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メルカトル図法 - Wikipedia

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<div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li class="interlanguage-link interwiki-ar mw-list-item"><a href="https://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A5%D8%B3%D9%82%D8%A7%D8%B7_%D9%85%D8%B1%D9%83%D8%A7%D8%AA%D9%88%D8%B1" title="アラビア語: إسقاط مركاتور" lang="ar" hreflang="ar" data-title="إسقاط مركاتور" data-language-autonym="العربية" data-language-local-name="アラビア語" class="interlanguage-link-target"><span>العربية</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ast mw-list-item"><a href="https://ast.wikipedia.org/wiki/Proyeici%C3%B3n_de_Mercator" title="アストゥリアス語: Proyeición de Mercator" lang="ast" hreflang="ast" data-title="Proyeición de Mercator" data-language-autonym="Asturianu" data-language-local-name="アストゥリアス語" class="interlanguage-link-target"><span>Asturianu</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-be-x-old mw-list-item"><a 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data-title="მერკატორის პროექცია" data-language-autonym="ქართული" data-language-local-name="ジョージア語" class="interlanguage-link-target"><span>ქართული</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ko mw-list-item"><a href="https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A9%94%EB%A5%B4%EC%B9%B4%ED%86%A0%EB%A5%B4_%EB%8F%84%EB%B2%95" title="韓国語: 메르카토르 도법" lang="ko" hreflang="ko" data-title="메르카토르 도법" data-language-autonym="한국어" data-language-local-name="韓国語" class="interlanguage-link-target"><span>한국어</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-la mw-list-item"><a href="https://la.wikipedia.org/wiki/Proiectio_Mercatoris" title="ラテン語: Proiectio Mercatoris" lang="la" hreflang="la" data-title="Proiectio Mercatoris" data-language-autonym="Latina" data-language-local-name="ラテン語" class="interlanguage-link-target"><span>Latina</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ml mw-list-item"><a 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Odwzorowanie walcowe równokątne" lang="pl" hreflang="pl" data-title="Odwzorowanie walcowe równokątne" data-language-autonym="Polski" data-language-local-name="ポーランド語" class="interlanguage-link-target"><span>Polski</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-pt mw-list-item"><a href="https://pt.wikipedia.org/wiki/Proje%C3%A7%C3%A3o_de_Mercator" title="ポルトガル語: Projeção de Mercator" lang="pt" hreflang="pt" data-title="Projeção de Mercator" data-language-autonym="Português" data-language-local-name="ポルトガル語" class="interlanguage-link-target"><span>Português</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-ru mw-list-item"><a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%9C%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0" title="ロシア語: Проекция Меркатора" lang="ru" hreflang="ru" data-title="Проекция Меркатора" data-language-autonym="Русский" data-language-local-name="ロシア語" 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மெர்காதோர் வீழல்" lang="ta" hreflang="ta" data-title="மெர்காதோர் வீழல்" data-language-autonym="தமிழ்" data-language-local-name="タミル語" class="interlanguage-link-target"><span>தமிழ்</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-th mw-list-item"><a href="https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%AA%E0%B9%89%E0%B8%99%E0%B9%82%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%87%E0%B9%81%E0%B8%9C%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B9%80%E0%B8%A1%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B9%80%E0%B8%95%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C" title="タイ語: เส้นโครงแผนที่แบบเมอร์เคเตอร์" lang="th" hreflang="th" data-title="เส้นโครงแผนที่แบบเมอร์เคเตอร์" data-language-autonym="ไทย" data-language-local-name="タイ語" class="interlanguage-link-target"><span>ไทย</span></a></li><li class="interlanguage-link interwiki-tl mw-list-item"><a href="https://tl.wikipedia.org/wiki/Proyeksiyong_Mercator" title="タガログ語: Proyeksiyong Mercator" lang="tl" hreflang="tl" data-title="Proyeksiyong Mercator" 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data-feature-name="appearance-pinned" data-pinnable-element-id="vector-appearance" data-pinned-container-id="vector-appearance-pinned-container" data-unpinned-container-id="vector-appearance-unpinned-container" > <div class="vector-pinnable-header-label">表示</div> <button