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用地图描绘地球的不同方式

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果你曾看过别人墙上或者地图册里的地图,就一定见过现实中的数学。地图有很多种,每种都以略微不同的方式描绘地球,但都可以叫做投影。你可能听说过墨卡托投影,它被水手大量使用,如果要从A点到B点,领航员只用在两点之间画一条线,就可以知道指向目的地的确切的罗盘方位。《美国国家地理》杂志发行的世界地图则利用了罗宾逊投影。另外,在立体投影地图中,绕地球的圆也以圆表示。

数学概念:立体投影、墨卡托投影、罗宾逊投影

如果你曾看过别人墙上或者地图册里的地图,就一定见过现实中的数学。在第22章“高斯与比萨”中,我们了解到,不可能完全将球形转换成二维图形,所以,地球或者其他球体的所有地图在一定程度上都会失真。那么,究竟怎样在一张纸上呈现一个球体的信息?换句话说,如何把球体转换成地图?

数学可以在其中发挥作用。地图有很多种,每种都以略微不同的方式描绘地球,但都可以叫做投影。你可能听说过墨卡托投影(由荷兰地图学家赫拉尔杜斯·墨卡托于1569年创立),它被水手大量使用,如果要从A点到B点,领航员只用在两点之间画一条线,就可以知道指向目的地的确切的罗盘方位。《美国国家地理》杂志发行的世界地图则利用了罗宾逊投影(罗宾逊地图可以减少极地的失真,而在墨卡托地图中,极地地区比实际要大很多)。

有些地图呈圆形,常以北极或南极为中心,你可能见过这种古董地图,一个框架里有两张圆形地图,这种地图是立体投影图。不像有些地图,立体投影图的形状是完全如实的,也就是说,所有的角度都是真实大小的(但距离和面积不是)。另外,在立体投影地图中,绕地球的圆也以圆表示。如果这个圆恰好经过投影点,即地图的中心点,则以直线表示。

高尔彼得斯投影

在某些投影图中,大洲的相对大小会失真,而以詹姆斯·高尔和亚诺·彼得斯的名字命名的高尔彼得斯投影正是为了纠正这种失真,让大洲的相对大小更精确。你可能记得,在名声大噪的电视剧白宫风云》中,那个虚构的地图绘制员组织曾为这种地图而发生斗争。

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