如果要前往一個(gè)陌生的地方,我們會(huì)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?cè)?jīng)繪制過(guò)各種各樣的地圖,廣泛用于軍事、貿(mào)易和航海等方面。不過(guò),這些地圖全都是平面的。
但是,地球是一個(gè)球體呀。
用平面的地圖來(lái)描繪立體的地球就好比你剝開(kāi)了一個(gè)桔子然后把桔子皮在桌子上摁平……臣妾做不到??!即便你真的將桔子皮摁平了,它也不是一個(gè)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(wú)法完全展開(kāi)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(lái)將地球進(jìn)行投影。
它的原理直觀展現(xiàn)出來(lái)是這樣的:
第一步,準(zhǔn)備一個(gè)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(gè)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(gè)紙筒展開(kāi)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(gè)問(wèn)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(shuō),我們辛苦投影出的地圖是沒(méi)用的呢?
當(dāng)然不是!墨卡托地圖雖然對(duì)區(qū)域大小的展示有偏差,但“角度”是正確的。也就是說(shuō)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(huì)錯(cuò)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(huì)經(jīng)濟(jì)地圖和自然資源地圖。在某個(gè)特定方向上沒(méi)有長(zhǎng)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(shí),只能根據(jù)需求保證長(zhǎng)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。
聯(lián)系客服