地球上相对较小区域的地图,如一个州或一个省,能准确地显示出地点、距离和方向。对于地球较大的区域,如半球,或者整个地球,地图不能准确地显示所有的距离和方向,因为地球是圆的,而地图是平坦的。这取决于其预期用途在地图中,人...
地球上相对较小区域的地图,如一个州或一个省,能准确地显示出地点、距离和方向。对于地球较大的区域,如半球,或者整个地球,地图不能准确地显示所有的距离和方向,因为地球是圆的,而地图是平坦的。这取决于其预期用途在地图中,人们发明了不同的绘图技术来真实地显示某些方面,例如距离,而忽略了其他方面,如方向或陆地和水体的相对大小。墨卡托地图是一种将罗盘方向显示为直线的技术,它帮助水手们绘制到远处的路线定位并成为世界导航的标准。

墨卡托地图可以将地球仪转换为平面地图。
圆柱体可以被切割并平滑地展开到地图的平面上。由于这种特性,不同的球体与圆柱体之间在过去的几个世纪里,人们发明了地图。在一种简单的绘图方法中,人们将一张透明的纸包裹在地球赤道周围的圆柱体中,然后在保持地球北极点笔直向上的同时,可以水平地查看地球上的所有点,并将其标记在纸上。
在这张地图上,经度用等距垂直线表示,纬度用水平线表示。东西距离在赤道处是精确的,但在其他地方会扩大。例如,格陵兰岛看起来非常宽。事实上,北极和南极沿地图的长度延伸,尽管它们实际上只是点。这适用于圆柱与地球赤道相连的所有柱面映射。
在上述地图中,南北距离被精确地表示出来由于从赤道到两极的东西距离不同,而南北距离不同,这样的地图在到遥远的地方旅行时会造成困难,因为人们应该走的路线并不总是显示为一条直线,佛兰芒地理学家和制图师Gerardus Mercator发明了墨卡托地图,其中任何给定的指南针方向的路线都显示为直线。墨卡托地图被认为是一项重大发明,因为它出现在航运和航海日益重要的时候。
Mercator将南北距离延伸到在任何给定的纬度上匹配东西走向的延伸线。这使得距离和比例尺在任何一点周围的所有方向上都是相同的。然而,远离赤道的地区,如格陵兰岛,看起来很大,因为它们非常宽,也非常高。尽管如此,墨卡托的地图绘制方法对水手们非常有用。
墨卡托地图在描绘赤道到北极圈和南极圈附近的区域时非常有用。除此之外,距离和面积的扭曲非常大。现在,飞机可以沿着最短的路线穿越全球;但是,这样的路线不使用恒定的指南针方向,而是不断弯曲称为"大圆"的路线。不过,墨卡托地图在显示赤道附近的地区和国家时非常流行。墨卡托地图经常被已建立的在线地图软件使用,因为放大和缩小的计算可以快速完成。