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美國一學校改用新世界地圖 學生驚掉下巴

波士頓公立學校這周引入了一種全新標準的世界地圖。看完這幅地圖,該校的學生驚訝地簡直連下巴都要掉下來了——美國、加拿大和歐洲的版圖看起來不再如印象中那般龐大,南美洲和大洋洲也不如原先的地圖看起來的那麼狹小。最可怕的是非洲——與美國比起來,非洲才是真正的巨人,連俄羅斯都無法與之相提並論!

這到底是怎麼回事呢?世界地圖也會有多種版本嗎?到底哪個才是正確的呢?在回答這些問題之前,我們先來了解一下,目前通用的世界地圖是怎樣作出來的。

通用的世界地圖版本——「墨卡托投影」

16世紀早期,正值大航海時代,航海家們發現很難將他們的航線畫在圖上,如何將球面上的一部分繪製在平面上,用直線來表示航線一直是困擾他們的問題。比利時地理學家基哈德斯·墨卡托找到了答案:假設地球被圍在一中空的圓柱里,其基準緯線與圓柱相切(赤道)接觸,然後再假想地球中心有一盞燈,把球面上的圖形投影到圓柱體上,再把圓柱體展開,這就是一幅選定基準緯線上的「墨卡托投影」繪製出的地圖。

「墨卡托投影」下的世界地圖,非洲面積和格陵蘭島的面積一樣大

用軟體模擬出來的現代世界地圖(「墨卡托投影」)

這樣一來,航海者就可以在平面上用直線畫出他們的航線圖來了。他於1569年發表長202厘米、寬124厘米以此方式繪製的世界地圖。在以此投影法繪製的地圖上,經緯線於任何位置皆垂直相交,使世界地圖可以繪製在一個長方形上。在該投影中線型比例尺在圖中任意一點周圍都保持不變,從而可以保持大陸輪廓投影后的角度和形狀不變(即等角)。但「墨卡托投影」會使面積產生變形,在南北回歸線之間的部分伸拉幅度較小,在離南北兩極最近的地方伸拉的幅度最大,極點的比例甚至達到了無窮大。

在這張地圖上,格陵蘭島看起來和非洲大小一般,而實際上,非洲的面積差不多相當於15個格陵蘭島;巴西在地圖上看起來還沒阿拉斯加大,而實際上,巴西比阿拉斯加大五倍多;北歐的斯堪地那維亞半島上的國家看起來比印度大,但實際上,印度相當於整個斯堪地那維亞半島的3倍;地圖上的歐洲似乎比北美大,而事實正好相反。真實的俄羅斯也沒有地圖上看起來的那麼大,比非洲要小。

其實,把美國、歐洲和印度加起來,也不如非洲面積大

「高爾-皮德斯投影」:面積準確,形狀失真

地球是一個赤道略寬兩極略扁的不規則的梨形球體,其表面是一個不可展平的曲面,要想在一個平面上反映真實的球型世界幾乎是不可能的,運用任何數學方法進行這種轉換都會產生誤差和變形:一些地方需要拉伸,另一些地方必然相應的需要收縮。

儘管隨著科技的發展,各種地圖製作的投影方法層出不窮,但沒有任何一張二維地圖能同時保證距離,方位和面積的準確。常見的「墨卡托投影圖」雖然描述了各大陸塊的真實形狀,但是卻扭曲了各大陸的大小比例。1974年,德國阿諾·彼得斯找到了解決這個問題的方法,設計了一種特別的成面積相等的地圖投影,設圓柱投影面與地球相割於南北緯30°(或50°),按球面透視法以等距離條件將經緯線網投影到圓柱面上,再沿一母線展成平面,即「高爾-皮德斯投影」。這個投影圖中各大陸比例基本正確,面積是對的,但是扭曲了地形,水平面上,兩極扭曲,垂直面上,赤道附近產生了扭曲。比如非洲的面積是正確的,但變得特別狹長。

然而,即便是形狀失真,整幅圖看起來還是很驚人的。把北美洲分成一半,地下的是美國,還不夠非洲塞牙縫。難怪波士頓的學生們會感到驚奇。

用軟體模擬出來的現代世界地圖(「高爾-皮德斯投影」)

責任編輯: 林億  來源:英國衛報 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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