搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 76|回复: 0

你真的了解地球吗?

[复制链接]

52

主题

52

帖子

174

积分

管理员

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
174
发表于 2018-8-23 14:13:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着科学技术的发展,人类对地球的认识越来越科学。特别是通过人造地球卫星的精确测量,发现地球是一个两极稍扁,赤道略鼓的椭圆形球体。
为什么说地球是球形的?你知道地球的形状吗?很多人肯定会脱口而出:当然是球形呀。这可以说是妇孺皆知的常识。但是,人类祖先最初并不知道大地是什么形状的。古印度人曾认为,大地就是一个大圆盾,是由站在乌龟背上的三头大象所托起来的。
在早期人类社会,我们的先祖就已具有了初步的朴素的天地观,形成了著名的“天圆地方”说。公元前6世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯率先提出了“地圆说”。他在观察月食时,发现大地在月球上的投影是圆的,所以认为大地是完整的圆球体。他首次提出了“地球”这一概念,并认为宇宙中球形是最完美的。公元前350年左右,亚里士多德对“地圆说”提出了多项有力的论据:从港口出海的船舶不管向着哪个方向航行,其船身总是先从海面消失;月相变化显示了地球的形状;向南北方向长途旅行的人会注意到,南方能看到在北方看不到的一些恒星。并且他推断,大地不仅是球形的,而且其直径不会太大。公元2世纪时,古希腊科学家托勒玫在他的《天文学大成》中也提出了地球是球形的观点。
随着科技的发展,人们已能从太空中观测到地球的形状,在茫茫宇宙中,那呈现出美丽的蔚蓝色的椭圆球体正是我们赖以生存的地球。
不同地图上的经纬线形状为什么不一样?在表示地球的球面上,经过地球自转轴的大圆圈称为经线,与赤道平行的圆圈称为纬线。经纬线构成了一个球面坐标网,用以表示地物的位置,这就是常说的地理坐标——经度和纬度。在平面地图上,经纬线是必不可少的一部分。一旦确定了地球经纬网在平面地图上的形状和位置,也就很容易确定地球表面某个点在平面地图上的具体位置了,从而可以绘出完整的平面地图。尽管经纬线都只是“线”而已,但在不同类型的地图上,它们却有的平直,有的弯曲,相对长度也各不相同。
地球球面上的经纬线和代表上面物体的点、线、面等几何图形,可以通过地图投影的方法,在平面或曲面上得到我们需要的平面地图。在投影转绘的过程中,经纬线会发生有规律的变化,球面上圆弧形的经纬线映射成了直线、弧线等各种形状。如果以北极点或南极点为中心进行方位投影,纬线是圆圈,经线是以极点为顶点的放射状射线。
由于地图的用途各不相同,需要采用不同特点的地图投影,投影后的经纬线自然就显得千姿百态。经验丰富的地图爱好者只要依据地图上经纬线网的形状,就可以大致看出用了什么类型的地图投影。譬如经纬线都呈平行直线且互相垂直,角度没有变形的地图,是典型的墨卡托投影,多用于航海图和航空图。
在平面地图上球形的地球怎么表示?地球是圆的,但是日常生活中我们看到的地图却都是平的。二维的地图当然方便人们携带使用,可如果你把一只橘子剥开,并把它的表皮平铺在桌面上,你会发现橘皮有些地方会起褶皱,有些地方则会破裂。那么,地球的表面如何才能“完美”地铺在平面上呢?
将球体表面转换为平面,无论用什么方法,都会存在“变形”问题,展开为平面时必然会破裂或产生褶皱。要解决球面不可展开的问题,就要涉及一个重要概念——“地图投影”。所谓地图投影,通俗来讲就是把整个地球表面或地球表面的一部分图形映射、投影到一个可以展开成平面的曲面上。这个可展开的曲面可以是圆锥或圆柱的侧面。例如,沿着圆柱体母线把圆柱体侧面割开,可以展开成矩形;沿着圆锥体母线把圆锥体割开,可以展开成扇形。借助这些可展开的曲面,地球球面上的图形就顺利投影到平面上了。再在球面和平面上都建立坐标系统,利用数学方程式,把球面坐标转换成平面坐标,可以将原来球面上的图形准确地转化为平面上的图形,我们日常看到的地图就这样制作出来了。
本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。
  

回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|黄色成人网站

GMT+8, 2018-10-24 10:26 , Processed in 1.123202 second(s), 18 queries .

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表