古地图的那些事儿之墨卡托地图

撰文/沈婷婷

古地图的那些事儿之墨卡托地图

撰文/沈婷婷

基哈德斯·墨卡托生于荷兰佛兰德省（现比利时安德卫普市），是一位比利时裔德国地图学家，卒于德国杜伊斯堡。他曾就学于比利时鲁汶大学（1425年创建，初创时设文理学院，宗教法和罗马法学院，医学院。有500多年历史，是世界上最古老的大学之一，现在已是一所著名的综合性大学，在欧洲大学中名列前茅，也是世界排名前100的名校之一），后居德国，被任命为宫廷宇宙学者，一生致力于地理制图，编绘过多种地图，制造了地球仪和天球仪，创用正轴等角圆柱投影（后称墨卡托投影）。

基哈德斯·墨卡托的著作极大地帮助并影响了后来的深海航海者。他的作品质量精绝，当时的皇帝查理五世对其大加赞赏，委派他制作地球仪。但佛兰德后来逐渐变成了一个宗教斗争的中心，墨卡托被怀疑是路德教派的信徒，遭到逮捕。出狱后，他搬到了莱茵河畔的大学城——杜伊斯堡。在那里他成了克利夫斯伯爵的门客，出版了许多地图，并且绘制出第一张现代欧洲大陆和不列颠岛地图。墨卡托在制作地图的过程中逐渐意识到，世界需要的是一张准确清晰的航海图。早期的航海家们发现很难将他们的航线画在图上，因为地球是圆形的球体，子午线像橘子瓣一样会合在南北两极。那么怎样将球面上的一部分绘制在平面上，从而使航海者可以用直线来表示航线呢?墨卡托找到了答案。

他的办法是把地球表面切成若干份，将每一份展铺在平面上，然后每一部分好像都有弹力一样，将它们向两头伸拉，直到它们的两端连在一块儿。在离南北两极最近的地方伸拉的幅度最大，因此格陵兰岛会变得硕大无比。而在南北回归线之间的部分，尽管绝大多数的航海活动都是在这里进行的，但伸拉的幅度却最小。这样做的结果，每一部分都变成了一个长方形，和其他部分拼合起来就形成一幅完整的世界地图。平行的纬线同平行的经线相互交错形成了经纬网。这样一来，航海者就可以在平面上用直线画出他们的航线图来了。

同理，流传后世的墨卡托投影法是一种正轴等角圆柱投影。设想一个与地轴方向一致的圆柱切于或

割于地球，按等角条件将经纬网投影到圆柱面上，将圆柱展为平面后，得到平面经纬线网。投影后经线是一组竖直的等距离的平行直线，纬线是垂直于经线的一组平行直线，各相邻纬线间隔由赤道向两极增大，一点上任何方向的长度比均相等，即没有角度变形，而面积变形显著，随远离标准纬线而增大。因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。这种投影图上一点上任何方向的长度比均相等，即没有角度变形，任意两点连成的直线即为等角航线，广泛用于航海，多用来编制海图、航海图、航空图与赤道附近地区图。圆柱投影面与地球相割时，有两条纬线为标准线，其面积变形绝对值较相切的为小，即所谓“正轴等角割圆柱投影”。

如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中的定位，确定航向都具有有利条件，给航海航空都带来了很大的方便。墨卡托编制的航海图可以使航海者依图直接导航，不需要转换罗盘方向。他还编制了一部包括世界各地区的《墨卡托地图集》，并用古希腊神话中半神半人的阿特拉斯的名字命名。阿特拉斯是希腊神话中提坦神之一，伊阿珀托斯之子。因反抗宙斯失败，被罚在世界最西处用头和手顶住天。欧洲人多以他的画像装饰地图封面，由此称地图集为“阿特拉斯”。这一名字从此成为地图集的专名，墨卡托是地图发展史上划时代的人物，结束了托勒密地图的传统观念。

《墨卡托地图集》是欧洲人编制的第一本地图集，墨卡托去世前只完成了这个地图集中的几个部分，包括从创世到1568年的世界年表，修正和注释了托勒密的27幅地图，绘制了法国、德国、荷兰、

意大利、巴尔干半岛、不列颠群岛等地的地图。墨卡托去世后，他的儿子继续编制新图，整个地图集共107幅地图，于1595年在杜伊斯堡出版。这本地图集代表了16世纪西方地图的成就。

1604年，荷兰制图学家洪弟乌斯买下了墨卡托地图的所有铜版，两年后印刷出版了《墨卡托斯与洪弟乌斯地图集》，这一地图集成为墨卡托地图传播最广的版本，也标志着托勒密地图时代的结束。墨卡托地图是16世纪欧洲地图学的里程碑，影响地图发展数百年，时至今日大多数深海航行者依旧使用借助墨卡托投影画出来的航海图。

（责编：金希）