大科技杂志社|所有地图没有一张是准确的?
地图没有一张是准确的 , 你相信吗?但它们仍能为人们提供非常大的帮助 。 让我们一起来探索地图制作的奥秘 。
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截然不同的地图
右侧有两幅世界地图 , 很明显 , 它们的视角是不一样的 , 上面地图的北极和南极分别处于地图左右 , 而下面地图的北极和南极则分别处于地图上下 。
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除此之外 , 许多陆地的形状和面积在这两幅地图上也都不一样 。 上图中的格陵兰岛与非洲相比那么小 , 而下图中的两块陆地居然相差不大;上图中的南极与澳洲相差不大 , 但下图中的南极却硕大无比 , 似乎可以横跨所有陆地;更加离谱的是 , 南美洲大陆在两张地图上根本不是一个形状 。 同样是地图 , 为什么差别这么大呢?这叫人以哪张为准呢?
摊不平的橙子皮
试着把一个橙子的皮尽可能完好地剥下来 , 然后把它摊平 , 你会发现 , 只要橙子皮被压平 , 必定有些地方会被撕开 。
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把地球想象成一个橙子 , 地表被剥离、摊平 , 同样 , 总有地方会在摊平的过程中产生破口 , 制作地图就与之类似 。 因此 , 二维平面地图不可能准确、完美地展现地球表面的面貌 , 只有地球仪可以 。
立体橙子如何变成平面橙子
如果将地球表面均匀地切开 , 就像切橙子一样 , 是一瓣一瓣的 , 中间相连 , 两头破开 , 但我们平时看到的二维地图都是完好的 。 那么 , 地图是如何衔接破裂的橙子皮的?
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关键不是衔接 , 而是把立体形状转换成平面形状 , 转换的过程被称为“投影” 。 你试着把橙子放在一张平整的纸上 , 用台灯从上往下照到橙子上 , 橙子就会在纸上形成一个接近圆形的影子 , 用笔将这个形状的轮廓描出来 , 你就获得了橙子的平面投影 。
地图的制作就是把假想的地球放在纸上 , 用假想的光源进行投影 , 但实际上要通过复杂的数学理论和公式进行演算来完成投影过程 。
地图的投影不仅要投射整体形状 , 还要投射所有位点、路线等 , 才能获得地面的各种信息 。 想象一下 , 你有一个透明的塑料球 , 球上有很多均匀的小点 。 这时 , 重复橙子投影的过程 , 你会看到纸上不仅有球形 , 还会出现很多小点 , 把这些小点标出来 , 这些点就是地图投影所需的关键信息 。
面积不对却好用
世界上使用率最高的是墨卡托投影的地图 , 它有400多年的历史了 。 墨卡托地图上的陆地面积非常不符合实际 , 地图上格陵兰岛的面积与非洲相当 , 比中国大很多 , 它实际上却只有非洲的1/14、中国的1/3 。 虽然面积大小与实际有如此大的出入 , 但墨卡托地图却是航海过程中船长和水手们的好帮手 。
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图上的经线和纬线是完全垂直的 , 而且地理位置的角度符合实际 , 因此 , 手绘直线就能标出航线 , 计算、绘制和导航都非常方便 。 百度地图就是采用的墨卡托投影法 , 地图上的道路与你的行进方向非常一致 , 当你在路口直角转弯时 , 地图上显示的也是直角;当你走直线时 , 地图上显示的也是直线 。
不同地图 , 不同信息
制作地图的目的是方便人们获得某些信息 , 根据不同的要求可以采用最适合的投影方式 , 有的地图用来标识航线或路线 , 如墨卡托地图;有的地图并不提供实质的技术支持 , 主要就是为了展示世界面貌 , 采用的投影方式会使形状和面积尽可能符合实际;
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