为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几

这是地图投影造成的面积变形,地理学有一门专业课——地图学,里面专门讲地图是怎么制作的。制作一张地图,要从两方面考虑,一是地图的功用,根据不同的需要采用不同的投影方式。二是世界上各个国家所处的位置是不同的,有的在赤道,有的在北极圈,这要采用不同的投影方式表达。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图1

什么是投影呢,上图左侧,我们在一个圆柱筒里放上一个电灯泡,把圆柱上的经纬线投射到墙上,形成的影像。可是地球不是圆柱体,是一个球体,而我们把地球球面投影到平面上,球面不可展开,就会出现断裂。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图2

我们在制做地图时,还要把断裂部分填充上,本来断裂地方是没有的空间,填满后断裂的国家面积就变形很大,这在我们看来出现了很大的误差,如图1的格陵兰岛面积是澳大利亚的2倍多,事实正好相反,澳大利亚面积769万平方公里,格陵兰才216万,两者面积相差近4倍。

为了解决,我们尽可能减少变形,还原出真实面积的大小,为此我们就要用多种投影方式,如下图:

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图3

上图中采用了圆锥、圆柱、平面相切投影,就制成了一张张地图,究竟是采用什么方式投影,取决于你的表达,上图中如果是制作北冰洋地图,就要采用第三种平面与北极点相切投影,如果反映北欧五国地图,就采用圆锥投影,赤道地区国家可以采用圆柱投影,这都是为了减少面积变形而采取相应的投影方式。

无论采用什么投影方式,变形总是存在的,有时候我们制图还要考虑需要,如我们国家制作世界政区图是为了完整地表现太平洋及其沿岸国家,突出显示我国与邻国的水陆关系,它采用的是等差分纬线多圆锥投影。如下图:

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图4

这张图是我们了解世界最早认识的地图,学校墙壁上挂的地图多是这种类型。这张图面积变形不大,采用的是日本东部的一条中央经线与赤道垂直为轴心,其它地区距离这条经线越近,变形越小。我国距离这条经线较近,变形不大,比较真实地反映出了面积大小,美国距离中央经线太远,面积变形最大,所以我们从这张地图上看到的美国比中国面积大很多,就是这个原因。

如果你要比较世界上各国面积的大小,可以采取面积不变形的桑逊投影,这是每个国家面积的真实大小。如下图

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图5

地图的用途非常多,有时候我们不是为了照顾面积不变形而制图,而是为了方位不变形,例如大航海时代,哥伦布发现了新大陆,麦哲伦航海,世界贸易往来,特别需要一张航向图,这就要采用墨卡托投影方式制成航海图,如下

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图6

上图中如果从美国东海岸一个港口去非洲纳米比业,要穿过一望无际的大西洋,我们只要在地图上把两个港口连接起来,再量算出与经线的角度,就是航向角,只要沿着这个角度出发,就会到达目的地。虽然球面上走的是曲线,但这是大圆的一段圆弧,是最近距离。这对当时没有GPS导航来说,这种地图可以让你在茫茫大海中不会偏离方向,所以这种地图在当时的历史条件下有着广泛的用途。

如果你用这张航海图来量算面积,你会惊出一身汗,相差非常大,会得出相反的结论,如澳大利亚与格陵兰岛面积比较。

目前我们使用的高德导航地图就是采用墨卡托投影,其它导航地图软件也是,主要是侧重方位不失真,面积会有很大变形。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图7

上图是北冰洋位置关系图,采用的是正轴等距方位投影,这种投影方式切点在北极点,只有这点没有变形,其它各地都有角度变形和面积变形,距离北极点越远,变形越大,这张图只适合浏览北极点附近的海域状况,既不能做航海使用,也不能用于量算面积。

地图的投影方式很多,需要不同,采用的投影方式差别非常大。任何一种投影方式,都要突出地图的使用需要。上面只是简要地介绍了我们常用的地图投影,在地图制作过程中,投影方式标注在地图右下角,使用过程中要查看一下右下角标注的投影方式,然后根据自已需要找到合适的地图再使用,才能保证结果的正确性。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里。但是实际上看数据,美国和中国相差无几?

