过去的人们，在上课的时候，对于世界的认识可能仅仅只是老师课堂前的一个小小的地球仪，一个小小的地球仪，送走了一届又一届的学生。而对于地球最初的认知也是源于此。
还记的初中地理的第一课就是教认识地球和地球仪，地球是由七大洲和四大洋组成的。其中陆地面积最大的是亚洲，海洋面积最大的便是太平洋了。地球被水覆盖的面积有71%，而陆地面积仅仅只有29%。
说地球是名副其实的水球也未尝不可。水是万物之源，正是因为有了水，才有万物生。而广袤无垠的海洋给我们带来了丰富的海洋资源，海洋也是地球循环里面必不可少的环节。
洋流的发展孕育了丰富的渔业，带来了丰富的饵料。也使海洋的环境得到洗牌。洋流是一个很大的循环系统。因此，对海洋造成的危害，会因为洋流的推动，让整个世界都受到危害。
生活中，我们对世界的认识大多其实都来自地图，但是你有没有想过，有一天我们的双眼其实也会被地图给欺骗。就比如说在地图上，最大的岛屿格陵兰岛似乎要和整个非洲一样的大，中国的面积和俄罗斯的面积似乎也差不多大。
但其实这些都是地图给我们的一种错觉。俄罗斯的面积要比中国大，是陆地面积最大的国家。而且我们在地球仪上看到的太平洋面积不是很大，可如果你现实中也这样认为，那可就大错特错了。它真实地面积可能颠覆你的认知。
太平洋的总面积达到了18134.4万平方千米。对于这样的一串数字可能很多人还是没有很大的概念，那不妨看看这样一系列的对比吧。太平洋的面积比俄罗斯的面积还要大上十倍，可以放下将近20个中国。
你以为这样就完了吗？其实还不止，之前提到了，地球是由七分洋三分陆组成的，而太平洋的面积比地球上所有的陆地面积加起来还要大。这是不是你从来没有想到的。
其实，也并不能说是我们产生的错觉，主要是在绘制地图的时候，绘制方法的问题。众所周知，地球是一个椭圆的球体，但是我们绘制的地图是平的，如果仅仅只是把球体的表面撕开来绘制的话，可能我们得出的图形就是很奇怪的。
因此，当时很出名的地理学家就想到了投影，就是把地球的表面投影到圆柱上，然后把圆柱撕开得到平面的地图。虽然解决了球体直接撕开的困局，但是也产生了新的问题，那就是极点的影子会很大。
虽然之后也想出了很多的办法，虽然精确度越来越高，但是谁也没办法一眼找到自己的国家，因此暂时还是采用的之前的地图样式。虽然清晰但是也容易造成一些误解。
比如数学知识中，直线的距离是最短的，那么从地图上我们看到的，从中国到美国我们可以直接穿过太平洋，距离就很近了。但是真实的情况下，中国飞美国的飞机是从北极圈上面过的。
虽然说平面地图方便了我们对世界的认知，但是有的时候也恰巧证实了一句话，眼见也未必属实。所以，当我们想要认识世界的时候，最好还是平面地图和地球仪搭配着来，方便更好全面的认识地球。
咱们经常在书里看到的，上课讲到的世界地图长这样，它是用“墨卡托投影”制作出来的。
其实在一定程度上，它存在很大程度的失真！你看到的并不都是对的！
下面，小编就用thetruesize的地图失真还原软件帮你把地图修正！
中国VS俄罗斯
在这张图里，咱们的直观感觉都是：哇靠，俄罗斯真的比中国大好多好多好多！
然而，调整完失真过后，俄罗斯其实并没有看起来辣么广阔↓
而且从领土面积来看，俄罗斯1707.54万平方公里，中国963.406万平方公里，这样的大小比例才说的过去啊。
中国VS格陵兰岛
再看这个，地图上，格陵兰岛瞅着比中国大↓
然而实际上是这样的↓
从数据上看，格陵兰岛只有216万平方千米，咱们可是960万呢！所以，这样的比例才是对的！谭老师地理工作室综合整理
中国VS加拿大
地图上，加拿大和咱中国的大小大概是这样的，看起来差很多↓
但实际上，调整完失真后，明明差不多↓
从数据上看也是，加拿大998万平方千米，中国960万。所以咱们经常看的世界地图差的实在太多了！
综上所说就是：俄罗斯并没有那么大！
加拿大也没有那么大！
我要环游的世界并没有地图上看着那么大！
这到底是为啥？
总结成能听的懂得人话就是：地球是不平的。你要比大小要有个统一标准！
因为纬度不同，为了维持方位正确，面积要相应的放大！所以世界地图上画的国家的面积都是按照它所在的纬度放大的，纬度越高，就会放大越多。
比如，把中国放在纬度高的位置，就会变大↓
然而，纬度在差不多水平面上的中国和美国，大小就差不多，咱们看的世界地图上的比例就是正确的。
别不以为然，小编相信，不少人长到活了这么久，第一次发现原来自己根本就不会看世界地图...
