随便走进一间教室,你很可能看到一幅长方形的平面世界地图。但平面地图真能如实反映地球的样子吗?
尽管平面地图的设计意图是好的——提供详细而完整的地球影像,但它很不精确:有些地区的面积看上去比实际面积大很多,有些地区则相反;不同陆块间的距离也不准确。
我们的地球并不是扁平的——严格来说,它是一个扁球体,顶部和底部是平的,赤道位置隆起。自从人类开始绘制地图以来,这就让制图者面临一个重大问题:如何以二维图形准确无误地反映一个三维物体?
如果你有闲置的地球仪,或者一个旧网球,试试把它切开,再拼成一个完美的长方形——这个无法完成的任务会让你知道,把球体变成扁平的长方形有多么不切实际。
地理学家赫拉尔杜斯·墨卡托1569年发明了墨卡托投影,这项近500年前的发明至今仍是使用范围最广的地图投影方法。数百年来,这幅地图受到航海家们的青睐,因为这让他们可以用直线来规划航线。然而,就精确度而言,它还有很多需要改进之处。
一些投影方式比其他方式扭曲得更严重。墨卡托投影就是一个典型例子。墨卡托投影是正形投影,其特殊之处在于,大圆线表现为直线。大圆线是“地球表面以地心为圆心画出的圆”。
这些特性结合在一起,会产生严重的区域扭曲。在地球上,经线在南北两极汇合,而纬线越接近两极越短。但是,当把地球绘制成长方形时,两极就会由点延伸为长度与赤道相等的直线。每条纬线的长度也都与赤道相等,所以在地图上,越接近两极,水平拉伸幅度就越大。在地球上,纬线的间隔相等,但为了把大圆线投影成直线,墨卡托投影的纬线间隔越接近两极就越大。因此,在地图上,越接近两极,垂直拉伸就越严重。
结果是,一些地区在地图上占据的面积比实际上要大得多,而另一些地区的面积则比实际上要小得多。在墨卡托投影中,格陵兰岛和非洲看上去差不多大,但实际上,非洲的面积是格陵兰岛的近14倍。
(《参考消息》1.21 乔·费伦)

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