美国一学校改用新世界地图 学生简直惊掉下巴(组图)

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据英国《卫报》3月20日报道,波士顿公立学校这周引入了一种全新标准的世界地图。看完这幅地图,该校的学生惊讶地简直连下巴都要掉下来了——美国、加拿大和欧洲的版图看起来不再如印象中那般庞大,南美洲和大洋洲也不如原先的地图看起来的那么狭小。最可怕的是非洲——与美国比起来,非洲才是真正的巨人,连俄罗斯都无法与之相提并论!

这到底是怎么回事呢?世界地图也会有多种版本吗?到底哪个才是正确的呢?在回答这些问题之前,我们先来了解一下,目前通用的世界地图是怎样作出来的。

通用的世界地图版本——“墨卡托投影”

16世纪早期,正值大航海时代,航海家们发现很难将他们的航线画在图上,如何将球面上的一部分绘制在平面上,用直线来表示航线一直是困扰他们的问题。比利时地理学家基哈德斯·墨卡托找到了答案:假设地球被围在一中空的圆柱里,其基准纬线与圆柱相切(赤道)接触,然后再假想地球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,再把圆柱体展开,这就是一幅选定基准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。

“墨卡托投影”下的世界地图,非洲面积和格陵兰岛的面积一样大


用软件模拟出来的现代世界地图(“墨卡托投影”)

这样一来,航海者就可以在平面上用直线画出他们的航线图来了。他于1569年发表长202厘米、宽124厘米以此方式绘制的世界地图。在以此投影法绘制的地图上,经纬线于任何位置皆垂直相交,使世界地图可以绘制在一个长方形上。在该投影中线型比例尺在图中任意一点周围都保持不变,从而可以保持大陆轮廓投影后的角度和形状不变(即等角)。但“墨卡托投影”会使面积产生变形,在南北回归线之间的部分伸拉幅度较小,在离南北两极最近的地方伸拉的幅度最大,极点的比例甚至达到了无穷大。

在这张地图上,格陵兰岛看起来和非洲大小一般,而实际上,非洲的面积差不多相当于15个格陵兰岛;巴西在地图上看起来还没阿拉斯加大,而实际上,巴西比阿拉斯加大五倍多;北欧的斯堪的纳维亚半岛上的国家看起来比印度大,但实际上,印度相当于整个斯堪的纳维亚半岛的3倍;地图上的欧洲似乎比北美大,而事实正好相反。真实的俄罗斯也没有地图上看起来的那么大,比非洲要小。

其实,把美国、欧洲和印度加起来,也不如非洲面积大

“高尔-皮德斯投影”:面积准确,形状失真

地球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨形球体,其表面是一个不可展平的曲面,要想在一个平面上反映真实的球型世界几乎是不可能的,运用任何数学方法进行这种转换都会产生误差和变形:一些地方需要拉伸,另一些地方必然相应的需要收缩。

尽管随着科技的发展,各种地图制作的投影方法层出不穷,但没有任何一张二维地图能同时保证距离,方位和面积的准确。常见的“墨卡托投影图”虽然描述了各大陆块的真实形状,但是却扭曲了各大陆的大小比例。1974年,德国阿诺·彼得斯找到了解决这个问题的方法,设计了一种特别的成面积相等的地图投影,设圆柱投影面与地球相割于南北纬30°(或50°),按球面透视法以等距离条件将经纬线网投影到圆柱面上,再沿一母线展成平面,即“高尔-皮德斯投影”。这个投影图中各大陆比例基本正确,面积是对的,但是扭曲了地形,水平面上,两极扭曲,垂直面上,赤道附近产生了扭曲。比如非洲的面积是正确的,但变得特别狭长。

然而,即便是形状失真,整幅图看起来还是很惊人的。把北美洲分成一半,地下的是美国,还不够非洲塞牙缝。难怪波士顿的学生们会感到惊奇。

用软件模拟出来的现代世界地图(“高尔-皮德斯投影”

所有的地图都会失真,最符合需求的地图才是好地图

据《北京青年报》采访,专家表示,因为地球是一个不规则的椭球体,想要把球体在平面上呈现,必须要经过投影。所谓投影,就是将地球椭圆上的点转换到地图平面上的点的方法。而经过投影呈现出的地图,最终都会不同程度地出现失真的现象,其中包括长度变形、角度变形和面积变形。所谓长度变形,就是原本地球上经纬度呈现出的是直角,但投影到平面上却是钝角;长度变形,就是本来在地球上是正圆的区域,投影到平面上却变成椭圆;而面积变形,就是投影后的区域面积发生了不同程度的变化。

“要想找到一个长度不变形、角度不变形、面积不变形的地图是没有的,只有地球仪才能和地球的真实情况比较接近。”专家解释说,只要把地球“表现在平面上”,都是变形的。

然而,在现实生活中,人们一般也并不需要一张所有参数都精确的世界地图,一般是根据自己的需要来选择牺牲那些不重要的指标,确保最需要的量的准确度。比如,有为了保证局部比例的等角投影,有为了保证面积的等积投影,还有为了保证距离不变的等距投影。但无论哪一种,都有一定程度的失真,无法同时保证比例,距离和面积都是准确的。

墨卡托投影法绘制的地图上,经纬线于任何位置皆垂直相交,使世界地图可以绘制在一个长方形上。由于可显示任两点间的正确方位,保持大陆轮廓投影后的角度和形状不变,因此,航海用途的海图、航路图大都以此方式绘制。如果要通过面积显示人口、宗教等问题时,则更适合选“高尔皮德斯投影”。

中国用的是什么样的地图?

专家称,中国大部分地方属于中低纬度地区,一般会采用使中纬度附近地区失真最小的“圆锥投影”。这种方式可以保证某个纬度附近的变形是最小的,尤其适合位于中高纬的国家。此外,中国疆域辽阔,纬度跨度很大(有50°的纬差),故必须用割投影(双标准纬线)来控制形变,为强调各省区之间和中国与相邻国家之间的面积对比关系,采用等面积投影。

“圆锥投影”下的中国地图

XC11 发表评论于
NBA沙克。奥尼尔说了,地球是平的。
十具 发表评论于
没保面积投影,就难意识到近赤道的印尼那几个大岛有多大。古巴其实比冰岛还大一点。

1. Greenland 2,130,800 sq km
2. New Guinea, Indonesia 800,000
3. Borneo, Indonesia 725,500
5. Baffin Island, Canada 507,451
6. Sumatra, Indonesia 425,000
7. Honshu, Japan 227,414
8. Victoria Island, Canada 217,291
9. Great Britain 216,777
12. South Island, New Zealand 150,737
15. Newfoundland, Canada 108,860
16. Cuba 105,007
18. Iceland 102,828
20. Ireland 84,406
21. Hokkaido, Japan 78,073
22. Sakhalin, Russia 76,400
25. Sri Lanka 65,268
38. Taiwan 35,801
39. Hainan, China 33,572 (与台湾相当,但不及Sakhalin的一半,唉)