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前言

花时间整理了一些世界地图投影与代码复现，以及顶刊中对应的地图。这篇文章先简单地介绍一下常用地图投影的区别，特点，作图参考，以及各自的用途。

地图投影的区别

以下是常用的地图投影的主要区别

圆柱与伪圆柱投影的异同：

圆柱（Cylindrical）投影的经线全部为直线且平行，形成矩形地图网格，导致高纬极端扭曲，如Mercator、Behrmann等；

伪圆柱（Pseudocylindrical）投影的经线除中央直线外均为对称弯曲曲线，整体变形更均匀自然，为椭圆或圆润桶形，如Robinson、Mollweide等。

等角，等积，折衷投影的异同：

等角 (Conformal）投影保留局部角度和形状准确，但牺牲面积，导致高纬严重夸大，如Mercato等；

等积（Equal-Area）投影保留相对面积比例正确，形状不够准确，如Equal Earth等；

折衷（Compromise）投影则在面积、形状、角度间寻求平衡以最小化整体畸变，无单一属性完美保留，但视觉最自然，如Robinson等。

常用地图投影汇总

以下地图投影比如Mercator，Hammer等只是一类投影的简称，他们在自身的投影基础上会有很多衍生投影，比如Mercator投影是正轴等角圆柱投影，其衍生投影有Web Mercator（比如网页中的瓦片地图）和Transverse Mercator（比如UTM分带系统）等。具体不同投影的差别可以在以下网站查询对比或者直接问AI大模型。

https://map-projections.net/projections-list.php

接下来是整理的7个常用的全球地图投影（没有进行客观的数据统计，仅仅是结合经验和部分搜索结果得出）。

名称	类型	属性	主要特点
Mercator / Mercator Cylindrical	圆柱	等角	保持角度/形状准确，航海经典；但高纬度面积严重夸大
Robinson / Robinson Pseudocylindrical	伪圆柱	折衷	视觉平衡好，对于面积和形状均有取舍
Equal Earth / Equal Earth Equal-Area Pseudocylindrical	伪圆柱	等积	形状类似Robinson但严格等积，美观且面积准确
Mollweide / Mollweide Equal-Area	伪圆柱 (椭圆形)	等积	椭圆形（2:1轴比），压缩极区，面积准确
Eckert IV / Eckert IV Equal-Area Pseudocylindrical	伪圆柱	等积	侧边经线半圆，拐角平滑，面积准确
Behrmann / Behrmann Equal-Area Cylindrical	圆柱	等积	标准纬线±30°，压缩极区，面积准确
Hammer / Hammer Equal-Area / Hammer-Aitoff	伪圆柱 (椭圆形)	等积	类似Mollweide但更圆润，面积精确；适合小比例全球地图，扭曲较均匀

顶刊地图投影参考

整理了Nature和Science系列期刊（主要是Nature系列）上的对应投影的一些地图的呈现结果，供各位参考。

Mercator

示例1

期刊：Nature Ecology & Evolution

来源：https://doi.org/10.1038/s41559-025-02955-6

图片：

示例2

期刊：Nature

来源：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05413-6

图片：

Robinson

示例1

期刊：Nature Communications

来源：https://doi.org/10.1038/s41467-023-37027-5

图片：

示例2

期刊：Nature Ecology & Evolution

来源：https://doi.org/10.1038/s41559-023-02071-3

图片：

Equal Earth

示例1

期刊：Nature Communications

来源：https://doi.org/10.1038/s41467-025-57054-8

图片：

示例1

期刊：Nature Communications

来源：https://doi.org/10.1038/s41467-025-64449-0

图片：

Mollweide

示例1

期刊：Nature

来源：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03371-z

图片：

示例2

期刊：Nature Climate Change

来源：https://doi.org/10.1038/s41558-025-02498-5

图片：

Eckert IV

示例1

期刊：Nature Climate Change

来源：https://doi.org/10.1038/s41558-025-02337-7

图片：

示例2

期刊：Nature Ecology & Evolution

来源：https://doi.org/10.1038/s41559-024-02599-y

图片：

Behrmann

示例1

期刊：Nature Communications

来源：https://doi.org/10.1038/s41467-021-27186-8

图片：

示例2

期刊：Nature Ecology & Evolution

来源：https://doi.org/10.1038/s41559-024-02450-4

图片：

Hammer

示例1

期刊：Nature Climate Change

来源：https://doi.org/10.1038/nclimate2554

图片：

示例2

期刊：Nature Astronomy

来源：https://doi.org/10.1038/s41550-023-02130-6

图片：

不同投影的用途

这些投影在样本点展示的时候基本都能用，但是Robinson折衷投影在视觉上最为协调，所以主要在展示研究区或者样点的时候使用；而在全球数据处理的时候，投影可能会导致同一地区的面积在数据中相差较大，所以在数据处理的时候，主要使用Equal Earth，Mollweide这些等面积的投影，减少偏差；至于等面积投影之间具体选择哪个，笔者认为没有太大差别，很多时候是根据手上的数据投影再进一步选择；Hammer投影貌似是在天文领域用得比较多，所以也一并整理。

写在最后

“顶刊全球地图投影”系列会更新4~8篇，主要内容是不同地图投影的基本介绍，绘图参考，以及实现方法。

下一篇会介绍一些特殊的全球地图投影。