【觀察者網(wǎng) 綜合報(bào)道】據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》3月20日?qǐng)?bào)道，波士頓公立學(xué)校這周引入了一種全新標(biāo)準(zhǔn)的世界地圖?？赐赀@幅地圖，該校的學(xué)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么狹小。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并論！

這到底是怎么回事呢？世界地圖也會(huì)有多種版本嗎？到底哪個(gè)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(jì)早期，正值大航海時(shí)代，航海家們發(fā)現(xiàn)很難將他們的航線畫在圖上，如何將球面上的一部分繪制在平面上，用直線來表示航線一直是困擾他們的問題。比利時(shí)地理學(xué)家基哈德斯·墨卡托找到了答案：假設(shè)地球被圍在一中空的圓柱里，其基準(zhǔn)緯線與圓柱相切（赤道）接觸，然后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(zhǔn)緯線上的“墨卡托投影”繪制出的地圖。

“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

用軟件模擬出來的現(xiàn)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。他于1569年發(fā)表長202厘米、寬124厘米以此方式繪制的世界地圖。在以此投影法繪制的地圖上，經(jīng)緯線于任何位置皆垂直相交，使世界地圖可以繪制在一個(gè)長方形上。在該投影中線型比例尺在圖中任意一點(diǎn)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(huì)使面積產(chǎn)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(diǎn)的比例甚至達(dá)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(shí)際上，非洲的面積差不多相當(dāng)于15個(gè)格陵蘭島；巴西在地圖上看起來還沒阿拉斯加大，而實(shí)際上，巴西比阿拉斯加大五倍多；北歐的斯堪的納維亞半島上的國家看起來比印度大，但實(shí)際上，印度相當(dāng)于整個(gè)斯堪的納維亞半島的3倍；地圖上的歐洲似乎比北美大，而事實(shí)正好相反。真實(shí)的俄羅斯也沒有地圖上看起來的那么大，比非洲要小。

其實(shí)，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(zhǔn)確，形狀失真

地球是一個(gè)赤道略寬兩極略扁的不規(guī)則的梨形球體，其表面是一個(gè)不可展平的曲面，要想在一個(gè)平面上反映真實(shí)的球型世界幾乎是不可能的，運(yùn)用任何數(shù)學(xué)方法進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換都會(huì)產(chǎn)生誤差和變形：一些地方需要拉伸，另一些地方必然相應(yīng)的需要收縮。

盡管隨著科技的發(fā)展，各種地圖制作的投影方法層出不窮，但沒有任何一張二維地圖能同時(shí)保證距離，方位和面積的準(zhǔn)確。常見的“墨卡托投影圖”雖然描述了各大陸塊的真實(shí)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(gè)問題的方法，設(shè)計(jì)了一種特別的成面積相等的地圖投影，設(shè)圓柱投影面與地球相割于南北緯30°（或50°），按球面透視法以等距離條件將經(jīng)緯線網(wǎng)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(gè)投影圖中各大陸比例基本正確，面積是對(duì)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(chǎn)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(xué)生們會(huì)感到驚奇。

所有的地圖都會(huì)失真，最符合需求的地圖才是好地圖

據(jù)《北京青年報(bào)》采訪，專家表示，因?yàn)榈厍蚴且粋€(gè)不規(guī)則的橢球體，想要把球體在平面上呈現(xiàn)，必須要經(jīng)過投影。所謂投影，就是將地球橢圓上的點(diǎn)轉(zhuǎn)換到地圖平面上的點(diǎn)的方法。而經(jīng)過投影呈現(xiàn)出的地圖，最終都會(huì)不同程度地出現(xiàn)失真的現(xiàn)象，其中包括長度變形、角度變形和面積變形。所謂長度變形，就是原本地球上經(jīng)緯度呈現(xiàn)出的是直角，但投影到平面上卻是鈍角;長度變形，就是本來在地球上是正圓的區(qū)域，投影到平面上卻變成橢圓;而面積變形，就是投影后的區(qū)域面積發(fā)生了不同程度的變化。

“要想找到一個(gè)長度不變形、角度不變形、面積不變形的地圖是沒有的，只有地球儀才能和地球的真實(shí)情況比較接近?！睂＜医忉屨f，只要把地球“表現(xiàn)在平面上”，都是變形的。

然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，人們一般也并不需要一張所有參數(shù)都精確的世界地圖，一般是根據(jù)自己的需要來選擇犧牲那些不重要的指標(biāo)，確保最需要的量的準(zhǔn)確度。比如，有為了保證局部比例的等角投影，有為了保證面積的等積投影，還有為了保證距離不變的等距投影。但無論哪一種，都有一定程度的失真，無法同時(shí)保證比例，距離和面積都是準(zhǔn)確的。

墨卡托投影法繪制的地圖上，經(jīng)緯線于任何位置皆垂直相交，使世界地圖可以繪制在一個(gè)長方形上。由于可顯示任兩點(diǎn)間的正確方位，保持大陸輪廓投影后的角度和形狀不變，因此，航海用途的海圖、航路圖大都以此方式繪制。如果要通過面積顯示人口、宗教等問題時(shí)，則更適合選“高爾皮德斯投影”。

中國用的是什么樣的地圖？

專家稱，中國大部分地方屬于中低緯度地區(qū)，一般會(huì)采用使中緯度附近地區(qū)失真最小的“圓錐投影”。這種方式可以保證某個(gè)緯度附近的變形是最小的，尤其適合位于中高緯的國家。此外，中國疆域遼闊，緯度跨度很大（有50°的緯差），故必須用割投影（雙標(biāo)準(zhǔn)緯線）來控制形變，為強(qiáng)調(diào)各省區(qū)之間和中國與相鄰國家之間的面積對(duì)比關(guān)系，采用等面積投影。

“圓錐投影”下的中國地圖