不同的世界地图投影法

图1：墨卡托投影（Mercator projection，正轴等角圆柱投影），最古老的投影法，好处是经纬度垂直，可显示任意两点间的正确方位及经纬度。适用于航海图、航路图。缺点是纬度越高，面积变形越厉害。但是由于大部份国际航线均位于南北回归线之间的低纬度地带，墨卡托投影法在该类区域中的变形程度尚可接受。所以一直没有被淘汰。手机导航地图也基本上都采用墨卡托投影。

图2：等差分纬线多圆锥投影，中国地图出版社于1963年按照地图投影反求法设计的一种任意多圆锥投影。中央经线取东经 150° 附近，把中国放在地图中部。广泛用于中国大陆出版的世界地图。属于任意投影，兼顾面积、形状，中国本土变形很小；远离中央经线的大陆（美洲）变形变大。

图3：罗宾逊投影Robinson projection（伪圆柱投影），由美国著名地图出版公司兰德·麦克纳利公司委托威斯康星大学麦迪逊分校地理系教授阿瑟·罗宾逊开发。1960–2010 年代是美国课本和挂图的第一主流。非等角、非等积，折中变形，兼顾观感，美国国家地理学会曾经长期用它做世界地图，是美国中小学地理教材标配。但是罗宾逊投影地图虽然好看，但高纬度、地图左右边缘太平洋区域面积失真偏大，南极洲、格陵兰仍然有明显夸张。原因是罗宾逊投影是凭视觉手感、手工试调纬线间距，调出来一张 “看着舒服” 的地图，属于“经验拟合、审美优先”，没有严谨的数学优化目标函数。

图4：2010年代之后，罗宾逊投影在美国的地图出版界逐渐被温克尔三重投影（Winkel tripel projection ）替代，现代美国地图集越来越多采用温克尔三重投影 ，美国国家地理学会从1998年之后也改用这个投影。温克尔投影在欧洲地图出版界也是主流。它是1921年由德国制图学家奥斯瓦尔德·温克尔发明的。罗宾逊投影 “手工调曲线” 这一点一直饱受制图学界批评为缺乏客观性。温克尔三重投影采用埃托夫投影 (Aitoff) + 等距圆柱投影 坐标取平均值，有固定数学公式，可量化计算全球总变形误差。任何人在电脑上都能复现完全一样的地图，非常适合权威出版物、教育地图集，减少人为审美带来的偏差争议。1998年美国国家地理学会一共测评了27 种候选投影，温克尔三重投影测出的全局平均变形最小，胜出罗宾逊投影。

图5：古德投影（Goode homolosine projection），1923年由美国地理学家约翰·保罗·古德开发，旨在为表现全球区域关系提供墨卡托投影的替代方案。美式老地理图集、教材里很常见。优点是严格等积，各大洲面积比例完全真实，不像墨卡托那样把高纬陆地放大；每一瓣大陆内部变形很小。缺点是海洋被切成好几段，没法看航线、距离，不适合导航；瓣与瓣之间断开，缺乏世界整体连续感。多用于气候、植被、人口这类全球专题地图。

图6：苏联中央测绘研究所（ЦНИИГАиК）斜轴透视圆柱投影，是苏联时代《世界大地图集》标准投影。属于多圆锥任意投影，和中国的等差分纬线多圆锥是同大类，但参数、中央经线完全不一样。苏联出版的世界地图上，中央经线通常选东经 40°（莫斯科）。

图7：高斯-克吕格投影（Gauss-Krüger projection），一种分带的横轴等角切椭圆柱投影，主要用于地形图和军事测绘方面。苏联、中国等国广泛采用高斯-克吕格投影作为大中比例尺地形图（ 1:1万、1:5万、1:10万等）的基准投影。用于精确的工程和军事用途。采用高斯-克吕格投影的地图，地面上任意方向夹角，地图上完全不变，炮兵、导航、方位测算不会出错，但是这种投影不便于绘制世界地图。经度方向一拉开，会产生变形爆炸式增长。靠近地图左右两侧（距离中央经线 90°），东西方向长度会趋向无穷大，大陆会被极度横向拉伸，形状完全崩坏。美国和北约的军事地图采用UTM（通用横轴墨卡托）投影，同样是分带使用，不能做整张世界图。

图8：高尔-彼得斯投影（Gall–Peters projection），1855年苏格兰牧师高尔·詹姆斯首次提出，1967年德国电影导演阿尔诺·彼得斯独立设计了类似的投影。是一种矩形等面积映射投影，像所有等面积投影一样，会扭曲大多数地区的地理形状。彼得斯将其推广为墨卡托投影的替代方案，理由是墨卡托投影会极大扭曲地图上区域的相对大小。他特别批评墨卡托投影使得富裕的欧洲和北美相较于贫穷的非洲和南美显得过于庞大。这些论点说服了许多关心社会的团体采纳了高尔-彼得斯投影，并且得到了联合国教科文组织的推广。但是这种为了政治正确而忽视地理正确的投影法受到制图界的广泛批评，促使美国制图协会在80年代进行了一系列研讨，最终通过决议，拒绝所有矩形世界地图，包括墨卡托投影和高尔-彼得斯投影。

图9：等地球投影（Equal Earth projection），也叫“平等地球投影”，2018年由波扬·沙夫里奇、伯恩哈德·珍妮与汤姆·派特森提出。这种投影受到罗宾逊投影启发，但不同于罗宾逊投影的是，它能保持各区域之间的相对面积比例。其投影方程式容易实作，计算速度也很快。2026年9月4日，联合国大会在第80届会议通过一项由多哥提案、鼓励采用平等地球投影的决议，164个会员国投票赞成，爱沙尼亚、格鲁吉亚、立陶宛、摩尔多瓦、塞尔维亚和乌克兰弃权，美国是唯一投下反对票的国家。