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为什么航海图上的最短航线是曲线?

作者:admin
来源:好奇号
日期:2023-09-28 08:33:02
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       提问:闫宸(大同)

       好奇喵: 这个问题是闫宸同学在阅读了《好奇号》第 9 期“X星球”中《地图进化史》这篇文章后提出的。要弄明白这个问题并不难,我们只需要了解到以下两个知识点。

       首先,我们要知道,常用的航海图是利用墨卡托投影法(想要了解更多,请翻阅《好奇号》第 9 期“科学前线”)绘制的。船舶只要沿着这类航海图上的两点间的直线航行,就能到达目的地,这条航线也叫作“等角航线”或“恒向线”。

       然而,在墨卡托航海图上,两点间的直线并不代表是最短距离,因为船舶是在球面上航行的。数学家早已证明,在平面上,两点间的最短距离是直线(准确来说是线段);但在球面上,两点间的最短距离是一段圆弧——这种航线叫“大圆航线”。如果用墨卡托投影法将大圆航线投影到航海图上,那就是一条略微弯曲的曲线。而墨卡托航海图上的等角航线在真实的球面上则是一条螺旋线。

       事实上,船员还会用一种航海图,叫作“大圆海图”。大圆海图是利用球心投影法绘制的。大圆航线投影到大圆海图上,就是两点间的直线。只不过,大圆海图能记载的航海信息很少,因而船员只把这种航海图当作一种辅助地图来使用。 


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