心形地图进化简史丨Heart shaped Projections
杂货分享#2 Heart shaped Projections
World--Cimerlinus, Giovanni Paolo，1566
联合杂货按：这篇文章本来打算在情人节发的，但是因新年太忙而拖到现在，所以就直接充当新年礼物了。顺祝大家新年快乐，万事如意，人模狗样。
今天要介绍的心形投影地图（Heart shaped Projections）又称为Cordiform Map Projections，Cordiform来自拉丁语“cor”，意为心脏和心的形状。这款地图在16世纪和17世纪初开始应用于亚洲和非洲的地图，18世纪逐渐被Bonne Map Projection取代。
地图投影是什么？
众所周知，地图是一个二维图像，如果要用它表现一个三维物体的表面，就需要用到地图投影法，即利用一定数学法则把地球表面的经、纬线转换到平面上的理论和方法。比较常用的有墨卡托投影（正轴等角圆柱投影）、高斯-克吕格投影、斜轴等面积方位投影等等。
米勒圆柱投影地图把地球绘制成一个圆柱状
中学地理书上的橘子皮地图，就是典型的高斯-克吕格投影
所有的地图投影必然会以某种方式扭曲曲面。根据地图的用途，有些扭曲是可以接受的，有些则不能，因此，不同的地图投影会保留类球体的某些属性而牺牲其他属性。所以从理论上来说，地图投影有无数种可能性。
各种奇奇怪怪的投影种类
托勒密投影体系
心形地图投影可以追溯至古希腊-罗马数学家托勒密（Ptolemy）创立的投影体系。他不仅是数学家，还是天文学家，地理学家，占星家甚至诗人。他撰写了三本具有历史意义的着作：1）关于数学的《Almagest》；2）关于地理的《Geographia》；3）关于占星术和天文学的《Terabiblos》。在自己的著作《Geographi》第一部分中，托勒密就讨论了投影的问题，即在一张平面纸上表示地球等球形物体的方法。
公元150年托勒密世界地图（15世纪重绘）
托勒密最大的贡献不在地图本身，而是地图背后的概念。他提供了三种不同的地图投影方法，并提供了他认识的所有地理特征的坐标（超过8000个地方）。他还发明了纬度和经度的概念，这是今天仍然普遍使用的测绘系统。
这种地图不仅映射了已知的世界，而且映射了已知的宇宙。他相信并描绘出地球是宇宙的中心。这种以地球为中心的地心说模型（也被称为托勒密体系）作为整个古代世界的主要宇宙学系统，包括古希腊和古罗马时期，直到十五世纪后期才被伽利略，哥白尼和开普勒的日心说模型推翻。
1482年数学家和神学家Johannes Schnitzer根据托勒密的描述绘制的地图
维尔纳的地图投影
但总有数学家喜欢卖萌不按理出牌，比如1500年左右，维也纳奥地利数学教授Johannes Stabius就设想出一种心形的地图投影，而纽伦堡的德国牧师Johannes Werner在其1514年出版的著作中，将这个模型进一步发展并出版，后称为维尔纳投影（Werner Projection或Stabius-Werner Projection），今天所说的Heart shaped Projection普遍指的就是这种。
1514年由Oronce Finé绘制的心形地图
而在众多心形投影地图中，最广为人名的要算法国数学家和制图师Oronce Finé的这一幅插图。Finé这幅插图受Ptolemy制作的投影图启发，反映出当时的知识程度，以及地理学上的假设推测和不确定性。
Finé试图将新大陆的发现与中世纪流传的信息（来自托勒密）结合起来，把北美洲与亚洲相连，并在南方绘有一个假设的广阔大陆（Terra Australis，类似今天的南极洲），因为地理学家认为，必须存在这样一块假设的大陆，才能平衡北方大陆的重量。
在15世纪的地图里，Terra Australis占据了南半球的很大一部分
心形地图的变异和消亡
1531年，Oronce Finé将这一投影分别用于北半球和南半球，创造了双心形地图投影（Double Cordiform Map Projection）的形式。下图为1538年地图由佛兰芒制图师Gerardus Mercator（1512-1594）所创作，这是第一个将南北美洲分离为两大洲的地图。
1538年由GERARDUS MERCATOR绘制的双心形投影世界地图
到了18世纪，心形投影逐渐被彭纳投影（Bonne map projection）取代。虽然以18世纪法国制图师Rigobert Bonne的名字命名，但彭纳投影自从16世纪初开始使用。像维尔纳投影一样，这种心形地图投影也是等面积的伪圆。
1511年由BERNARD SYLVANUS绘制的这幅彭纳投影地图是最早已知的双色制图作品之一
尽管心形地图投影的源头可以追溯到托勒密的早期作品，但在文艺复兴时期心形地图的发展并非巧合。一颗心能成为世界的象征，与当时文艺复兴提倡的人文主义精神（主张人生的目的是追求现实生活中的幸福，倡导个性解放，反对愚昧迷信的神学思想）密不可分。虽然这类型地图在今天已经不多使用，但在人类地理探索上提供的贡献和独特的美学价值，仍然吸引了一大批狂热的地图爱好者和收藏家。
1913年由J. Bartholomew绘制的心形世界地图
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FINAL
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