。可以說我國出版的世界地圖的投影方式是很有中國特色的，不同于國外的。
隨著技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)地圖越來越開始替代傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖。網(wǎng)絡(luò)地圖在處理投影的方法上又遇到哪些問題呢？本系列的下一期我們將講一下投影在網(wǎng)絡(luò)時代的發(fā)展。感謝讀者能看完枯燥無味的投影科普，?( ′???` )比心
▍等積偽圓錐投影，也稱心形投影
