过去,地球多半被制成2D平面地图以利观赏,比例难免失衡。
其实很简单,土地离赤道越远,在地图上看起来就越大,而靠赤道越近就越小,所以离赤道近的国家,在地图上看起来都会比较小。
今天最常见的世界地图是基于弗兰德制图,基哈德斯 墨卡托(Gerhard Kremer)1569年的成果,称为墨卡托投影(Mercator Projection),即“等角正切圆柱投影法”。
在墨卡托投影法下,最经典的误差案例就是非洲和格陵兰岛。上图中红色箭头指向的就是格陵兰岛和非洲,我们可以从世界地图中看到这两块区域的面积是差不多的。但查阅数据资料发现:格陵兰岛面积216万平方公里,非洲面积3022万平方公里,两者竟相差了14倍!
我们都知道格陵兰岛是世界最大的岛屿,如果真的像我们在地图上看到的那样,它的面积跟非洲差不多的话,那它早就晋升为大陆了,就不能称之为岛屿了。所以,这就是墨卡托投影的弊端,我们从地图上看到的国家面积是不能直接比较大小的。不仅如此,世界地图上的比例尺也是不精准的,因为面积发生改变,长度肯定也会有所改变。高纬度形变大,低纬度形变小,所以用同一个比例来统一衡量,肯定是不准确的。
因为这种地图必须将每一条纬线
所以纬线长度基本都放大了
是要维持方位的正确性
经线也要放大
于是放大倍数愈夸张
是为了解决航海中航线的表达问题
无论是常见的纸质地图
普遍采用了墨卡托地图
投影变形这就好比橘子皮无论如何无法展开成一个完整的平面、
竖版世界地图颠覆你的世界观
在2013年9月,郝晓光博士主编的竖版《世界地势图》发行
图自《中国国家地理》2007年6月,供图 / 郝晓光
世界地图的绘制方法千奇百怪,墨卡托投影法属于舍弃面积,保留其它属性。那么另一种非主流的地图绘制法高尔-皮德斯投影就属于舍弃形状,保留面积。上图中,我们可以看到这种绘制方法下的世界地图,非洲的面积在图上差不多是14个格陵兰岛,这也和实际情况符合。但陆地形状却已经严重扭曲了。
无论用哪种绘制方法都会产生属性的缺失,选择最适合我们的世界地图才是关键的。400多年前为了满足航海需要,墨卡托发明了墨卡托投影法,以扭曲地图为代价,使经纬线在平面的地图上相互垂直,航海家们只需要将起点和终点在平面上连成一条直线,就可以知道航线与经纬线的角度,这才方便确定方位,我们称之为等角航线。
说到这里,聪明的读者已经发现,平面地图上的直线,反映到地球三维的球形上,其实是一条曲线,所以说等角航线在行驶过程中,实际是一条曲线,并不是最短路径。几百年前的航海家,在墨卡托投影下的地图中走了远路,但定位精准,最终都能到达目的地。
我们平常在地图上看到飞机的航线是曲线也是这个道理,这才是真实情况下的最短路径。飞机实际飞行过程在地球三维的球面上,这个三维空间的最短的路径,在二维面上就变成了一条曲线,也叫大圆航线。
在墨卡托地图发明以前,存在过上千种奇形怪状的地图,这些都是人类文明进步的曲折路。
1. 首先因为地球是圆的,所以在视觉落差上,会发现美国的领土大小会随着你把它往北或往南移而有所改变。
蓝色是美国现在的位置,如果把美国移到加拿大的位置,土地就会变大 (粉色),如果移到赤道上的话,国土就会缩水 (橘色)。
2. 如果今天换把加拿大移到美国的位置,它的领土就会变这样:
不只缩小,形状也有些改变。
3. 如果把澳洲移到欧洲的位置,会变怎样呢?
不只变大也变长了!
4. 紧邻加拿大的阿拉斯加,如果把它往下拉的话…
虽然土地变小了 (粉色),但还是美国面积最大的州!
5. 如果把美国移到欧洲的话…
6. 现在来看看中国!如果把中国移到赤道附近的话:
7. 如果中国跑去俄罗斯的位置:
8. 如果中国跑去南极的话:
9. 把日本移到挪威旁边的话:
10、赤道附近的非洲兄弟们真的受苦了,放到北美一对比它们真的没有辣么小。
11、再把澳大利亚拖到俄罗斯,由于纬度变高已经有点变形了但确实不小啊!
12、把巴西拉到欧洲发现真的很大!
13、格陵兰岛VS印度:格陵兰岛面积:216万平方公里,印度面积:298万平方公里,数据上是差不多大,但是地图上。。
14、俄罗斯面积:1709.82万平方公里,非洲面积:3020万平方公里,然鹅我们把俄罗斯拖到非洲的位置才发现……
15. 最后,把世界上国土面积前10大的国家摆在赤道上,就会是这个模样:
世界各国领土面积排名 - 哪个国家领土面积最大?前10大的排名依序是俄罗斯、加拿大、中国、美国、巴西、澳洲、印度、阿根廷、哈萨克、阿尔及利亚。
太有趣啦~