中国科普博览|每一张你看过的世界地图都是失真的( 三 )
更有趣的是 ， 成川肇公司的其中一个产品——AuthaGraphGlobe ， 可以实现2D到3D的“魔法”！通过组装产品 ， 你可以了解AuthaGraph是如何实现从球体到平面的转换 。
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（图片来源：GoodDesignAward官网）
这可以说是三角网格应用的完美案例了！但它的应用可不止如此！由于任意多边形网格都能转换成三角网格 ， 相对于一般多边形网格 ， 三角网格更简单易操作 ， 它在图形学和建模中被广泛使用 ， 可以用来模拟复杂物体的表面 ， 如建筑、车辆、人体等 。 可以说网格划分是建立有限元模型的关键技术之一！
当然你要想详细了解它究竟是如何实现的 ， 就要去打开计算机图形学的大门了 。
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（图片来源：CSDN）
没想到吧 ， 小小地图也有大学问 。 地球虽然不是平面 ， 却能通过科学的方法变成平面 。 真让人不得不感慨数学的奇妙呀！
网格与气象 ， 不是冤家不聚头上面所有的地图就是被经纬度划分成无数多的小块 ， 每一块 ， 都可以称之为一个网格(grid) 。 只不过 ， 有的网格很规则 ， 有的很“艺术派” 。 但正是他们相互配合着 ， 才再现了一个有机的整体——地图 。 网格对气象来说有多重要呢？
网格还可以经过不断切割 ， 切割出的网格越小 ， 代表的面积越小 ， 也就是说精度越高 。 随着科技的发展 ， 我们甚至实现了水平和垂直尺度的双精度提高！
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基于WebGL的网页版三维数字地球（图片来源：知乎）
我们知道 ， 预报天气离不开数值模拟 ， 而这一工作 ， 就是将地球按网格划分 ， 通过计算机用无数数学公式计算不同网格之间的相互作用实现的 。 那么 ， 数值预报怎么跟地球投影扯上关系的呢 。
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球坐标系与投影坐标系示意图（图片来源：慕课）
其实在绝大部分情况下 ， 我们研究的不会是整个地球（需要考虑的是地理坐标系 ， 坐标单位经纬度） 。 毕竟 ， 从地球上看你从一个城市飞往另一个城市 ， 可能就是一个基本不移动的小点了 。 因此有限区域内的变化更受到关注 。 这时 ， 为了求解的简便 ， 会忽略球面曲率的影响 ， 而是将研究区域看为一个以指定经线为Y轴 ， 与它垂直的为X轴的平面(称为投影坐标系 ， 坐标单位米) 。
这样即保持了研究区域在地球上球面坐标的特点 ， 又由于只涉及水平方向的坐标变换而起到简化方程运算的作用 。 而究竟选择那个投影方式更好 ， 就得看你想研究的是地球上哪一块儿了 。
这时 ， 通过已经总结出的坐标系变换方法 ， 我们就能将数值计算中的网格与投影面上的网格一一对应 。 然后将初始资料输入模式 ， 等待他告诉我们答案 ， 最终你得到的结果是海量的预测数据 。
最后通过软件 ， 将结果加工为可视化的平面图 ， 我们就能知道明天哪里下雨哪里天晴 ， 哪里风儿向哪儿吹 ， 污染往哪儿跑了 。
你可能会问 ， 由于存在投影误差 ， 我们得到的预报结果不就不准确了么?
气象学家在区域模式模拟时会保证关心区域位于中心 ， 使得投影扭曲最小 。 而且 ， 投影方式带来的误差远比搭建模式的动力框架和物理过程的误差小 ， 因此我们可以舒口气了 。
那为啥不将最新最准确的投影方式也应用到模式中么？
考虑到使用的简便 ， 气象学家们发现增加投影复杂度以后 ， 对结果的修正效果不大 ， 不是那么“划算” ， 因此目前区域模式最常用的还是Lambert投影 。
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