class="vector-pinnable-header-toggle-button vector-pinnable-header-pin-button" data-event-name="pinnable-header.vector-appearance.pin">サイドバーに移動</button> <button class="vector-pinnable-header-toggle-button vector-pinnable-header-unpin-button" data-event-name="pinnable-header.vector-appearance.unpin">非表示</button> </div> </div> </div> </nav> </div> </div> <div id="bodyContent" class="vector-body" aria-labelledby="firstHeading" data-mw-ve-target-container> <div class="vector-body-before-content"> <div class="mw-indicators"> </div> <div id="siteSub" class="noprint">出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』</div> </div> <div id="contentSub"><div id="mw-content-subtitle"></div></div> <div id="mw-content-text" class="mw-body-content"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="ja" dir="ltr"><style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r101304250">.mw-parser-output .ambox{border:1px solid #a2a9b1;border-left:10px solid #36c;background-color:#fbfbfb;box-sizing:border-box}.mw-parser-output .ambox+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+link+.ambox{margin-top:-1px}html body.mediawiki .mw-parser-output .ambox.mbox-small-left{margin:4px 1em 4px 0;overflow:hidden;width:238px;border-collapse:collapse;font-size:88%;line-height:1.25em}.mw-parser-output .ambox-speedy{border-left:10px solid #b32424;background-color:#fee7e6}.mw-parser-output .ambox-delete{border-left:10px solid #b32424}.mw-parser-output .ambox-content{border-left:10px solid #f28500}.mw-parser-output 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typeof="mw:File"><span><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Question_book-4.svg/50px-Question_book-4.svg.png" decoding="async" width="50" height="39" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Question_book-4.svg/75px-Question_book-4.svg.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Question_book-4.svg/100px-Question_book-4.svg.png 2x" data-file-width="262" data-file-height="204" /></span></span></div></td><td class="mbox-text"><div class="mbox-text-span"><b>この記事は<a href="/wiki/Wikipedia:%E6%A4%9C%E8%A8%BC%E5%8F%AF%E8%83%BD%E6%80%A7" title="Wikipedia:検証可能性">検証可能</a>な<a href="/wiki/Wikipedia:%E4%BF%A1%E9%A0%BC%E3%81%A7%E3%81%8D%E3%82%8B%E6%83%85%E5%A0%B1%E6%BA%90" title="Wikipedia:信頼できる情報源">参考文献や出典</a>が全く示されていないか、不十分です。</b><span class="hide-when-compact"> <a href="/wiki/Wikipedia:%E5%87%BA%E5%85%B8%E3%82%92%E6%98%8E%E8%A8%98%E3%81%99%E3%82%8B" title="Wikipedia:出典を明記する">出典を追加</a>して記事の信頼性向上にご協力ください。<small>(<a href="/wiki/Template:%E5%87%BA%E5%85%B8%E3%81%AE%E6%98%8E%E8%A8%98/doc" title="Template:出典の明記/doc">このテンプレートの使い方</a>)</small><br /><small><span class="plainlinks">出典検索<a href="/wiki/Template:Find_sources_mainspace" title="Template:Find sources mainspace"><sup>?</sup></a>:&#160;<a rel="nofollow" class="external text" href="//www.google.co.jp/search?hl=ja&amp;as_eq=wikipedia&amp;q=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22&amp;num=50">"メルカトル図法"</a>&#160;–&#160;<a rel="nofollow" class="external text" href="//www.google.co.jp/search?hl=ja&amp;q=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22&amp;tbm=nws">ニュース</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="//www.google.co.jp/search?hl=ja&amp;tbs=bks:1&amp;q=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22">書籍</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="//scholar.google.co.jp/scholar?num=100&amp;hl=ja&amp;q=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22">スカラー</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://ci.nii.ac.jp/opensearch/search?lang=ja&amp;q=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22&amp;range=2&amp;count=200&amp;sortorder=1&amp;type=0">CiNii</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.jstage.jst.go.jp/result/global/-char/ja?globalSearchKey=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22">J-STAGE</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://ndlsearch.ndl.go.jp/api/openurl?any=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22">NDL</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://dlib.jp/?q=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22">dlib.jp</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://jpsearch.go.jp/csearch/jps-cross?csid=jps-cross&amp;keyword=%22%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95%22">ジャパンサーチ</a>&#160;<b>·</b> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://wikipedialibrary.wmflabs.org/partners/">TWL</a></span></small></span> <span class="date-container"><i>(<span class="date"><span title="2019年7月">2019年7月</span></span>)</i></span></div></td></tr></tbody></table> <figure class="mw-halign-right" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Mercator_1569.png" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Mercator_1569.png/350px-Mercator_1569.png" decoding="async" width="350" height="223" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Mercator_1569.png/525px-Mercator_1569.