靠谱解答:

1、这是背景对比和形状对比引起的视觉偏差。

2、地图绘制时,投影还原的偏差。

先说第一点:

A、背景对比和形状对比引起的视觉偏差。

这个是我们看三维的地球仪,容易产生的视觉偏差。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图8

美国的位置,北美洲的中间位置,两边都是大洋,旁边最显眼的国家对比是墨西哥。看着,感觉就大。这是因为大家看到的对比物体是墨西哥。或者人眼睛会把美国占据北美洲的范围作为对比。也会感觉占了好大一块范围。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图9

这个是中国在三维地球仪的位置。旁边的对比物体大家很容易以俄罗斯和印度来对比。显得就不大了。那人眼睛以欧亚大陆为对比来看,那显然欧亚大陆太大了,中国只占了一个小范围。

这样一对比,你就会感觉中国的面积看起来比美国小一点。

如果看二维地图。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图10

中国的形状是金鸡形状,而美国是2块,一个是美国本体,一个是阿拉斯加。这两个美国领土基本是胖胖的方形。

我们来比较以下两个图形,主观看看哪个大一些?

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你会感觉左边的矩形好像会大一点。而实际上,是一样大的。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图12

这个就是形状给你带来的视觉偏差。中国的金鸡形状看起来比美国的2块方形看起来要小一点。

B,是地图绘制方式带来的偏差。

制作地图的地图投影采用的是数学解析的方式,能比较准确地把地球还原成平面,“但从球面到平面的过程中,会不可避免地产生变形,这种变形是任何一种地图投影都存在的。”

下图,大家看俄罗斯,看起来超级大,有中国2倍大。

而实际上,俄罗斯面积1709万平方公里。是中国面积960万的1.78倍。这个是地图绘制的偏差。

为什么看地图总觉得美国面积比中国大好多,至少五六十万平方公里但是实际上看数据,美国和中国相差无几图13

现在,有各种绘制地图的方式,因为地球是一个不规则的椭球体,想要把球体在平面上呈现,必须要经过投影。所谓投影,就是将地球椭圆上的点转换到地图平面上的点的方法。而经过投影呈现出的地图,最终都会不同程度地出现失真的现象。

  “如果我们想把橘子皮变成一个平面,只有两种办法,一种是强行挤压,另一种是把橘子剥开”,而这两种方法都会使得橘子不再是原来的样子。“所以,想要把一个球面变成一个平面,是很难的。”现在制作地图的地图投影采用的是数学解析的方式,能比较准确地把地球还原成平面,“但从球面到平面的过程中,会不可避免地产生变形,这种变形是任何一种地图投影都存在的。”

  只要是用投影方式绘制的地图,失真是个难以回避的问题,其中包括长度变形、角度变形和面积变形。所谓长度变形,就是原本地球上经纬度呈现出的是直角,但投影到平面上却是钝角;长度变形,就是本来在地球上是正圆的区域,投影到平面上却变成椭圆;而面积变形,就是投影后的区域面积发生了不同程度的变化。

  “要想找到一个长度不变形、角度不变形、面积不变形的地图是没有的,只有地球仪才能和地球的真实情况比较接近。”专家解释说,只要把地球“表现在平面上”,都是变形的。

我个人感觉下图的方式是最可靠的。古德投影方式制作的地图非制图区断裂,使制图区变形减少。但是,这种地图目前不符合规定,不能展示出来。

另有一种可以替代的地图,新的竖版地图。

竖版世界地图,是运用“双经双纬”编制设计而来

新版世界地图的设想提出于2000年,最初的设计不是在纸上、计算机上

而是在地球仪上,虽然各个国家形状都不可避免地有些失真。但面积大小却更符合实际。

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