要是打算把一个球面绘制在平面之上，那就得直面那些没办法回避的变形情形以及要进行的取舍选择，然而这确切就是地图投影所要攻克的关键疑难问题。
地图为何需要投影
地球大略呈现为一个椭球体，不过地图是平面的，要是直接将球面撕开并铺平，就会使得大陆形状产生严重扭曲，在这一种情况下进而无法用于精确测量以及导航，所以地理学家必须采用数学的方法，把地球曲面按照系统转换到平面上去，如此一来其转换过程就是地图投影，它是所有地图绘制的数学基础 。
多种多样的投影方法是存在的，致力于球面上角度或者面积或者距离等关键特性在平面上得以留存，然而每种投影都不能同时完美保持所有属性，究竟选取哪种投影，完全取决于地图具体使用目的，从航海领域到统计分析范畴，再到教室挂图方面，也是需求真正起决定性作用决定投影方式的 。
从大地水准面到参考椭球体
那并非呈现完美球体形态的地球，其真实形状，实际上是这般一种状况，即它在南北方向上稍微有些扁平，其表面有着起伏不平的态势，呈现出一种复杂的形体状态，它被人们称作大地体。大地体存在一个物理表面，这个表面就是大地水准面，大地水准面乃是由一个被假想出来的全球平均海平面进行延伸之后进而形成的重力等位面。而且这个面并非是规则的模样，没有办法直接把它应用到数学计算里面。
科学家选用规则数学椭球面去逼近地球形状，鉴于计算便利性，这属于对地球的一级简化，然而全球各地区地球物理形态有差异，故而要为特定区域找最吻合椭球体即“参考椭球体”，并明确其与当地大地水准面相对位置关系，此过程称作“定位” 。
投影的基本原理与分类
设想将地球表面“映射”到一个可展开的几何面上如圆锥、圆柱或者平面，这便是地图投影的关键要义，接着把此几何面展成图，如此便产生了圆锥投影、圆柱投影以及方位投影这三大类投影，比如将地球投影到一个与某条纬线相切的圆锥上，随后沿母线剪开，便得到圆锥投影 。
抉择哪一种几何面起着中介之意，会直接关乎地图最终呈现的变形特性与适用之区域，要晓得将圆锥投影应用于中纬度地区是颇为合适的，圆柱投影常常被放置于世界地图之中，方位投影却能够直观地呈现从中心点朝着各方向去的距离哟，在每一种基础的类别之下，又衍生出众多针对特定目标进行优化的变种呢 。
等角投影及其典型应用
存在一种投影，它会维持地球表面任意一处点的局部的形状以及角度在投影之后不发生改变，这种投影被称作等角投影，而等角投影又被叫做正形投影，对于航海以及航空而言，等角投影的这一特性是极其关键且重要的，原因在于维持航向角的准确无误是实现安全导航的必备前提条件。在高斯 – 克吕格投影之中，地球被划分成多个狭窄的经度带，对每个带进行单独投影，如此便能够有效地控制长度变形。
我国基本比例尺地形图采用了这套系统，对于比例尺大于或等于 1:50 万的地形图，运用的是高斯 – 克吕格投影，这是由于该投影在小范围内变形极小，并且精度高 ，这种投影保障了我国军事方面、工程以及国土测量的数据精确性，它还是国家空间数据基础设施的基石 。
多样化的世界地图投影
绘制世界地图那时候，变形情形特别醒目。墨卡托投影是一种有名的等角圆柱投影，它保持了方向跟形状，可是却大幅度夸大了高纬度地域的面积呀。为了更公平地展现各国大小，像“圆柱等积投影”之类的方式涌现了，它能精确突出各国家大小的对比数值，然而形状会极其严重地变形呢。
还有其他的投影同样是在找寻平衡，高尔投影借助南北纬45°当作参考标准线以此来减少整体变形的状况，埃克特II型是属于一种伪圆柱等积投影，它的经线呈现出来的是曲线，外观有着独特的风格，富勒投影将地球转换到二十面体上展开，虽说能够比较好地并同时保持面积与形状，然而大陆却被实施了分割 。
投影的选择与实际影响
选何种投影，并非仅在单纯技术方面，它有着政治及文化意涵，古往今来，有些投影把欧洲放中心或放大发达国家面积，被指责含殖民视角，如今，诸多国际组织更倾向采用能相对公正展现面积的投影，比如罗宾逊投影，或者温克尔投影 。
对于实际运用的地理信息系统，也就是 GIS 而言，我国 1:50 万以下比例尺的地形图所采用的是兰伯特等角割圆锥投影，该投影适用于中纬度东西方向延展的区域，普通大众在查看世界地图的时候，理应察觉到其背后出现的变形状况，不存在一张世界地图是完全真实的，它不过是处于某一视角之下呈现出的“真相”。
对于地图来讲，你更在意的是哪些方面的属性呢，是精确无误地示意方位的哪个领域，是契合实际情形的面积占比的哪块范畴，还是能够径直展现大陆形态直感性的哪一维度，你所见过的在哪一种投影模式里的地图，是最能让你生出意外之感或者留下深刻印象的，欢迎你在评论区域分享出你的观点见解，要是算觉得于这篇文章里对你是有所助益帮助的话，也务请动动手指点赞给予支持。