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Mercator_1569.png/700px-Mercator_1569.png 2x" data-file-width="1158" data-file-height="737" /></a><figcaption>1569年にメルカトルが作成した地図</figcaption></figure> <p><b>メルカトル図法</b>(<a href="/wiki/%E8%8B%B1%E8%AA%9E" title="英語">英語</a>&#58; <span lang="en">Mercator projection</span>)は、<a href="/wiki/1569%E5%B9%B4" title="1569年">1569年</a>に<a href="/wiki/%E3%83%95%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%89%E3%83%AB" title="フランドル">フランドル</a>(現<a href="/wiki/%E3%83%99%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC" title="ベルギー">ベルギー</a>)出身の地理学者<a href="/wiki/%E3%82%B2%E3%83%A9%E3%83%AB%E3%83%89%E3%82%A5%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB" title="ゲラルドゥス・メルカトル">ゲラルドゥス・メルカトル</a>が<a href="/wiki/%E3%83%87%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%83%96%E3%83%AB%E3%82%AF" title="デュースブルク">デュースブルク</a>(現<a href="/wiki/%E3%83%89%E3%82%A4%E3%83%84" title="ドイツ">ドイツ</a>)で発表した<a href="/wiki/%E5%9C%B0%E5%9B%B3" title="地図">地図</a>に使われた<a href="/wiki/%E6%8A%95%E5%BD%B1%E6%B3%95_(%E5%9C%B0%E5%9B%B3)" title="投影法 (地図)">投影法</a>である。図の性質と作成方法から<b><a href="/wiki/%E6%AD%A3%E8%A7%92%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="正角図法">正角</a><a href="/wiki/%E5%86%86%E7%AD%92%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="円筒図法">円筒図法</a></b>ともいう。<a href="/wiki/%E7%AD%89%E8%A7%92%E8%88%AA%E8%B7%AF" title="等角航路">等角航路</a>が直線で表されるため、<a href="/wiki/%E6%B5%B7%E5%9B%B3" title="海図">海図</a>・<a href="/wiki/%E8%88%AA%E8%B7%AF" title="航路">航路</a>用地図として使われてきた。メルカトルが<a href="/wiki/%E7%99%BA%E6%98%8E" title="発明">発案</a>者というわけではなく、<a href="/wiki/%E3%83%89%E3%82%A4%E3%83%84" title="ドイツ">ドイツ</a>の<span title="リンク先の項目はまだありません。新規の執筆や他言語版からの翻訳が望まれます。"><a href="/w/index.php?title=%E3%82%A8%E3%82%A2%E3%83%8F%E3%83%AB%E3%83%88%E3%83%BB%E3%82%A8%E3%83%83%E3%83%84%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%97&amp;action=edit&amp;redlink=1" class="new" title="「エアハルト・エッツラウプ」 (存在しないページ)">エアハルト・エッツラウプ</a><span style="font-size: 0.77em; font-weight: normal;" class="noprint">(<a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Erhard_Etzlaub" class="extiw" title="de:Erhard Etzlaub">ドイツ語版</a>、<a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Erhard_Etzlaub" class="extiw" title="en:Erhard Etzlaub">英語版</a>)</span></span>が<a href="/wiki/1511%E5%B9%B4" title="1511年">1511年</a>に作成した地図にはすでに使われていた。 </p> <meta property="mw:PageProp/toc" /> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="特徴"><span id=".E7.89.B9.E5.BE.B4"></span>特徴</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95&amp;action=edit&amp;section=1" title="節を編集: 特徴"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>この図法では<a href="/wiki/%E7%B5%8C%E7%B7%9A" class="mw-redirect" title="経線">経線</a>は<a href="/wiki/%E5%B9%B3%E8%A1%8C" title="平行">平行</a><a href="/wiki/%E7%9B%B4%E7%B7%9A" title="直線">直線</a>に、<a href="/wiki/%E7%B7%AF%E7%B7%9A" title="緯線">緯線</a>は経線に<a href="/wiki/%E7%9B%B4%E4%BA%A4" title="直交">直交</a>する平行直線になる。ところが正角性を維持するには、横方向・縦方向の拡大率を一致させる必要がある。緯線はすべて<a href="/wiki/%E8%B5%A4%E9%81%93" title="赤道">赤道</a>と同じ長さになるので、高緯度地方に向かうにつれて実際の長さ(地球儀上の長さ)より横方向に拡大される。それに応じて縦方向(経線方向)にも拡大させるので、高緯度に向かうにつれ<a href="/wiki/%E8%B7%9D%E9%9B%A2" title="距離">距離</a>や<a href="/wiki/%E9%9D%A2%E7%A9%8D" title="面積">面積</a>が拡大されることになる。例えば<a href="/wiki/%E7%B7%AF%E5%BA%A6" title="緯度">緯度</a>60<a href="/wiki/%E5%BA%A6_(%E8%A7%92%E5%BA%A6)" title="度 (角度)">度</a>では、本来の緯線の長さは赤道の半分なので2倍に拡大され、したがって経線も2倍に拡大されるので、面積は4倍に拡大される。より高緯度の<a href="/wiki/%E3%82%B0%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%B3%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%89" title="グリーンランド">グリーンランド</a>の面積は実際より17倍も拡大されている。 </p><p>メルカトル図法の地図において、出発地と目的地との間に<a href="/wiki/%E7%9B%B4%E7%B7%9A" title="直線">直線</a>を引いて経線となす<a href="/wiki/%E8%A7%92%E5%BA%A6" title="角度">角度</a>(「舵角」という)を測り、<a href="/wiki/%E6%96%B9%E4%BD%8D%E7%A3%81%E9%87%9D" title="方位磁針">方位磁針</a>を見ながら常にその角度へ進むようにすれば、(<a href="/wiki/%E5%8C%97%E7%A3%81%E6%A5%B5" title="北磁極">北磁極</a>と<a href="/wiki/%E7%9C%9F%E5%8C%97" title="真北">真北</a>の差を<a href="/wiki/%E8%AA%A4%E5%B7%AE" title="誤差">誤差</a>として)目的地に到着する。このコースは航程線(等角航路)と呼ばれ、多くの場合に最短距離(<a href="/wiki/%E5%A4%A7%E5%9C%8F%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%82%B9" title="大圏コース">大圏コース</a>)から大きく外れるが、舵取りが容易なため羅針盤が発明された時代から広く利用されてきた。なお航程線が直線になるのは経線が平行直線であり、<a href="/wiki/%E6%AD%A3%E8%A7%92%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="正角図法">正角図法</a>だからである。 </p> <figure class="mw-halign-right" typeof="mw:File/Thumb"><a href="/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Tissot_mercator.png" class="mw-file-description"><img src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Tissot_mercator.png/350px-Tissot_mercator.png" decoding="async" width="350" height="324" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Tissot_mercator.png/525px-Tissot_mercator.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Tissot_mercator.png/700px-Tissot_mercator.png 2x" data-file-width="777" data-file-height="720" /></a><figcaption>赤い円(<a href="/wiki/%E3%83%86%E3%82%A4%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%81%AE%E6%8C%87%E7%A4%BA%E6%A5%95%E5%86%86" title="テイソーの指示楕円">テイソーの指示楕円</a>)は、地球上の同じ大きさの円をメルカトル図法で投影したもの。どの円も小さければ歪むことなく円になるが、大きさは緯度によって異なる</figcaption></figure> <p>メルカトル図法の大きな特徴は角度が正しい、すなわち十分狭い範囲だけを見ると形が正しいことである。一方で緯度によって縮尺が変化し、特に高緯度地方は著しく拡大されてしまう。そのため、広い範囲での角度、距離、面積比は正しくない。また極においては、極も赤道と同じ長さで表現されるので横方向に<a href="/wiki/%E7%84%A1%E9%99%90" title="無限">無限大</a>に拡大され、正角性を維持するため縦方向も無限大に拡大しなければならない。これは実際には不可能なので、極を表現できない。よってメルカトル図法では原理的に世界全図を描けない。そこで高緯度地方が拡大しないよう、経線方向の伸びを圧縮したのが<a href="/wiki/%E3%83%9F%E3%83%A9%E3%83%BC%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="ミラー図法">ミラー図法</a>である。世界全図が表現できるようになったが、正角性は失われている。 </p><p>近年では、ネット上におけるシームレスな世界地図の表現方法として、メルカトル図法が用いられている。北が必ず上であり、正角図法であるため十分拡大すれば歪みが問題とならない。実際には、縮尺ごとに巨大なメルカトル図法の世界地図画像を用意し、要求された範囲だけを四角く切り抜いて送り出せばよい。ただし縮尺は緯度によって変わるので、比較のための尺を変化させる必要がある<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">&#91;</span>1<span class="cite-bracket">&#93;</span></a></sup>。 </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="投影法の表式"><span id=".E6.8A.95.E5.BD.B1.E6.B3.95.E3.81.AE.E8.A1.A8.E5.BC.8F"></span>投影法の表式</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95&amp;action=edit&amp;section=2" title="節を編集: 投影法の表式"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>地図の中央の<a href="/wiki/%E7%B5%8C%E5%BA%A6" title="経度">経度</a>が <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \lambda _{0}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <msub> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mn>0</mn> </mrow> </msub> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \lambda _{0}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cfa5ad1eb6cdaf3d8dfd77991ee9ce7bdf169184" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.409ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \lambda _{0}}"></span> であるとき、<a href="/wiki/%E5%8D%8A%E5%BE%84" title="半径">半径</a>を1とする<a href="/wiki/%E5%8D%98%E4%BD%8D%E7%90%83%E9%9D%A2" title="単位球面">単位球面</a>における<a href="/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%86%E7%B5%8C%E7%B7%AF%E5%BA%A6" class="mw-redirect" title="地理経緯度">地理経緯度</a> <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \lambda ,\,\varphi }"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> <mo>,</mo> <mspace width="thinmathspace" /> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \lambda ,\,\varphi }</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f164a2b1b2ae74ccc7f69d6113d495bfa3dbab6f" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:4.296ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle \lambda ,\,\varphi }"></span> の点が投影されるメルカトル図法の地図上の点 <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle x,\,y}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mspace width="thinmathspace" /> <mi>y</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle x,\,y}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d89121c9621983eda53de56059e82b4f03eea131" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.906ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle x,\,y}"></span> は次式で与えられる。 </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\begin{aligned}x&amp;=\lambda -\lambda _{0}\\y&amp;=\ln \tan \left({\frac {\pi }{4}}+{\frac {\varphi }{2}}\right)\\&amp;=\tanh ^{-1}\sin \varphi \\&amp;=\operatorname {gd} ^{-1}\varphi \\\end{aligned}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"> <mtr> <mtd> <mi>x</mi> </mtd> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <msub> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mn>0</mn> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>y</mi> </mtd> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <mi>ln</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>tan</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mi>&#x03C0;<!-- π --></mi> <mn>4</mn> </mfrac> </mrow> <mo>+</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd /> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>tanh</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>sin</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd /> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>gd</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\begin{aligned}x&amp;=\lambda -\lambda _{0}\\y&amp;=\ln \tan \left({\frac {\pi }{4}}+{\frac {\varphi }{2}}\right)\\&amp;=\tanh ^{-1}\sin \varphi \\&amp;=\operatorname {gd} ^{-1}\varphi \\\end{aligned}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2976c96432b2fa4a037e35baa91aac00c3c4a8b0" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -6.671ex; width:21.006ex; height:14.509ex;" alt="{\displaystyle {\begin{aligned}x&amp;=\lambda -\lambda _{0}\\y&amp;=\ln \tan \left({\frac {\pi }{4}}+{\frac {\varphi }{2}}\right)\\&amp;=\tanh ^{-1}\sin \varphi \\&amp;=\operatorname {gd} ^{-1}\varphi \\\end{aligned}}}"></span></dd></dl> <p>次式は逆変換、すなわち図上位置 <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle x,\,y}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mspace width="thinmathspace" /> <mi>y</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle x,\,y}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d89121c9621983eda53de56059e82b4f03eea131" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.906ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle x,\,y}"></span> から<a href="/wiki/%E7%B5%8C%E7%B7%AF%E5%BA%A6" title="経緯度">経緯度</a>を与える。 </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\begin{aligned}\lambda &amp;=x+\lambda _{0}\\\varphi &amp;=2\tan ^{-1}\exp y-{\frac {\pi }{2}}\\&amp;=\sin ^{-1}\tanh y\\&amp;=\operatorname {gd} y\\\end{aligned}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"> <mtr> <mtd> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> </mtd> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <mi>x</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>&#x03BB;<!-- λ --></mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mn>0</mn> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mtd> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <msup> <mi>tan</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>exp</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>y</mi> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mi>&#x03C0;<!-- π --></mi> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd /> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>sin</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>tanh</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>y</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd /> <mtd> <mi></mi> <mo>=</mo> <mi>gd</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>y</mi> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\begin{aligned}\lambda &amp;=x+\lambda _{0}\\\varphi &amp;=2\tan ^{-1}\exp y-{\frac {\pi }{2}}\\&amp;=\sin ^{-1}\tanh y\\&amp;=\operatorname {gd} y\\\end{aligned}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f5cfa8d6fd715fd50bd898d1e27d43f736892759" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -6.338ex; width:23.103ex; height:13.843ex;" alt="{\displaystyle {\begin{aligned}\lambda &amp;=x+\lambda _{0}\\\varphi &amp;=2\tan ^{-1}\exp y-{\frac {\pi }{2}}\\&amp;=\sin ^{-1}\tanh y\\&amp;=\operatorname {gd} y\\\end{aligned}}}"></span></dd></dl> <p>ここで <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \operatorname {gd} y}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>gd</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>y</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \operatorname {gd} y}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/790d8eb1e94fa629d7d47890317aa17a97760616" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:3.998ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \operatorname {gd} y}"></span> は<a href="/wiki/%E3%82%B0%E3%83%BC%E3%83%87%E3%83%AB%E3%83%9E%E3%83%B3%E9%96%A2%E6%95%B0" title="グーデルマン関数">グーデルマン関数</a>である。