所有地圖沒有一張是準確的？

地圖沒有一張是準確的，你相信嗎？但它們仍能為人們提供非常大的幫助。讓我們一起來探索地圖製作的奧秘。

截然不同的地圖

右側有兩幅世界地圖，很明顯，它們的視角是不一樣的，上面地圖的北極和南極分別處於地圖左右，而下面地圖的北極和南極則分別處於地圖上下。

除此之外，許多陸地的形狀和面積在這兩幅地圖上也都不一樣。上圖中的格陵蘭島與非洲相比那麼小，而下圖中的兩塊陸地居然相差不大；上圖中的南極與澳洲相差不大，但下圖中的南極卻碩大無比，似乎可以橫跨所有陸地；更加離譜的是，南美洲大陸在兩張地圖上根本不是一個形狀。同樣是地圖，為什麼差別這麼大呢？這叫人以哪張為準呢？

攤不平的橙子皮

試著把一個橙子的皮儘可能完好地剝下來，然後把它攤平，你會發現，只要橙子皮被壓平，必定有些地方會被撕開。

把地球想像成一個橙子，地表被剝離、攤平，同樣，總有地方會在攤平的過程中產生破口，製作地圖就與之類似。因此，二維平面地圖不可能準確、完美地展現地球表面的面貌，只有地球儀可以。

立體橙子如何變成平面橙子

如果將地球表面均勻地切開，就像切橙子一樣，是一瓣一瓣的，中間相連，兩頭破開，但我們平時看到的二維地圖都是完好的。那麼，地圖是如何銜接破裂的橙子皮的？

關鍵不是銜接，而是把立體形狀轉換成平面形狀，轉換的過程被稱為「投影」。你試著把橙子放在一張平整的紙上，用檯燈從上往下照到橙子上，橙子就會在紙上形成一個接近圓形的影子，用筆將這個形狀的輪廓描出來，你就獲得了橙子的平面投影。

地圖的製作就是把假想的地球放在紙上，用假想的光源進行投影，但實際上要通過複雜的數學理論和公式進行演算來完成投影過程。

地圖的投影不僅要投射整體形狀，還要投射所有位點、路線等，才能獲得地面的各種信息。想像一下，你有一個透明的塑料球，球上有很多均勻的小點。這時，重複橙子投影的過程，你會看到紙上不僅有球形，還會出現很多小點，把這些小點標出來，這些點就是地圖投影所需的關鍵信息。

面積不對卻好用

世界上使用率最高的是墨卡託投影的地圖，它有400多年的歷史了。墨卡託地圖上的陸地面積非常不符合實際，地圖上格陵蘭島的面積與非洲相當，比中國大很多，它實際上卻只有非洲的1/14、中國的1/3。雖然面積大小與實際有如此大的出入，但墨卡託地圖卻是航海過程中船長和水手們的好幫手。

圖上的經線和緯線是完全垂直的，而且地理位置的角度符合實際，因此，手繪直線就能標出航線，計算、繪製和導航都非常方便。百度地圖就是採用的墨卡託投影法，地圖上的道路與你的行進方向非常一致，當你在路口直角轉彎時，地圖上顯示的也是直角；當你走直線時，地圖上顯示的也是直線。

不同地圖，不同信息

製作地圖的目的是方便人們獲得某些信息，根據不同的要求可以採用最適合的投影方式，有的地圖用來標識航線或路線，如墨卡託地圖；有的地圖並不提供實質的技術支持，主要就是為了展示世界面貌，採用的投影方式會使形狀和面積儘可能符合實際；

有的地圖提供人口、礦藏、地質等地理信息，它採用的投影應該方便用來進行地塊的平均分割。還可以製作各種特殊的信息地圖，如遊戲《我的世界》玩家數量的全球分布圖，遊戲公司需要這些信息來規劃遊戲的製作和推廣；還有新冠病毒確診病例全球分布圖，專家可以用它來研究病毒傳播的走向。

千姿投影，百態世界

如果你足夠細心的話，從透明球的平面投影上會看到，即使球體上的點是均勻排布的，一旦投影到平面上，這些點之間的距離就變得有遠有近了。把球體投影成平面，天生帶有無法避免的缺陷——形變。製圖師們想出了千姿百態的投影方法，但無論哪種方法，都會使立體球形表面產生扭曲變形，有時，幾個國家的面積變大了；有時，陸地的形狀變胖或變瘦了；如果你修復了一種形變，就會造成另一種形變。

未來的全息地圖

如果既希望地圖完全符合實際，又能提供全方位的信息，那就要寄希望於全息地圖。

全息地圖一直是人類的夢想，在手機上一點，一個三維影像的地球儀就被投射在手機上方，它包含著豐富的地理信息，就像一個地理圖書館，人口、河流山川、生物物種、文化習俗等各種信息都能在簡單的點擊操作之下顯示出來。但是，在全息地圖真正進入我們的生活之前，大家還是先用這些不準確但好用的二維地圖吧。

幾種經典的投影方法

幾百年來，製圖師們一直在尋找最合適的投影方法，最經典的投影方式為以下三種。

平面投影

就像前面提到的把橙子放在平整的紙上，想像把地球放在平面上，接觸點可以位於極點、赤道或其他地點，根據地圖的製作需求而定。左圖是以北極為接觸點投影的，假想的光源來自地球這一側。

圓柱投影

想像將地球裝進一個直徑相等的圓柱體中，地球與圓柱體在腰部接觸，可以是赤道，也可以是一條經線，或斜切，一般看到的地圖多為赤道接觸。

假想的光源從地球中心向外以輻射狀照射，將地球的影像打在柱壁上，柱壁展開就是投影后的地圖。這種投影法由16世紀中期的荷蘭製圖師墨卡託創造，因此被稱為「墨卡託投影」。

圓錐投影

想像給地球帶一頂錐形帽子，地球與帽子接觸的線可以是一條緯線。假想光源從地球中心照到帽子內側，再把帽子展開，這就是錐形投影法。

中國行政區劃圖通常採用圓錐投影，因為中國位於中低緯度，採用這種方法可以保證失真最小。