而且，并不是所有的老师上课都会说到这点，活着么大才知道自己多么无知！
原来天天被说“读书不动脑子”是真的...
当小编发现这件事情后，赶紧去咨询了专门学地理的小伙伴，原来我们的世界观被骗了这么多年↓
最后一句
原来这么多年，我看到的世界地图都不是真的...
1、 地球体
1．1 地球球体
地球真实不是一个正球体，而是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。
1．2 地球的物理表面
水准面：当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成正交，这个面则叫做水准面。
大地水准面：在众多水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并遐想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是大地水准面。换一种说话，大地水准面是一个起伏不平的重力等位面即地球物理表面，它所包围的形体称之为大地体。
2.1 大地水准面的意义
（1） 地球形体的一级逼近
对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。
（2）起伏波动在制图学中可忽略
对大地测量和地球物理学有研究价值，但在制图业务中，均把地球当作正球体。
（3）海拔高程的起算面
在局部地区，无法知道绝对高程时，假定一个水准面作为高程起算面，地面点到该假定水准面的垂直距离称为相对高程。
HA ， HB代表绝对高程，H’A， H’B为相对高程。
1.3 地球的数学表面
在测量和制图中就用旋转椭球体来代替地球体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体。
椭球体是一个规则的数学表面，所以被视为地球体的数学表面，也是地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。
决定地球椭球体形状和大小的参数：
举个坐标系的例子来说，WGS84的参数为：
A=6378137m，b=6356752.3m，f=（a-b）/a
对地球形状a，b，f测定后，还必须确定大地水准面与椭球体面的相对关系。即确定与局部地区大地水准面符合最好的一个地球椭球体---参考椭球体，这项工作就是参考椭球体定位。
通过数学方法将地球椭球体摆到与大地水准面最贴近的位置上，并求出两者各点间的偏差，从数学上给出对地球形状的三级逼近。
2、 地球坐标系
2．1 地理坐标系
用经纬度表示地面点位的球面坐标系。在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述：天文经纬度、大地经纬度、地心经纬度。
天文经纬度：表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。
大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地精度λ，大地纬度ψ，大地高h表示。
在大地测量学中，常以天文经纬度定义地理坐标。在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。
2.2 我国的大地坐标系统
（1）参心坐标系
我们从参心坐标系和地心坐标系来讲解我国的大地坐标系。
参心坐标系是以参考椭球的集合中心为基准的大地坐标系，通常划分为参心空间直角坐标系（x，y, z），参心大地坐标系(B,L,H)。
我国常用的有1954北京坐标系，1980西安坐标系，新1954北京坐标系。
1）1954北京坐标系
原点在前苏联普尔科沃，参考椭球为克拉索夫斯基椭球，主要参数为：a=6378254米，f=1/298.3
2）1980西安坐标系
