地图投影及其重要性

地球是一个球体(实际上…它不是……它是一个不规则的球体,两极略扁,赤道略鼓,但是在地图制图中我们将其近似为一个球体),而打印的地图或电脑屏幕是平的。那么我们如何从那个球体变成平面地图呢?这就是地图投影的作用!

从球体到平面将会涉及一定量的变形(失真)。地图投影的失真越少,它就越适合。许多地图投影针对特定区域进行匹配适应,并将最大限度地减少这些区域的变形(以牺牲扩大其他区域失真为代价)。

在描述这些失真时,制图师会使用三个属性:投影在角度(形状)、面积和距离方面是否保真,分别为等角、等面积和等距离。例如,如果国家A的大小是国家B的两倍,那么它将准确地反映在等面积地图投影上。在等距离地图投影中,如果A和B的距离是A和C的两倍,您将能够在地图上看到。

这些属性是互斥的,地图投影只能在三个属性中的一个保持为真,实际上大多数地图投影三个属性都有变形,但是找到了一个很好的折衷方案。

哪种投影最好?这取决于……这取决于您要制图的区域、可用的纸面形状和大小以及地图的用途。


下面以世界地图所采用的几种常用投影方法进行说明。

Mercator(墨卡托)

world-map-mercator-projection.png

这可能是最常见的地图投影之一。数十年来,它一直被用作世界挂图的标准投影,目前谷歌和其他网络地图服务使用略有修改的墨卡托投影(web mercator)。它在航海界中也很受欢迎,因为地图上的直线对应于恒定的罗盘路线(尽管不一定是两点之间的最短距离)

墨卡托投影是圆柱形投影,保形,因此形状不会扭曲。但缺点也很明显,即在较高纬度地区确实存在相当大的失真。它于1569年首次被荷兰制图师Gerardus Mercator使用。

Miller(米勒投影)

world-map-miller-projection.png

米勒投影是由Osborn Miller于1942年设计的改良墨卡托。它的面积失真小于墨卡托投影,但这是以引入一点形状失真为代价的。这使它成为一种有用的折衷投影方案。

Winkel-Tripel

world-map-winkel-tripel-projection.png

Winkel-Tripel投影源自方位投影,也试图最小化所有三种失真。自“国家地理”将其用于世界地图以来,它变得非常流行。它由德国制图师Oswald Winkel于1921年设计。

Robinson(罗宾逊投影)

world-map-robinson-projection.png

另一个变形折衷的投影,由Arthur Robinson于1963年设计(“看起来正确”)。它是国家地理的Winkel-Tripel投影的前身,也被Rand McNally广泛用于他们的世界地图。

结论…

为地图选择投影时,请考虑地图的目的和焦点,还要考虑可用空间。例如,如果你在垂直空间有限,但想要展示整个世界,罗宾逊投影是比Winkel-Tripel更适合。

参考文献 Hans van der MaarelMap projections and why they matter

编译:陈春华


 您知道吗?

MAPublisherGeographic Imager内置了近4000种常见的地图投影,包括我国使用的北京54、西安80和CSCS2000等,当然也包含上述几种常见的世界投影,还可以支持自定义投影,支持不同投影之间的转换,让您在高端图形软件Adobe Illustrator和Photoshop进行地图设计时随时进行投影转换。详情参考下述文档。

Avenza Projections Guide.pdf

如何在Adobe Illustrator中创建图案画笔(地图花边制作参考)

在Illustrator的艺术画笔沿路径舒展艺术品。图案画笔在路径上重复艺术,甚至允许您为路径的不同部分定义不同的艺术图案,例如端点,角落和边线。您还可以从栅格图像文件创建图案画笔。

以下步骤以Illustrator cc为例。


 1、以下是三种用于创建图案画笔的形状(可以利用Illustrator绘图工具绘制)。因为将使用多个形状,所以必须首先将每个形状定义为图案样本。将每个形状分别拖动到“色板”面板中。

1548986464748018.png

2、打开“画笔”面板(“窗口”>“画笔”)。不选择任何内容,单击面板底部的“新建画笔”按钮。

2.png

3、在对话框中,选择“图案画笔”,然后单击“确定”。

3.png

4、“图案画笔选项”对话框有五个菜单,用于指定路径不同部分的处理:1、外角;2、边线;3、内角;4、起点;5、终点。

1548987691609362.png

5、在本示例中,我选择了边线,起点和终点的图案。

1548987825647283.png

6、如果在将图案画笔应用到路径后需要更改笔触的颜色,请转到“着色方法”菜单并选择“色调”。

1548987847628197.png

7、将图案画笔已应用于路径,并改变不同路径的描边颜色,下图显示每个路径都有不同的颜色笔划。

1548987861597030.png

8、栅格图像也可用于创建图案画笔。但必须“嵌入”图像。可以使用“链接面板”(“窗口”>“链接”)嵌入图像。或在置入图像时在工具栏中选择“嵌入”。本例中,我使用了凡尔赛宫的金门图像其中的一部分来制作图案画笔,先在Photoshop中将图案裁剪出来。在实际项目中,当使用栅格影像制作图案画笔时,需要预先编辑好图片,以便达到无缝拼接的效果。

1548987878368010.png

9、在Illustrator置入上述图像,并点击“嵌入”。然后将图像拖到画笔窗口中,新建图案画笔。

1548988000117557.png

10、在图案画笔选项中,可以改变比例尺、间距等参数,如要作为地图边框,我只要设置外角菜单的图案,选择自动居中选项,然后选择近似路径,以保持图框矩形比例。这样便可以将该画笔应用于地图边框作为花边效果。

1548988070289405.png

参考资料:

1、Kate Cahill,How to Create a Pattern Brush in Adobe Illustrator

2、Lisa Jackmore,Creating a Pattern Brush in Illustrator CC Using a Raster Image

编辑整理:北京易凯图科技有限公司 陈春华