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地球地理| 作者 / 醒木 整理 / 白水

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前言

相信大家日常使用的世界地图大多都是下面这样的，这种地图看多了会给人造成一种假象，哇塞！俄罗斯这么大，相当于好几个中国了！北美洲比南美洲大、俄罗斯比非洲大、格陵兰甚至比澳大利亚还要大。世界地图地形图世界地图但实际上呢？俄罗斯国土面积1709.82万平方公里（2015年）中国国土面积963.4057万平方公里为何格陵兰岛看起来和广袤无垠的非洲大陆看起来面积一样大呢？格陵兰岛与非洲但实际上格林兰岛只有216.6万平方公里，而非洲有3029万平方公里。相信大家心中已经有了无数个疑问？

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地图投影原理

产生现象的原因和地图的投影方式有关，由于地球是一个球体，所有的地表事物都是分布在球面上的，那么把一个球面上的地理事物转换到平面的地图上，必然会使得有些部分发生变形。由于采用不同的投影方式，发生形变的位置和程度都有所不同，格陵兰岛面积看起来跟非洲面积差不多，是因为采用了圆柱投影的缘故。圆柱投影示意图圆柱投影是地图投影的一类，假想一个圆柱与地球相切或相割，以圆柱面作为投影面，将球面上的经纬线投影到圆柱面上，在正常位置的圆柱投影中，圆柱面展平后纬线为平行直线，经线也是平行直线，而且与纬线直交。这种投影方式会使得所有的经线在地图上都一样长，这当然没问题，因为本来地球上的经线就是一样长的。但是圆柱投影也会使得地图上所有的纬线都一样长，这就有问题了。因为地球上的纬线赤道最长，大概40000千米，往两极随着纬度越来越高，纬线圈越来越短，到两极点可以理解为纬线长度为零。两极随着纬度越来越高（图源于 *** ）不过在圆柱投影地图中，低纬、中纬和高纬度的纬线都一样长，这样一来，越在高纬度的地区在地图上变形越大，也就是看起来越大。这就使得处在高纬度的格陵兰岛比处在低纬的澳大利亚大陆看起来还大。在圆柱投影的世界政区图中，我们发现处在高纬度地区的国家，如俄罗斯看起来无比巨大。由于圆柱投影使得地图上发生巨大的形变，一般在出版地图中很少使用此类地图投影方式，而是多采用等差分纬线多圆锥投影，如下图：世界地图（图源于 *** ）在人们习惯看到的地图上，格陵兰岛是一个巨大的存在，看上去面积堪比非洲大陆。那么，它为什么没有跻身“大陆”之流，反而只被称作“世界上更大的岛屿”呢?现代人使用的很多地图，采用的都是一个古老的投影 *** ，即墨卡托投影法 ( Mercator projection)。地球本是球体，纬线长短不一，其中以赤道最长、离赤道越远的纬线越短。而墨卡托投影法把三维球体化为长方形的二维地图，把所有纬线都摊在一个平面上，于是靠近南北极的纬线被拉长到与赤道等长。这种 *** 的优点是经线与纬线在任何位置都垂直相交，你永远都可以在地图上“找到北”，被广泛运用于导航类地图。然而缺点也十分显著，越靠近两极，面积变形就越厉害，所以格陵兰岛才会看着那么大。如果你足够细心，就会发现在谷歌地图上，从非洲挪到格陵兰岛，即使没有改变缩放比例，页面右下角的比例尺也会自动放大。尽管沿用着墨卡托投影法，谷歌还是做了些细节调整，试图补救它的投影缺陷。那么，真正的格陵兰岛到底有多大呢?从数字上看，它的总面积大概是217.6万平方公里，而非洲大陆为3022万平方公里，后者是前者的十多倍，的确“不可同日而语”。如下图，选中后把格陵兰岛拖到非洲那里，它就“原形毕露”了。格陵兰岛拖到非洲（图源于 *** ）而面积确实庞大的俄罗斯，靠近赤道时也缩水了好多，但一移到北极就要“统治世界”。俄罗斯移动后大小对比（图源于 *** ）

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为什么要用墨卡托投影

也许你会说，既然墨卡托投影法这么不准确，为什么我们不用别的投影 *** 呢?地图投影 *** 有很多种类，每种 *** 都有各自的优势与劣势，在不同的使用场景下交替使用，却没有任何一种是完美的。地图不是完全真实的世界，却潜移默化地影响着我们的世界观，不论多么努力地想要做到中正，每张地图都有一定的观点与角度。在受影响之前，或许我们还是需要多问问它背后的制图原理。还有一种投影法叫“古德分瓣投影”(Goode homolosine projection)，如下图所示，虽然变形小，但是将大洋部分分裂开，结合处也不太平滑，世界缺乏整体感。古德分瓣投影（图源于 *** ）这是地图绘制过程中不可避免的问题，因为我们的地球是球形的嘛，要把它表现在平面的地图上，还不出现一点变形，是不可能的。正如前面所说，我们现在最常用的世界地图是采用的墨卡托投影法。真实的地图大小对比那么，在这样的世界地图上，变形有多大呢?相当大!可能颠覆你对地理的认识……比如说，在地图上，我们看到非洲和格陵兰岛差不多大。地图上的非洲和格陵兰（图源于 *** ）实际上，非洲比格陵兰岛大14倍……请看下图非洲比格陵兰岛大14倍（图源于 *** ）加拿大，就错得就更离谱了，不仅被放大了n倍，连形状都被扭曲得不成样子。下面是地图中的加拿大，比美国大好大一圈。加拿大错得更离谱（图源于 *** ）地图上的加拿大与美国（图源于 *** ）实际上，加拿大只是美国的1.2倍，而且形状也不是那样的，见下图。实际上加拿大只是美国的1.2倍（图源于 *** ）在地图上变化更大的，莫过于南极洲了。看地图更底部那个巨大的怪物，是什么鬼……地图上被拉伸的南极洲（图源于 *** ）它实际上的形状是这样，多么圆润光滑可爱……真实南极洲的样子（图源于 *** ）那么，如何才能正确的胸怀全世界呢?看来只能买个地球仪了。

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总结

以上就是关于为什么地图上的格陵兰岛比非洲还要大的介绍，我们想要正确的认识地图，只有了解它其中的投影原理。总的来说墨卡托投影绘制地图更加优越，位置和方向更加精准，墨卡托投影虽然存在缺陷，但毕竟瑕不掩玉。就目前而言，墨卡托投影绘制地图是主流，未来有没有更好的 *** 取代墨卡托投影，就留给时间去解答吧！最后，如果您在工作中遇到与GIS相关的任何难题，请通过关注“水经注GIS”并在后台留言告诉我们，我们将针对比较有典型性和代表性的问题提供解决方案，从而将我们“为您提供丰富的地图数据与专业的GIS服务”之宗旨落到实处！▼点击下方，了解三维离线系统

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