原点在陕西省泾阳县永乐镇，参考椭球为国际大地测量与地球物理联合会1975年推荐的椭球，主要参数为：
a=6378140米，地球重力场二阶球谐系数J2=1/298.3,引力常数与地球质量的GM=3.986005×1014m3/s2
地球自转角速度w=7.292115×10-5rad/s
3）新1954北京坐标系
1980西安坐标系基础上，将基于IUGG1975年椭球的1980西安坐标系平差成果整体转换为基于克拉索夫斯基椭球的坐标值，并将1980西安坐标系坐标原点空间平移而建立起来的。
（2）地心坐标系
地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。
我们国家使用的地心坐标系有WGS-84坐标系，2000国家大地坐标系。
1） 原点为地球质心M，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地极（CTP），X轴指向XMZ平面，且与Z轴、X轴构成右手坐标系。
2） 2000国家大地坐标系（CGCS2000坐标系）
原点为地球质心M，Z轴指向由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，X轴向由原点指向格林尼治参考子午线与赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手坐标系。谭老师地理工作室综合整理
（3） 我国的大地控制网
我国的大地控制网是由平面控制网和高程控制网组成。
由精确测定平面位置和高程的典型的具有控制意义的点组成，它是测制地图的基础。
1） 平面控制网
平面控制网采用平面控制测量确定控制点的平面位置，即大地经度和大地纬度，其主要方法是三角测量和导线测量。目前提供使用的国家平面控制网含三角点、导线点154348个，构成1954北京坐标系统、1980西安坐标系两套系统。关注并星标《测绘之家》微信公众号，可获取更多测量技术干货！
2） 高程控制网
由精准测定了高程的地面点组成的控制网，是测定其他地面点高程的基础。建立高程控制网的目的是为了精准求算绝对高程，即高程。中国高程起算面是黄海平均海水面，是根据验潮站确定的多年平均海水面确定的。
我国采用的高程系有两种：1956年黄海高程系和1985年国家高程基准。
1956年黄海高程系，是1956年在青岛观象山设立的水准原点，取1950-1956年共7年的验潮资料，水准原点高程为72.2893米。
1985国家高程标准：取1952年—1979年共28年的验潮资料，水准原点高程为72.2604米。比黄海平均海水面上升了29毫米。1987年国家测绘局公布启用《1985国家高程标准》取代《黄海平均海水面》。
3、 地图投影
3.1 地图投影概述
3.1.1 地图投影的基本问题
地球表面是不可展开的曲面，而地图必须是一个平面，因此将地球表面展开成地图平面必然会产生裂隙或褶皱，必须采用一定的数学方法将曲面展成平面，而且使其变形较小，这种数学方法，成为地图投影。
3.1.2 地图投影的变形
地图投影的变形，通常可以分为长度、面积和角度三种。其中，长度变形是其他变形的基础。
3.1.3 地图投影的分类
地图投影的分类方法很多，总的来说基本可以以外在的特征和内在的性质进行分类。
变形分类：
等角投影：地球表面上无穷小图形投影后仍保持相似，或两微分线段所组成的角度投影后仍保持相似或不变（又称之为正形投影）。
等面积投影：地球表面上的图形在投影前后面积保持不变；
任意投影：既不具备等角性质，又没有等面积性质的投影，统称为任意投影。
等距离投影：在任意投影中，如果沿某一方向的长度比等于1，即a=1或b=1，则这种投影称为等距离投影。
根据投影面分类
首先讲一下投影面
在地图投影中，首先将地球面投影到圆锥、圆柱、平面这些可展的曲面上，然后将这些可展平面沿母线剪开展开成平面，因此相应可得到圆锥投影、圆柱投影和方位投影。关注并星标《测绘之家》微信公众号，可获取更多测量技术干货！
