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觀點 · Essay

從圖上等大的非洲與格陵蘭,到向外彎的經線:聯合國淘汰墨卡託地圖的設計語言

從圖上幾乎等大的非洲與格陵蘭,到向外彎曲的經線與兩極那條零點五九倍赤道的直線,拆解聯合國決議淘汰沿用四百五十七年的墨卡託投影背後的矩形網格、面積失真、等積造形與地圖退場的設計語言。

設計觀察 ·
從圖上等大的非洲與格陵蘭,到向外彎的經線:聯合國淘汰墨卡託地圖的設計語言

教室後牆那張世界地圖,海洋是一整片均勻的藍,經線與緯線以直角相交,把球面收進一個安分的矩形。圖的左上方,白色的格陵蘭看起來與右側的非洲差不多大。實際的比例是十四比一,非洲大陸的面積約為格陵蘭的十四倍。這個視覺與現實之間的落差,出自一套沿用了四百五十七年的設計。九月四日,聯合國大會在紐約通過決議,建議各國與各機構逐步棄用墨卡託投影,改用 2018 年問世的 Equal Earth 等積投影。一張地圖,就這樣進入了它的退場程序。

一張掛了四百五十七年的矩形

1569 年,佛蘭德地理學家傑拉杜斯.墨卡託把地球攤成一張矩形。概念上很乾淨:以一個圓柱包住地球,將球面投影到柱面,再攤平。經線成為等距的垂直線,緯線成為水平線,兩兩垂直相交。這套幾何給了大航海時代一份好用的工作介面:在墨卡託圖上,固定方位的航線是一條直線,船長拿尺在圖上畫線,就得到全程不變的羅盤方向。

矩形本身就是設計決定。它適合印刷時代的書頁與掛圖,便於並排與裁切,也便於一版接一版地重印。地圖集的跨頁、教室的牆面、辦公室的木框,全都預設了一個四角方正的世界。直角網格自帶儀器般的秩序感,讓這張圖一掛就是四個半世紀。但攤平球面有代價。為了保持角度正確,緯度越高,面積膨脹越嚴重,兩極在理論上被拉向無限遠,實務上地圖多半在北緯 84 度附近截斷,南極洲於是被壓成圖面下緣的一條長帶。失真是這套投影的結構性後果,與繪製的精度無關。

面積是圖面上的敘事

對航海者而言,失真無妨,他要的是方向與角度。但當同一張圖走進教室與新聞版面,面積就被讀者當成份量的證據。格陵蘭在圖上放大了好幾倍,俄羅斯的存在感遠超真實比例,非洲、南美洲與東南亞則被相應壓縮。這在主題地圖上尤其致命:人口密度圖、土地覆蓋圖這類圖面,訊息全部乘載在色塊的大小上,底圖一旦失真,數據就先被放大或縮小了一次。放大與縮小的方向還是固定的,高緯度永遠佔便宜。製圖學界因此長年主張,涉及面積比較的地圖必須採用等積投影。當圖面是一種數據介面,面積就是它的座標軸,座標軸歪了,結論跟著歪。

統計圖卡呈現非洲大陸實際面積約為格陵蘭島十四倍的事實,對比墨卡託投影地圖上兩者視覺尺寸幾乎相同的落差
圖上等大,真實世界十四倍

讓經線彎腰的新造形

Equal Earth(等地球)由波揚.沙夫裏奇、湯姆.帕特森與伯恩哈德.珍妮三位製圖師在 2018 年提出,屬於偽圓柱投影。緯線仍是水平直線,中央經線仍是一條垂直線,其餘經線則向兩側對稱地向外彎曲。兩極收束為水平的線段,長度約為赤道的 0.59 倍,整個圖廓像一枚被輕輕壓扁的橢圓。輪廓飽滿柔和,接近知名的羅賓森投影,但在溫潤的外形底下守住一件事:圖上任何區域的面積,與地球表面的真實比例一致。

彎曲的經線是這套設計最誠實的部分。球面攤平無法兩全,角度與面積必須取捨。墨卡託選了角度,把代價藏在圖面的邊緣與極區;Equal Earth 選了面積,把代價直接畫在經線的弧度上。看慣矩形地圖的人第一眼會覺得它不夠工整,兩側微微外鼓,像一頁輕微受潮的紙。那道弧線正是球面留下的痕跡。類似的取捨在設計裡並不陌生,字體設計師為了小字級的易讀,願意調整曲率、犧牲幾何純度。Equal Earth 犧牲直線的整齊,換回每個地區應有的份量。

清單圖卡列出 Equal Earth 等積投影的五項特徵,包含水平的緯線、向外彎曲的經線、約赤道零點五九倍長的兩極線段,以及面積比例正確的等積性質
等積投影把取捨畫在經線的弧度上

一紙不具強制力的決議

表決的版面也值得看。聯合國大會以 164 票贊成通過決議,美國投下唯一反對票,六國棄權,美國代表對決議的評語只有兩個字,多餘。決議沒有強制力,力道在於議程設定。據《衛報》報導,教材、政府出版地圖與日常數位地圖產品,都列入了這次決議預期觸及的範圍。法國已先行表態,將放棄墨卡託,改用同屬等積系統的埃克特 IV 投影。

視覺標準的更換,向來經由制度往日常滲透。我們先前拆解過的深圳校服的制度設計走的是同一條路:標準先在官方場域定案,再一路鋪進貨架與牆面。地圖的鋪設只會更慢,教科書有出版週期,題庫有慣性,教室後牆那張掛圖,可能要等到下一次翻修才會換下。

引言圖卡呈現美國代表在聯合國大會表決時,對淘汰墨卡託投影決議所下的多餘二字評語

航海與網路地圖暫時留著墨卡託

墨卡託不會一夜退場,原因藏在它的另一個身份裡。多數人今天接觸到的墨卡託,是網路地圖的 Web Mercator 瓦片系統:全球被切成一層層整齊的方形小格,每一次縮放都是一張更細的方格紙。方形瓦片便於快取與運算,工程實作乾淨。更關鍵的是它的正形性質:在城市尺度裡,街道的直角就是直角,使用者在放大縮小之間不會迷失方向。面積失真是全球尺度的問題,鏡頭推到街角時,失真小到可以忽略。

替換因此會先發生在面積即訊息的地方:主題地圖、統計圖表、教科書、展覽圖版。導航螢幕與街圖服務是最後的陣地,甚至可能長期保留。一種沿用數百年的格式如何退場,節奏本身就是設計課題,索尼停產實體光碟的退場設計提供了另一個樣本,公告文字的措辭與替代方案的接手方式,決定了一種格式告別的姿態。地圖的告別只會更漫長,它要告別的對象,是幾個世紀累積下來的集體視覺習慣。

換掉的是一整代的預設值

投影對地圖的意義,接近字體對文章的意義:內容相同,框架決定閱讀的感受。墨卡託的矩形是印刷時代的方便,Equal Earth 的弧線是對球面的讓步。兩者都面對了同樣的取捨,差別在於墨卡託把帳記在看不見的極區,Equal Earth 記在每一條彎曲的經線上。決議通過之後,變化不會立刻出現在手機螢幕上,它會先出現在下一版的教科書、下一份政府統計出版品、下一面展覽牆。等教室那張掛圖換新,非洲會回到它應有的份量,格陵蘭縮回北方一隅,而新一代對世界大小的直覺,也將跟著這張圖重新校準。