一位「超級胖子」

南極洲有多大？

教科書和一般的工具書上不難找到答案：包括南極大陸及附近島嶼在內，面積約1400萬平方公里，相當於兩個大洋洲、1.5個歐洲、1/2個非洲、1/3個亞洲。

你如果經常使用並留意常見的世界地圖，或許早就發現：地圖上南極洲看起來，陸地廣袤，身軀修長，看起來並不比亞洲小。

這，只是冰山一角。

目光的中心從赤道將轉向向地球南端，移動、移動，再移動，神奇的景觀產生了——

用岳雲鵬的口頭禪說：我的天哪！

南極洲的身軀比你看到的還要龐大，白花花的冰蓋，看上去如白花花的肥肉，整個螢幕竟然放不下他的腰。這讓我們想起了岳老師調侃搭檔胖胖的孫老師的段子：

服務員，我不是結巴。請給我拿一件XXXXXXXXL號衣服。

跟亞洲、歐洲、美洲相比，這裡看到的南極洲絕對是個超級胖子，地圖上的面積，恐怕幾位大哥加起來，也不是對手。

不過，南極洲的戲份還沒有結束。

等等，怎麼還能看到房子？那是位於南極點附近的阿蒙森-斯科特考察站。接下來的場景，更超乎你的想像——遙感地圖上，地面上的雪花竟然也能看到

到底發生了什麼？南極洲為什麼胖成了這樣？同一張地圖上，我們並沒有對地圖做手腳，南極洲這是被誰打腫了？

接下來，我們就尋找答案。

誰是「罪魁禍首」

我們常見的地球儀是這個樣子的。

圖片來源：https://sohu.gg/D3Ewt

而大多數教室的世界挂圖是這樣子的。

網際網路在線地圖是這個樣子的

從地球儀，到挂圖，再到電子地圖，南極洲越來越胖。這中間到底發生了什麼？

這是，俯瞰地球南半球的南極洲地圖

這是湖南地圖出版社出版的豎版世界地圖

這裡的南極洲身材，並不突兀。

變胖，罪魁禍首往往是食物。那麼，到了常用的地圖上，誰把南極洲變胖了？

要回答這個問題，我們就要追本溯源，來探究下如何將三維地球上的要素呈現在二維地圖上。要將三維球面上的要素在二維的平面上進行展示，就需要降維，在GIS中這一過程叫做地圖投影。通常有三種投影方式，分別是方位投影、圓錐投影和圓柱投影：

圖片來源：https://sohu.gg/wdiHF

在具體應用中，又根據使用場景的不同，將上面的三種投影方法每種又可以分為三種類型，正軸、橫軸和斜軸。

在將一個三維曲面即地球球面轉換到一個二維平面上的過程中，勢必會發生形變，不可避免地造成面積、角度、方位等方面的投影變形，即長度變形、面積變形和角度變。

沒有哪一種投影能夠像地球儀一樣，保持面積、角度、形狀、距離、方向都不發生變形，所有的地圖都只能在保持某種特性的同時放棄其他特性。

墨卡托投影保持了等角的特性，但卻帶來了嚴重的面積變形，除了南極洲，北極地區其實也一樣發生了嚴重變形，只是北極圈以內陸地少，所以不如南極這樣惹眼。

北極圈附近的格陵蘭島，也能說明問題——它看起來差不多有非洲那麼大。

成也「墨卡托」，敗也「墨卡托」

墨卡托投影是一種正軸等角切圓柱投影。這種投影由荷蘭地圖學家墨卡托（G. Mercator）於1569年創擬，他假設地球被圍在一中空的圓柱里，其基準緯線與圓柱相切（赤道）接觸，然後再假想地球中心有一盞燈，把球面上的圖形投影到圓柱體上，再把圓柱體展開，其投影過程如下圖所示：

在我國，各種大中比例尺地形圖使用最多的一個投影要數高斯-克呂格投影（Gauss - Kruger projection），它是一種等角橫軸切橢圓柱投影，在這種投影中中央子午線是直線，其長度不變形，離中央子午線越遠，變形越大。

為了減少邊緣區域變形過大，一般採用分帶投影的方式。我國各種大、中比例尺地形圖採用了不同的高斯-克呂格投影帶。其中大於1:1萬的地形圖採用3°帶；1:2.5萬至1:50萬的地形圖採用6°帶。

當然不同的坐標系之間的投影轉換公式算法有的非常複雜，你只需記住不同的投影方式只能保證面積、方位或角度某個指標不變即可。

通過下面這張圖片你或許更能理解不同地圖投影所造成的失真。

儘管墨卡托投影帶來了赤道兩側，尤其是高緯度地區的視覺失真，但它仍有自己的合理性。實際上，沒有一種投影是完美的。到底哪個更方便，完全取決於我們的需要。

我們可以充分利用這一各種投影的特性，來製作出別具一格的地圖。

既然有那麼多地圖投影，有沒有適合南極洲自身的投影方式呢?

答案是肯定的，可以選用WGS84 Antarctic Polar Stereographic projection，如果是在QGIS中的話，ESPG編碼直接輸入3031即可，對應的Proj4坐標串為+proj=stere +lat_0=-90 +lat_ts=-71 +lon_0=0 +k=1 +x_0=0 +y_0=0 +datum=WGS84 +units=m +no_defs。

本文作者：張雲金_GISer，GIS（地理信息系統）從業者。