圆柱投影：投影面为圆柱
圆锥投影：投影面为圆锥
方位投影：投影面为平面
投影面位置：
正轴投影：极点在两地极上，或投影面的中心线与地轴一致。
斜轴投影：极点既不在两极上又不在赤道上，或投影面的中心线与地轴斜交。
横轴投影：极点在赤道上，或投影面的中心线与地轴垂直。
等等……
3.2 我国地理信息系统中地图投影的应用
我国的各种地理信息系统中采用了我国基本比例尺地形图一直的地图投影系统，即大于等于1：50万的地形图，采用高斯-克吕格投影；小于1:50万的地形图采用正轴等角割圆锥投影（又称兰伯特投影）。
高斯-克吕格投影是一种等角横切椭圆柱投影。我们把地球看成是地球椭球体，假想，用一个椭圆筒套在其上，使筒与地球椭球体的某一经线相切，椭圆筒与地球椭球体的某一经线相切，椭圆筒的中心轴位于赤道上，按等角条件将地球表面投影到椭圆筒上，然后将椭圆筒展开成平面，这就是高斯投影。
地图投影——作为GIS领域的专业词，小伙伴们一定不会陌生，甚至还时常为用什么地图投影而一度纠结。
所谓没有不变形的地图投影，根据场景选择适合自己的投影才是最好的。小编收集了25种地图投影示例，从常见类型到新奇投影~为各位在地图制作时提供直观参考。
你最喜欢哪个？都用过哪些？欢迎留言讨论
01. Aitoff
埃托夫地图投影
它是由俄罗斯制图员 David A. Aitoff 于 1889 年开发而成，埃托夫投影是经过改进的方位投影。它是采用椭圆形经纬网的折衷投影。此投影适用于绘制小比例的世界地图。
02. Azimuthal Equidistant
等距方位投影
等距方位投影是指使图上面积和相应的实际地面面积相等的方位投影，分为正轴，横轴、斜轴投影。等距方位投影可以保留距中心点的距离和方向。将地球上的所有点投影到一个平面上。
03. Behrmann
贝尔曼投影
贝尔曼投影是圆柱等积地图投影的一种，其标准纬线设置为南北纬 30°。由于其等积的属性,它可以高度压缩极地地区。
04. Berghaus Star AAG
柏格斯星状投影也叫星状投影
Hermann Berghaus 于 1879 年设计了此投影。通常以北极为中心，可最小化大陆板块中的间断。“美国地理学家协会”在 1911 年将其中一种样式的柏哥斯星状投影用到了徽标中。
05. Bonne
彭纳投影
彭纳投影是一种等积伪圆锥地图投影。其经纬网采用心形，且经常用于绘制大陆地图。该投影是由 Claudius Ptolemy 于公元 100 年发明的，但是由于 Rigobert Bonne 在 1752 年广泛使用了这种投影，因此以他的名字命名。
06. Cassini
卡西尼投影
该横轴圆柱投影在沿中央子午线和所有平行于它的线的方向上，其比例保持不变，它既不是等积投影也不是等角投影。主要适用于为北-南范围区域的大比例尺制图。
07. Compact Miller
紧凑型米勒投影
紧凑型米勒投影是一种折衷圆柱地图投影。与米勒圆柱投影相比，此投影将压缩极地区域。紧凑型米勒投影是方位自适应圆柱投影的特殊情况，其高宽比（纵横比）为 0.6。
08. Craster Parabolic
克拉斯特抛物线投影
克拉斯特抛物线投影是世界地图的等积伪圆柱投影。此投影类似于正弦投影，但是经线沿抛物曲线的一部分。由于横向经线过度向外凸出，因此在地图轮廓附近产生了显著变形。谭老师地理工作室综合整理
09. Cube
立方体地图投影
立方体投影是一种分面投影，由六个正方形面组成，每个极点对应一个面，沿赤道方向分布四个面（分别位于西经 135° 和 45°，东经 45° 和 135°）。它可以折叠成一个立方体。使用简易圆柱投影来对北纬 45° 和南纬 45° 之间的区域进行投影。
10. Cylindrical Equal Area
圆柱等积投影
11. Eckert-1
埃克特1投影
