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投影实验室

赤道可移动的自定义墨卡托投影

每张墨卡托地图只有沿一条线保持真实,其他地方都会拉伸。这个实验室让你选择这条线:将红色控制点拖过地球仪,地图便会按距赤道 90° 的新极点重新计算。通常被拉满下缘的南极洲,在赤道经过它时立即收缩为紧凑大陆。

10⁸ m · 40,075 km(赤道) · D3 · TopoJSON · SVG

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每个工具都改变一个假设。试试另一个,看看会发生什么。

相同数学,新的中心

移动赤道会怎样改变墨卡托地图

在纬度 φ 处,墨卡托投影各方向的比例因子都是 1/cos φ,因此面积放大为 1/cos²φ:赤道处为 1,38° 处约为 1.6,60° 处为 4,极点处趋于无穷,所以极点永远无法画进地图。倾斜赤道不会改变这些数值,只会改变各地对应的纬度,地图的拉伸也随之重新分布。

三个可以尝试的实验

  1. 保持选中南极洲,将赤道拖过它。通常填满地图下缘的大陆会收缩成紧凑形状,北冰洋则会在上缘占据它原先的位置。
  2. 拖动时观察极点坐标,将新极点放到你的城市上。你的街区会膨胀到地图边缘,而赤道则穿过相距四分之一圈地球的国家。
  3. 让赤道与一条经线重合。这就是横轴墨卡托投影,是测量员和徒步者使用的 UTM 网格所属投影家族,可使一条狭窄的南北方向区域几乎没有畸变。

解读工作区

读数以经纬度显示赤道控制点和新的北极,因此可以记录并复现同一设置。在可拖动集合中高亮国家,再将其移过倾斜地图;可以将地图单独导出为 PNG,也可以同时导出地图和旁边的地球仪。

为什么这不是一种新投影

制图师旋转墨卡托投影轴线已有数百年历史。横轴和斜轴墨卡托投影的目的,正是把某个国家或路线放在畸变最小的线上。这个实验室将选择过程变为交互,并同步展示后果:靠近赤道的地区会趋近实测面积,靠近新极点的地区会膨胀,就像普通墨卡托地图上的格陵兰岛和南极洲一样。

投影实验室常见问题

自定义墨卡托投影改变了什么?

只改变零拉伸线的位置。标准墨卡托投影以地理赤道为中心,这个实验室允许将该线倾斜到任意位置,投影极点也随之移动。其他特性均不变,包括恒向线仍为直线。

当赤道移到国家旁边时会怎样?

它会收缩到接近实测大小,因为墨卡托比例因子在赤道为 1,随距离增大而上升。若国家靠近新极点,则会相反地拉伸到真实面积的数倍。

为什么平面地图不能让所有国家都保持真实大小?

球面无法在不撕裂或拉伸的情况下展开成平面。每种投影都选择保留某种性质:墨卡托保角,等积投影保面积,没有地图能同时保留形状、面积、距离和方向。

倾斜赤道后,新极点会在哪里?

位于旋转后的轴线上,距倾斜赤道 90°。工作区会以经纬度显示赤道控制点和新北极,因此你可将极点放到城市上,观察该城市周边如何在地图上膨胀。

为什么默认选中南极洲?

因为它是最极端的例子。标准墨卡托地图上,南极洲被拉成沿下缘的一条带;让倾斜赤道穿过它,它便收缩成紧凑大陆,另一个地方则成为破碎的地图边缘。

Same projection, different centre. Nothing here changes measured area; only where the stretching lands.