怎样画地图全图（地图是怎么画出来的）

文章出自：博物 2019年第03期

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。

采用不同的计算方法绘制出的世界地图

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。

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。

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。

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。