地图怎么画都不准世界地图发展

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地图经过年的发展,包括采用等高线制图、以面积比例制图等,日益准确。但是,要精准地把地球的三维世界“压缩”成二维平面呈现,目前还无法做到。

世界最早的地图,是15世纪希腊学者托勒密听来绘成的,地图经过年的发展,包括采用等高线制图、以面积比例制图等,日益准确。但是,要精准地把地球的三维世界“压缩”成二维平面呈现,目前还无法做到。

一说到世界地图,浮现在大家脑海里的,应该是中学时地理课本里的典型地图,跟着或者就是手机里的二维平面的谷歌地图。我们现在看地图,不外是要找定位、目的地,寻路或者寻找新闻里出现“状况”的地方。先不论其精准度,目前世界各国地图的呈现方式已大致统一,方便在全球化里生活的大众。

地图的呈现方式主要是把地球上各地的立体三维资讯,加上对时间(第四维空间)的考量,把它们平铺在二维的平面上,方便用户携带和查询。

扁平的世界

这要从出生于约公元年的古罗马时代,一个希腊学者克劳狄乌斯·托勒密(ClaudiusPtolemy)说起。他是集数学、哲学、天文、占星、地理、物理、化学于一身的科学奇人,留下十多本著作影响西方日后0多年,直到文艺复兴前的科学和哲学的发展。

最奇妙的是,这位终生都没离开过出生地埃及的托勒密,凭他的考研,以及和商人、水手等的交流,勾勒出一幅世界地图。当时认为世界(地球)是圆的、平的,他把全世界几千个城市的位置标士出来,包括在“黄金半岛”(马来半岛)南端,可能是新加坡的,叫“萨班拿”(Sabana)的地方。

到了15世纪,西方印刷术成熟后,有人把托勒密的希腊文地图翻译成拉丁文,并以彩色印制,让世人看到美丽的圆且平的世界雏形。

坎迪诺私带的地图

在麦哲伦还没有环绕地球一圈的年之前,西方人和航海家受托勒密世界观的影响,都认同世界是一块大圆饼,由一大片的陆地锁住中间的海洋。

最早开始远航,向东殖民的葡萄牙人,经过非洲南部的好望角到印度果阿(Goa)和马六甲。不过葡萄牙人绘制的航海地图几乎全在年的里斯本地震和大火中毁了,留下早期被意大利人坎迪诺(Cantino)走私带出的平面地图。

墨卡托投影图

自从发现地球是圆球形后,为了精准地呈现地图,尤其从平面地图量出两点间的(球面)距离,荷兰制图家墨卡托(Mercator)在年发明“墨卡托投影”——正轴等角圆柱投影。简单地说,就是用一张纸做圆柱体围住地球,再把地球上的各点,按比例投影到纸张,再把纸展开,就成一张长方形平面地图。

立体地形图

地表上的山川河流都是立体的,开始有人印制立体感地图。在地面勘测技术还没完善发展之前,地图上一般的山川,多是用立体图形画出来,当然缺少准确度。

虽然人类还没有掌握航空的技术,单凭想象力和当时的地理知识,还是可以创造出从空中俯视地面的鸟瞰图。不满足于从二维的平面呈现方式,日本江户时代就用浮世绘的方式呈现鸟瞰图。国家图书馆就展览一幅葛饰北斋的《东海道名所一览》地图,可算是18世纪的一幅鸟瞰图。

等高线地形图

等到地表测量技术发展成熟,地理学家和数学家提出“等高线”的概念,于是制图家就可以在二维的平面纸上,呈现有“海平面高度”的地形图。

趣致“虫眼图”

有人想象成飞鸟,飞过大地画出鸟瞰图,19世纪末的韩国就为首都首尔制作一幅特别有趣的“虫眼图”。那是把自己想象成冒出地面的小虫,以60度环观四周画出的平面图。

这样的呈现方式以人(观察者)为中心,地标的注释从中心“放射”出去。在中横线上方的地标读法从上到下,在下方的就从下到上,字体也倒过来。横向的地标读法则一律从右到左,和从前汉文从右到左的读法一样,逻辑又人性化。

以面积为比例投影

大家或许已有注意到,其实地理课本里的地图,国家的大小比例与实际面积有些差别。如以上附图,面积比非洲小1倍以上的格林兰岛,看起来几乎和非洲一样大;比西班牙小四倍以上的冰岛,在地图上看起来和西班牙一样大,这些都是墨卡托投影的局限。

有鉴于此,美国绘测师富勒(BuckminsterFuller)提出戴美森投影地图(DymaxionMap)。富勒在年把地球投影到一个正20面体,以最小面积比例的误差标,绘出世界各国,这种地图最适合用以呈现世界资源和能源等的分配。

从三维到二维

地理学家、数学家和制图家都希望找到一个公式,能精准地把地球全部特性,以二维平面方式呈现,不过到现在都还没成功。就如戴美森投影地图,土地面积的误差小了,却不能从地图里得到两点间的实际距离,其呈现方式也太过“学术性”。

地球是个立体球,不大可能精准地把三维世界“压缩”成二维平面呈现。目前最佳的做法,是根据特定应用所需,选择最适当和最小误差的投影法呈现。



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