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权威科普!用了400年的地图居然是错的!你真的会看地图吗?

 峡君 2015-12-21

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来源|网络



用了400年的地图居然是错的!你真的会看地图吗?

我们平时看到的地图都是这样的?
在这张世界地图上,南极洲看上去很大一坨,似乎比俄罗斯还要大。但真实情况是,南极洲的面积是1400万平方公里,俄罗斯的面积是1700万平方公里。
我们看到的地图,其实是错误的,至少在一定程度上是错的。
严重失真
我们目前采用的“横麦氏投影地图”其实是来自1569年一个地图制作者制作的,连Google Map都是采用这个样式。但其实,在这个地图里地球各个国家的大小都严重失真。
国外有个叫thetruesize.com的网站就把地图修正了,让我们看到了每个国家的真正大小。
目前地图版本的非洲,感觉好像就比中国的版图大一些。但事实上,非洲的面积比西欧,美国,阿根廷,印度,中国的面积总和还要大!是世界第二大洲。

如果把中国,美国和印度三个大国家放进非洲,是这样的
格陵兰(80万平方英里)在现在的地图看起来跟非洲(1160万平方英里)差不多大,其实非洲面积是格陵兰的14倍。事实是格陵兰就跟非洲里一个国家差不多大。

格陵兰比印度小一点,可是两者出现在地图上却是这样的
印度的大小就差不多是整个欧洲的大小,可想而知非洲比欧洲大多少!
澳大利亚覆盖了整个欧洲。
俄罗斯很大吧,可是拉到非洲的纬度上,就成了这样。
中国拉到俄罗斯的位置,瞬间惊呆了。
中国和加拿大。
中国和欧洲,完全覆盖绰绰有余。
中国和美国显示比例倒是挺接近的。
至于地图上比中国还大的格陵兰岛,事实却不忍直视。

那地图到底咋看捏?
如果你想看到真实的南极洲的面积,请使用球面地球仪。
为么差别这么大嘞?

学霸说
面积是一个常量
受到拓扑的约束

球面与平面是不同的,这个明眼人都可以看出来。从数学语言来说,这种不同叫做拓扑结构不同。拓扑结构是一种整体的结构。比如一个自行车内胎与一个篮球的拓扑是不同的,篮球面上任意封闭曲线可以连续缩小为一点,自行车内胎上则不可以;篮球的内部空间任意两点可以直线连接,自行车内胎则不可以。但一个篮球与一个长方体的电脑机箱的拓扑是相同的——你可以通过连续的变形把一个篮球的表面变成一个电脑机箱的表面。
保形变换
平面纸上永远画不出准确的地图
我们都知道地球是一个球面,那么怎么才能把一个球面上的面积对应到平面上呢?比如中国地图在球面上看上去象一只公鸡,面积是960万平方公里。我们画在平面上,平面地图可以看上去依然象一个公鸡,这叫做保形变换,在数学上是可以实现的。
保面积变换
鸡形状可以变换为一只兔子形状
保面积变换,顾名思义,就是一种等积变换,比如夹在2条平行线之间的同底等高的三角形的面积是相等的,这就是保面积变换。
在微分几何里,当然要复杂一些,但思路是一样。
所以,从这个意义上来说,南极洲要看起来象南极洲,在平面上画出它来就必须改变它的面积。

看明白了吗?

用了400年的地图居然真的是错的......现在,你会看地图了吗?


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