教材 · 综合科目 · 地理 · 地球仪与地图

地图投影与距离、方位

地図の図法

II 地理 / 現代世界の特色と諸課題の地理的考察
一句话结论

正角的墨卡托图法上等角航路是直线、高纬面积被放大;正积图法(桑松、摩尔维特、古德)保面积,用于分布图;正距方位图法只保证从中心出发的距离和方位,中心发出的直线就是大圆航路。

在常见的长方形世界地图上,格陵兰岛看起来和南美洲差不多大,实际面积只有南美洲的八分之一左右。地图没有画错,而是球面不可能不变形地摊成平面。每种投影都只能保住角度、面积、距离与方位中的一部分,读图之前要先问:这张图保住的是什么?

为什么是这样

墨卡托图法(メルカトル図法)把经线画成等间隔的平行直线,纬线也是直线,并且让纬线间隔随纬度增大,使任何一处的角度都与地球仪一致,叫正角图法(正角図法)。代价是高纬地区被沿东西、南北两个方向同样拉长,面积放大得厉害,两极画不出来。因为角度正确,与每条经线保持同一交角的等角航路(等角航路)在图上是直线,所以这种图用作航海用的海图。

正积图法(正積図法)保证面积比例正确,但形状会扭曲。桑松图法(サンソン図法)的经线是正弦曲线,低纬变形小;摩尔维特图法(モルワイデ図法)外形是椭圆,高纬的形状比桑松好;古德图法(グード図法)把两者在纬度 40° 附近拼接,并在海洋处切开以减小陆地的变形。画人口、作物等的分布图,面积必须可比,所以用正积图法。

正距方位图法(正距方位図法)以一点为中心,只有「从中心到任意一点」的距离和方位正确。从中心画出的直线就是大圆航路,图的外圆是中心的对跖点,因此常用作航空图。

定量表达

墨卡托图法上纬度 φ 处的长度被放大约 k=1÷cosφ 倍:北纬 60° 处 cos60°=0.5,距离放大 2 倍;南北、东西同时放大,面积放大 2×2=4 倍。赤道上不放大,所以低纬国家在这种图上显得偏小。

正距方位图上,从中心到外圆代表地球半周约 2 万 km,半径的一半约 1 万 km。以东京为中心的正距方位图上,东京的正右方(正东)通向南美洲南部,而不是美国本土——「正东」是沿大圆出发的方向,不是沿纬线。

地形图(地形図)的比例尺(縮尺)是图上长度与实际长度之比:实际距离 D=d×n,d 为图上长度,n 为比例尺分母。2 万 5 千分之 1 的地形图上 4 cm,实际是 4×25000=100000 cm,即 1 km。同一张图上等高线(等高線)越密,坡越陡;2 万 5 千分之 1 图的主曲线每 10 m 一条,5 万分之 1 图每 20 m 一条。

怎么用

EJU 常给一张墨卡托图与一张正距方位图,问「最短路线是哪一条」或「某地在中心的哪个方向」。先判断问的是什么:最短距离与方位只能在正距方位图上从中心读;墨卡托图上的直线是等角航路,不是最短路线,真正的大圆航路在墨卡托图上是向极地一侧弯曲的曲线。

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