地球を正確に表すために考案された、さまざまな種類の地図

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地球が丸いことはみなさんご存知かと思いますが、その丸さゆえ、地図で表現するにはちょっとした工夫が必要になります。これまで多くの地図が作られてきましたが、それぞれ長所と短所があり、完璧に地球を表現するには至っていません。もっともポピュラーな地図はメルカトル図法を用いたものですが、グリーンランドの14倍もあるアフリカが同じサイズに見えてしまうなど、いくつかの欠点があるのです。今回のYouTubeのサイエンス系動画チャンネル「SciShow」では、さまざまな図法を用いて描かれた地図とその特徴について解説します。

地球を地図で表現するには

ハンク・グリーン氏：地球は平らではありません。Twitterで誰がなんと言おうとも。だから、世界を平らにするのは少し骨が折れるのです。

もしあなたが平らな紙に地球を描こうとすると、きっとある部分が大きくなったりまたは小さくなったり、はたまた間違った形を描いてしまうでしょう。それはまるでオレンジの皮を平らにしようとしているものです。そんなことはできません。だから、地図を作ろうとする時、また使いたい地図を決める時でさえも、決断をしなければなりません。「世界のどの部分を歪めるのか？」と。

地図を使ってなにをしたいかによって、使う地図は変わってきます。例えば、メルカトル図法は、すべての形が正しく描かれていることで有名です。

この地図は、北極と南極の間にある経線に沿って、地球をくし形に切って作られます。そうすると、切ったパーツは平らになります。ただ、一度平らにしてしまうと、くし型の先端部分がくっつかずに地図に隙間ができてしまいます。

隙間を埋めるために、先端を水平に伸ばさないといけません。けれど、もし写真を一方向に伸ばそうとしたら、それがどんなふうになってしまうか想像できますよね？　釣り合いを取るために、この先端を垂直にも伸ばさないといけません。

正しい手順でこれらを行うと、地図は正角性と呼ばれる性質を持つようになります。これはメルカトル地図上で、どの地点でも好きな2点を選んで、その間に直線をひいてもらえば、私は実際にコンパスでその正しい方向をしめすことができます。これは、航海士にとっては大変便利なことです。

これらのことからわかるように、メルカトル図法のもともとの目的は、航海士がこれからどこへ向かうかを見極める手助けのために生まれたものでした。最近では、メルカトル図法はGoogle MapsのアプリケーションやMapQuestといったWebサイトでよく使われています。

あなたは何歳ですか？　それらを問題なく使える年頃ですか？　なぜなら、道順を計画する時、どの方角へ行こうとしているのか認識できていることはとても重要だからです。

加えて、メルカトル図法によって形が引きのばされてしまった部分は、狭い範囲で見ればそれほど大きな違いをうむことはありません。けれど不便な点として、地図の全体を見た場合に、実際よりも北極と南極が大きく見えるという難点があります。

メルカトル図法によれば、グリーンランドはアフリカとほぼ同じサイズになっています。しかし実際は、アフリカはグリーンランドの14倍の大きさなのです！

メルカトル図法の欠点を解消するために

そこで、すべてを正しいサイズで表した、ランベルト正積円筒図法という地図があります。

けれど、国の形については妥協しなければなりません。この種類の地図は、架空上の円柱の紙の中に、地球を置く場面を想像しながら作られます。そしてこの円柱には、地球に描かれているすべてが投影されます。

ただこの地図では、横方向に大きくひきのばして、また逆に縦方向に縮めてしまったことによって北極と南極の両極に大きな歪みがでてしまいます。

でも、最終的にはすべて上手く機能します。横方向に伸びた分を、縦方向に圧縮された分が補ってくれるからです。ですので、すべてのエリアはそのまま正しいサイズで表すことができるのです。ただ、形が違うだけで。

ほかの地図では、このような形とサイズの差異を上手くバランスをとっています。例えば、ナショナルジオグラフィックでも使用されているヴィンケル図法（第3図法）のように。

この図法は、1921年にドイツのオズワルド・ヴィンケルという製図家によって開発され、図法の名前（Winkel Tripel Projection）の中のトリペル（Tripel）は苗字ではなく、ドイツ語でトリプル（triple）の綴りを表します。ここでの3は、地形、距離、方角の3つのバランスをうまくとりたいという想いを意味しています。そのために、彼は2つの投影法を組みあわせて平均をとりました。1つは、エイトフ図法というものです。

歪みを最小限にするため、全ての緯度と経度を引き延ばして、世界を大きな楕円形の形へと変えました。もう1つは正距円筒図法です。これは緯度と経度をそのまままっすぐに置くので、世界を長方形で表すことができます。

ヴィンケルがこの2つの投影法を組み合わせた時、緯度と経度は少し曲がり、地図の端は少し丸まっていました。ここでは両端が丸まっているため、両極がそこまで引っ張られてしまうことはありません。更に、曲線となった緯度と経度は、正しい形と大きさを表すのに役立っています。しかも、“世界が平らではない”と証明してくれるように、球面効果もわずかに見られます。

ほかにもまだ、変わった投影方法があります。基本的に、ダイマクション地図は、地球を20面のサイコロに見えるように再形成しています。十分に考慮した上で、海だけで大陸がない部分は切り取られています。ですが、地図上ではお互いが非常に近いのに、実際には地図から省かれているエリアによってかなり離されていた、ということがあるので、この地図は航海には向いていません。