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實作練習2_如何畫一張世界地圖(地圖投影)

  • 作家相片: eduforeveryone123
    eduforeveryone123
  • 1月10日
  • 讀畢需時 3 分鐘

1.   先解地圖投影的觀念

普通高中地理課程中,有一個主題叫做「地圖投影」,藉由地圖投影概念的理解,我們會知道,「地球儀」是把真實地球按一定比例縮小,而「地圖」則是在把3D立體的地球儀,再變成平面的紙圖。這個從3D變2D的過程,大概就是地圖投影的概念了。


地圖投影的方法有很多,在投影的概念上,依光源位置可分成心射投影、平射投影和正射投影;依投影紙圖與地球儀相切的方式,可以分成圓柱投影、圓錐投影和方位投影;依投影特性分類,則可分成等角正形)投影、等積投影、等距投影和折衷投影。


然而不管哪一種投影,現在使用電腦軟體繪製地圖,以上那些投影概念,都是轉換成各種數學參數,使用數學方法來進行地圖繪製。對於製圖者或者地圖的使用者來說,沒有一種地圖是最完美的,而是要根據我們使用地圖的目的,來選擇一個最適合的地圖。


註1:延伸閱讀-從被誤解的麥卡托談地圖投影 (https://reurl.cc/RLRLX9)


2.   各種常見的地圖投影法舉例


(1)  常見地圖投影名詞中英對照


以下列舉一些常見的地圖投影(projection),請你先留意一下地圖投影法的中文名稱與其相對應的英文名稱,接下來要引導你使用QGIS來畫世界地圖,其實就是在取得世界地圖的向量圖層(.shp)後,透過改變專案(project)的座標參考系統(Coordinate Reference System,CRS),選擇不同的地圖投影CRS,就可以讓世界地圖投影成不同面貌。

(2)  常見地圖投影法舉例


3.   下載世界地圖向量圖層:


(1)  到Natural Earth網站https://www.naturalearthdata.com/)  下載世界地圖圖層。這個網站提供的地圖資料,分成三種詳細等級。這三個不同詳細等級的資料,都有提供Cultural、Physical、Raster三個類別頁面。你可以先大致上瀏覽一下,以便之後想到要下載什麼資料,就可以來這邊找找!


(2)  現在我們要練習畫不同地圖投影法的世界地圖,請你先下載下列幾個檔案,並將檔案「解壓縮」後,把解壓縮後的檔案,彙整在一個資料夾裡。

註1:操作影片示範(從Nature Eerth下載世界地圖向量圖層檔案):練習2_01_下載世界地圖向量圖層檔案shp  (https://youtu.be/wYtu6rDAnjg)


4.   使用QGIS畫出各種投影法的世界地圖:


(1)  下載QGIS軟體(https://www.qgis.org/)

註2:操作影片示範(從QGIS官方網站下載QGIS軟體):練習2_02_下載QGIS  (https://youtu.be/vYuoRuOXKvc)


(2)

  • 開啟QGIS軟體(QGIS Desktop)

  • 開啟新專案並另存新檔à設定專案的座標參考系統(CRS)

  • 打開世界地圖的向量圖層(shp檔案)

  • 重新設定不同的CRS即可改變不同的地圖投影形式。


(你可以從本文件中複製地圖投影「代號」,在QGIS的CRS設定中搜尋,進而變更地圖投影形式。)


註3:操作影片示範(使用QGIS繪製不同投影法的世界地圖):練習2_03_用QGIS畫不同投影法的世界地圖  (https://youtu.be/rujFC_HjUU8)


(3)  你可以從這個實作中體驗到:現在的地圖投影,不管是哪一種投影法,都是「數學投影」,把那些投影的概念,轉換成數學參數,再用電腦(GIS軟體)畫地圖。使用者要依照使用不目的,去選擇一個合適的地圖投影法!


5.  展示實作成品:(試著自己畫出這些地圖,並且能說出這些各是哪一種地圖投影法)


等積圓柱投影
等積圓柱投影
麥卡托投影(等角、圓柱)
麥卡托投影(等角、圓柱)
莫爾威投影(等積)
莫爾威投影(等積)
羅賓森投影(折衷--沒有一個特性是準確的)
羅賓森投影(折衷--沒有一個特性是準確的)
等距方位投影(以北極為中心)
等距方位投影(以北極為中心)
極方位投影(正射、以北極為中心)
極方位投影(正射、以北極為中心)
蘭伯特圓錐投影(正形)
蘭伯特圓錐投影(正形)

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