如何画中国地图 地图是怎么画出来的?
地图是怎么“画”出来的?其实更应该说,地图主要是“算”出来的!两千多年来,每个地图专家都是半个数学家。伴随着人类科技的进步,“算地图”的方法,也发生了翻天覆地的改变。
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采用不同的计算方法绘制出的世界地图
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我国常用地图多采用“高斯-克吕格投影”,这是它的计算公式。
把地球“降维投影”
虽然许多人都知道地图是“特殊的画”,但要问你地图和普通的画作到底区别在哪儿,恐怕三言两语还说不清楚。其实,两者的核心区别,在于数学——所有真正意义上的地图,都是基于特殊数学法则绘制的。
地图绘制的基本原理,可以理解为“降维投影”——把高低起伏的三维地形地貌,投影在二维的地图平面上,并用各种图形、符号表现。就如同我们照相,是把三维的人拍成二维的照片。
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垂直投影:把高低起伏的地面,垂直投影在平面上,这是绘制地图的最基本的方法,绘制较小区域的地图,比如城市、社区等,主要用这种方法。
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透视投影:如果绘制较大区域的地图,要考虑地球表面的曲率,通常使用透视投影法。假设有一处投影中心(光源),把地表的样子投影到一个平面或者能“展开”成平面的曲面上。
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如果要画小范围的地图,可以把地面理解为水平面或近似水平面,直接投影到地图平面上、再按比例尺缩小就行了。但随着地图覆盖范围增加,地球曲率的影响会越来越大,地图上的投影也越来越走形。
比如要画一幅北冰洋地图,我们可以想象一下:地球变成一个透明的球,地心位置有个超大射灯。射灯把光照向北极点,形成一个圆锥形光柱,再在北冰洋上空铺一块超大屏幕。这个“透明地球”表面的北冰洋及周边海岸线,就被这个圆锥形光柱投射到了屏幕上,也就是北冰洋“投影”在地图上的样子。由于真实的北冰洋区域是一个曲面,因此它在地图平面上的投影,会有一定程度的变形。
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