该投影由 Max Eckert 于 1906 年推出。埃克特1投影是一种折衷的伪圆柱地图投影，具有直线经线和奇特的外观。该投影十分简单，但除了创建具有异常形状的世界地图外，没有任何实际用途。
12. Eckert-2
埃克特2投影
埃克特2投影是一种等积的伪圆柱地图投影，具有直线经线和奇特的外观。除了创建具有异常形状的专题世界地图外，该投影没有其他实际用途。
13. Eckert-3
埃克特3投影
埃克特3是一种用于绘制世界地图的折衷伪圆柱地图投影。侧边经线为半圆，使得侧边经线与极线相交处投影的形状为圆形，且拐角平滑。
14. Equidistant Conic
等距圆锥投影
等距（或简单）圆锥投影保留了所有经线和两个标准纬线之间的距离。该投影通常用作兰勃特等角圆锥和阿尔伯斯等积圆锥投影的一种折衷投影。当不需要保持面积、方向和角度不变时，它最适合于在中纬度东西向分布的大陆板块。
基本投影形式由 Claudius Ptolemy 于公元 100 年最初提出，此后随时间推移对其进行了各种改进，其中最大改进是由 Nicolas de l'Isle 于 1745 年做出。
15. Equidistant Cylindrical
等距圆柱投影
等距圆柱也称为等矩形、简单圆柱、矩形或简易圆柱地图投影（当标准纬线是赤道时）。纬线和经线格网从东到西以及两极之间形成等积矩形。它是最简单的圆柱投影之一，因此过去更常用，等距圆柱投影由推罗的马里努斯于公元 100 年发明。
16. Miller cylindrical
米勒圆柱投影
米勒圆柱投影是一种折衷圆柱地图投影。该投影是 墨卡托投影的改良型投影，因此，二者在赤道附近几乎相同。虽然米勒投影不会将极点投影到无穷大，但是极点处的畸变仍然非常严重。
17. Flat Polar Quartic
平极四次投影
此等积投影主要用于世界地图，投影基于四次等积投影。由于其边界经线过度向外凸出，因此在地图轮廓附近产生了显著畸变。
18. Fuller
富勒投影
富勒地图投影又称戴美克森氏地图，可将地球转换为 20 个侧面的图形（称为二十面体）。该形状的各侧面都是测地三角形，它们随后将展平为二维三角形。二十面体的各个面以特定方式展开以保持地块的完整性。
19. Gall Stereographic
高尔立体投影
该投影由 James Gall 于 1855 年推出，高尔立体投影是一种圆柱地图投影，它使用南北纬 45° 处的两条标准纬线。该投影是透视圆柱投影的一种特殊情况，其透视比为 1，标准纬线为 45°。它可以以几何方式进行构造，方法是从与给定中央经线相对的赤道上的点，将地球投影到割圆柱上。
20. Goode Homolosine Land
古蒂等面积投影
这种投影方法最小化整个地球的变形，是一种不连续的伪圆柱等积投影。这种投影方法有两个版本，大陆和海洋。但是缺点也是显而易见的，如上图海洋部分会被抛弃掉，中断海洋以显示大陆板块。
21. Goode Homolosine Ocean
古蒂等面积投影海洋版本
中断大陆板块以显示海洋。
22. Hammer Aitoff
汉麦尔投影
汉麦尔投影是兰勃特方位等积投影的改良型投影。汉麦尔投影为等积投影，其经纬网采用椭圆形。该投影也称为汉麦尔-埃托夫投影。汉麦尔投影适用于绘制小比例地图。汉麦尔投影是 Ernst von Hammer 受到俄罗斯制图师 David A. Aitoff 的启发后，于 1892 年开发。
23. Hotine
洪特尼投影
洪特尼投影也称作斜圆柱正形或改良斜正形，是一种斜轴墨卡托投影派生版本。此投影用于为斜向延伸的区域绘制等角地图，这些区域既不朝南北方向也不朝东西方向。投影公式由 Martin Hotine 于 1946 年提出。
24. Loximuthal
洛西马塔尔投影
卡尔西蒙在 1935 年首先创造出此伪圆柱投影。1966 年沃尔多托布勒也提出了此投影。恒向线显示为直线，从中央子午线和中央纬线的交点开始，方位角和比例都是正确的。