心形地圖進化簡史

聯合雜貨按：這篇文章本來打算在情人節發的，但是因新年太忙而拖到現在，所以就直接充當新年禮物了。順祝大家新年快樂，萬事如意，人模狗樣。

今天要介紹的心形投影地圖（Heart shaped Projections）又稱為Cordiform Map Projections，Cordiform來自拉丁語「cor」，意為心臟和心的形狀。這款地圖在16世紀和17世紀初開始應用於亞洲和非洲的地圖，18世紀逐漸被Bonne Map Projection取代。

地圖投影是什麼？

眾所周知，地圖是一個二維圖像，如果要用它表現一個三維物體的表面，就需要用到地圖投影法，即利用一定數學法則把地球表面的經、緯線轉換到平面上的理論和方法。比較常用的有墨卡托投影（正軸等角圓柱投影）、高斯-克呂格投影、斜軸等面積方位投影等等。

所有的地圖投影必然會以某種方式扭曲曲面。根據地圖的用途，有些扭曲是可以接受的，有些則不能，因此，不同的地圖投影會保留類球體的某些屬性而犧牲其他屬性。所以從理論上來說，地圖投影有無數種可能性。

托勒密投影體系

心形地圖投影可以追溯至古希臘-羅馬數學家托勒密（Ptolemy）創立的投影體系。他不僅是數學家，還是天文學家，地理學家，占星家甚至詩人。他撰寫了三本具有歷史意義的著作：1）關於數學的《Almagest》；2）關於地理的《Geographia》；3）關於占星術和天文學的《Terabiblos》。在自己的著作《Geographi》第一部分中，托勒密就討論了投影的問題，即在一張平面紙上表示地球等球形物體的方法。

托勒密最大的貢獻不在地圖本身，而是地圖背後的概念。他提供了三種不同的地圖投影方法，並提供了他認識的所有地理特徵的坐標（超過8000個地方）。他還發明了緯度和經度的概念，這是今天仍然普遍使用的測繪系統。

這種地圖不僅映射了已知的世界，而且映射了已知的宇宙。他相信並描繪出地球是宇宙的中心。這種以宇宙為中心的地心說模型（也被稱為托勒密體系）作為整個古代世界的主要宇宙學系統，包括古希臘和古羅馬時期，直到十五世紀後期才被伽利略，哥白尼和開普勒的日心說模型推翻。

維爾納的地圖投影

但總有數學家喜歡賣萌不按理出牌，比如1500年左右，維也納奧地利數學教授Johannes Stabius就設想出一種心形的地圖投影，而紐倫堡的德國牧師Johannes Werner在其1514年出版的著作中，將這個模型進一步發展並出版，後稱為維爾納投影（Werner Projection或Stabius-Werner Projection），今天所說的Heart shaped Projection普遍指的就是這種。

而在眾多心形投影地圖中，最廣為人名的要演算法國數學家和製圖師Oronce Finé的這一幅插圖。Finé這幅插圖受Ptolemy製作的投影圖啟發，反映出當時的知識程度，以及地理學上的假設推測和不確定性。

Finé試圖將新大陸的發現與中世紀流傳的信息（來自托勒密）結合起來，把北美洲與亞洲相連，並在南方繪有一個假設的廣闊大陸（Terra Australis，類似今天的南極洲），因為地理學家認為，必須存在這樣一塊假設的大陸，才能平衡北方大陸的重量。

心形地圖的變異和消亡

1531年，Oronce Finé將這一投影分別用於北半球和南半球，創造了雙心形地圖投影（Double Cordiform Map Projection）的形式。下圖為1538年地圖由佛蘭芒製圖師Gerardus Mercator（1512-1594）所創作，這是第一個將南北美洲分離為兩大洲的地圖。

到了18世紀，心形投影逐漸被彭納投影（Bonne map projection）取代。雖然以18世紀法國製圖師Rigobert Bonne的名字命名，但彭納投影自從16世紀初開始使用。像維爾納投影一樣，這種心形地圖投影也是等面積的偽圓。

儘管心形地圖投影的源頭可以追溯到托勒密的早期作品，但在文藝復興時期心形地圖的發展並非巧合。一顆心能成為世界的象徵，與當時文藝復興提倡的人文主義精神（主張人生的目的是追求現實生活中的幸福，倡導個性解放，反對愚昧迷信的神學思想）密不可分。雖然這類型地圖在今天已經不多使用，但在人類地理探索上提供的貢獻和獨特的美學價值，仍然吸引了一大批狂熱的地圖愛好者和收藏家。

感謝觀看全文。新的一年，聯合雜貨會努力給大家帶給更有趣的內容！

FINAL

聯合雜貨，僅此一家。貨真價實，童叟無欺。

聯合雜貨是一家無照經營的店鋪，隨緣營業，卷鋪走人。我們嘗試以雜貨式包羅萬象的思維串聯起一系列藝術和事件，形成一個集分享、售賣、策展、出版於一體的生態和方法。目前分為微博平台（@聯合雜貨）和微信公眾平台，兩者平行進行，互為補充。