地図は、地球上の様子を平面で確認できる便利なものですが、地球は球のため、平面地図にするとどうしてもゆがみが生じます。そのため、正しい面積、距離、角度を1枚の地図で表現するのは不可能で、使用目的によってメルカトル図法や正積図法などさまざまな地図がつくられています。

地理を勉強するうえでは、それぞれの地図の特徴を抑えておくことが大切です。この記事ではメルカトル図法など代表的な図法の特徴を解説します。

メルカトル図法の特徴や長所

メルカトル図法は、ベルギー出身の地理学者ゲラルドゥス・メルカトルが1569年に発表したため、「メルカトル」の名がついています。しかし、実際にはメルカトルの発表以前から使われていたようで、本当の考案者はわかりません。

メルカトル図法は、地球に赤道で接するような円筒をかぶせて、地球の中心から地表を円筒に投影したものです。

メルカトル図法は、地図上で経線と緯線が直交していることや、地図が四角形で見やすいことなどが特徴として挙げられます。また、地図上に引いた任意の直線と経線・緯線との角度が常に一定です。この性質を利用して、等角航路用の海図としてメルカトル図法は広まりました。

等角航路とは、地球上の2点を結んだ場合に、経線と常に同じ角度で交わる航路のことです。方位を一定に保って航海すれば、目的地に必ず到着するため、かつては広く利用されていました。しかし、等角航路は最短距離にはならないため、現在使われているのは2点間の最短距離となる大圏航路です。大圏航路は後ほど詳しく説明します。

ちなみに、大圏航路は現在位置に応じて方位を修正しなければならず、GPSなどで正確な現在位置がわからなければ利用できません。そのため、大圏航路が主流になったのは最近の話です。

メルカトル図法のデメリットは、高緯度になればなるほど、距離や面積が拡大されることです。例えば、緯線は高緯度になればなるほど距離が短くなりますが、メルカトル図法では、どの緯線も赤道と同じ4万kmとして表現されます。また、グリーンランドがオーストラリア大陸よりも大きくなるのも、メルカトル図法の歪みによるものです。

さらに、方位も不正確で、メルカトル図法では日本の東はアメリカ合衆国になりますが、実際にはアルゼンチンです。

面積が正しい正積図法、それぞれの違いを説明

次に、正積図法を説明します。正積図法とは経線と緯線の間隔を調整して、面積が正しく表現されるようにした図法のことです。正積図法は、サンソン図法・モルワイデ図法・グード図法の3つに分けられます。それぞれの違いを確認しましょう。

サンソン図法の特徴

サンソン図法は、フランス人の地理学者ニコラ・サンソンが1650年に発表したものです。サンソン図法では、緯線を等間隔の並行直線として、すべての緯線と中央経線の長さの比を実際の比と同じにしています。これにより中央経線以外の経線は正弦曲線を描きます。

サンソン図法では、低緯度地域の形の歪みは小さいものの、高緯度になればなるほど形が歪むのが欠点です。このため、サンソン図法は低緯度地域での使用に適しています。

モルワイデ図法の特徴

モルワイデ図法は、ドイツの天文学者カール・モルワイデが1805年にサンソン図法を元に考案しました。サンソン図法との違いは、高緯度になるにつれ緯線の間隔を狭めていることと、経線を楕円にしたことです。これにより中緯度から高緯度地域の形の歪みが小さくなりました。

モルワイデ図法は、緯度40度付近の歪みが最も小さいため、中緯度地域での使用に適しています。

グード図法(ホモロサイン図法)

グード図法は、アメリカの地理学者ジョン・ポール・グードが1923年に考案したもので、ホモロサイン図法とも呼ばれます。グード図法は、サンソン図法とモルワイデ図法を合体させたもので、緯度40度44分より低緯度部分はサンソン図法、高緯度部分はモルワイデ図法を使用しているのが特徴です。さらに、陸地の歪みを小さくするため、数か所で海洋部分を切り離しています。グード図法は、面積を正しく表現しつつ、形の歪みが最も少ない地図です。

正距方位図法は最短距離を示す

最後に、正距方位図法を説明します。正距方位図法とは、地図の中心点からの距離と方位が正しく表現された地図です。距離と方位が正しいのは、地図の中心点からだけで、地図上の任意の2点間ではないことに注意してください。

正距方位図法は、中心点で接する平面に地球の中心から地球表面を投影してつくります。地図の外周になればなるほど歪みが大きるのが特徴です。

地図の中心点から、地図上の任意の点を結んだ直線は最短距離になり、大圏航路と呼びます。中心からの方位が正しく、距離も最短になるため、正距方位図法は航空図などで利用されています。

ちなみに、正距方位図法の円周は、対蹠点(たいせきてん)と呼ばれる点が集まったものです。対蹠点とは、地球上のある点から最も距離が遠い地点のことです。正距方位図法では、円周が中心点から最も遠いため、地図の円周はすべて中心点の対蹠点となります。

また、メルカトル図法のところで少しお話ししましたが、メルカトル図法には歪みがあるため、日本を東方はアメリカ合衆国ですが、正距方位図法では正しい方位であるアルゼンチンを示します。

なお、円周に近づくほど歪みが大きくなるため、同じ南米大陸でも、アルゼンチンのブエノスアイレスまでの大圏航路は日本から東方にあたりますが、ブラジルのリオデジャネイロは北方にあたります。不思議な感じもしますが、球面上の最短距離を考えるとこれが正解です。