グーデルマン関数の<a href="/wiki/%E9%80%86%E9%96%A2%E6%95%B0" class="mw-redirect" title="逆関数">逆関数</a> <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \operatorname {gd} ^{-1}\varphi }"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <msup> <mi>gd</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \operatorname {gd} ^{-1}\varphi }</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/49b6cf2b3bd60d85aba3ddb3e4214022a470146a" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:6.695ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle \operatorname {gd} ^{-1}\varphi }"></span> はランベルト関数とも呼ばれている。 </p><p>ただし地球は<a href="/wiki/%E6%89%81%E7%90%83" title="扁球">扁球</a><a href="/wiki/%E5%9B%9E%E8%BB%A2%E6%A5%95%E5%86%86%E4%BD%93" title="回転楕円体">回転楕円体</a>モデルがより正確なので、 <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle y}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>y</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle y}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b8a6208ec717213d4317e666f1ae872e00620a0d" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:1.155ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle y}"></span> 座標を縮減する必要があり、<a href="/wiki/%E9%95%B7%E5%8D%8A%E5%BE%84" class="mw-redirect" title="長半径">長半径</a>を1、第一<a href="/wiki/%E9%9B%A2%E5%BF%83%E7%8E%87" title="離心率">離心率</a>を <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle e}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>e</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle e}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cd253103f0876afc68ebead27a5aa9867d927467" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.083ex; height:1.676ex;" alt="{\displaystyle e}"></span> として、 </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\begin{aligned}y=\tanh ^{-1}\sin \varphi -e\tanh ^{-1}(e\sin \varphi )\end{aligned}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"> <mtr> <mtd> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>tanh</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>sin</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mi>e</mi> <msup> <mi>tanh</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mo stretchy="false">(</mo> <mi>e</mi> <mi>sin</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> <mo stretchy="false">)</mo> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\begin{aligned}y=\tanh ^{-1}\sin \varphi -e\tanh ^{-1}(e\sin \varphi )\end{aligned}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/76eacc0c6a7805e2533f0e70fbc151952eb4d990" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:36.479ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle {\begin{aligned}y=\tanh ^{-1}\sin \varphi -e\tanh ^{-1}(e\sin \varphi )\end{aligned}}}"></span></dd></dl> <p>となる。この量を新たな緯度と見立てることもでき、その際にはこの量は“<a href="/wiki/%E7%B7%AF%E5%BA%A6#等長緯度_(isometric_latitude)" title="緯度">等長緯度</a>“と称される。 </p><p>この地表面上の微小距離<span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle dt}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle dt}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ebee76a835701fd1f26047a09855f2ea36bb08fc" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:2.055ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle dt}"></span>と地図上の微小距離<span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle ds}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>d</mi> <mi>s</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle ds}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5f0fb36e4308227d3e4a1f809c2571ec02527100" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:2.306ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle ds}"></span>との関係(縮尺)は正角投影であるので方位角には依存しない。 </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle ds=\sec \varphi {\sqrt {1-e^{2}\sin ^{2}\varphi }}\ dt}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>d</mi> <mi>s</mi> <mo>=</mo> <mi>sec</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <msup> <mi>sin</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mn>2</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </msqrt> </mrow> <mtext>&#xA0;</mtext> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle ds=\sec \varphi {\sqrt {1-e^{2}\sin ^{2}\varphi }}\ dt}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dd2a9b69f3d7cdc24e4448d904fdc9ea739119d1" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.671ex; width:27.598ex; height:4.843ex;" alt="{\displaystyle ds=\sec \varphi {\sqrt {1-e^{2}\sin ^{2}\varphi }}\ dt}"></span></dd></dl> <p>なお<a href="/wiki/Google_Maps" class="mw-redirect" title="Google Maps">Google Maps</a>(他の提供元の「web地図」も同様)では、<span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle y}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>y</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle y}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b8a6208ec717213d4317e666f1ae872e00620a0d" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:1.155ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle y}"></span> 座標の投影式で<span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle e=0}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>e</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle e=0}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d9850169d70a5ab7df71c2126441a86cec93eec8" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:5.344ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle e=0}"></span>とおいているので正確な正角投影にはならない<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">&#91;</span>注釈 1<span class="cite-bracket">&#93;</span></a></sup>。また投影上の地球半径はズームレベルに応じた値を用いている </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle a_{\text{map}}={\frac {256\times 2^{zoomLevel}}{2\pi }}\ {\text{pixels}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <msub> <mi>a</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>map</mtext> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mrow> <mn>256</mn> <mo>&#x00D7;<!-- × --></mo> <msup> <mn>2</mn> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi>z</mi> <mi>o</mi> <mi>o</mi> <mi>m</mi> <mi>L</mi> <mi>e</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msup> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&#x03C0;<!-- π --></mi> </mrow> </mfrac> </mrow> <mtext>&#xA0;</mtext> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mtext>pixels</mtext> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle a_{\text{map}}={\frac {256\times 2^{zoomLevel}}{2\pi }}\ {\text{pixels}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ceac53bfc4561a6a18be3f5deeaed63db56ae41e" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.838ex; width:30.313ex; height:5.676ex;" alt="{\displaystyle a_{\text{map}}={\frac {256\times 2^{zoomLevel}}{2\pi }}\ {\text{pixels}}}"></span></dd></dl> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="歴史"><span id=".E6.AD.B4.E5.8F.B2"></span>歴史</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95&amp;action=edit&amp;section=3" title="節を編集: 歴史"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>メルカトルは、直線を引くことで<a href="/wiki/%E7%AD%89%E8%A7%92%E8%88%AA%E8%B7%AF" title="等角航路">等角航路</a>が求まる地図を作ろうとしていたようである<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">&#91;</span>2<span class="cite-bracket">&#93;</span></a></sup>。 しかしながらメルカトルの時代にはまだ<a href="/wiki/%E7%A9%8D%E5%88%86%E6%B3%95" title="積分法">積分法</a>が知られておらず、赤道から各緯度までの地図上の距離を示す定積分 </p> <dl><dd><span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle u=\int _{0}^{\varphi }\sec \theta {\rm {d}}\theta =\ln \tan \left({\frac {\pi }{4}}+{\frac {\varphi }{2}}\right)=\tanh ^{-1}\sin \varphi =\operatorname {gd} ^{-1}\varphi }"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>u</mi> <mo>=</mo> <msubsup> <mo>&#x222B;<!-- ∫ --></mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mn>0</mn> </mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mrow> </msubsup> <mi>sec</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03B8;<!-- θ --></mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mi mathvariant="normal">d</mi> </mrow> </mrow> <mi>&#x03B8;<!-- θ --></mi> <mo>=</mo> <mi>ln</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>tan</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mi>&#x03C0;<!-- π --></mi> <mn>4</mn> </mfrac> </mrow> <mo>+</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msup> <mi>tanh</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>sin</mi> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>gd</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle u=\int _{0}^{\varphi }\sec \theta {\rm {d}}\theta =\ln \tan \left({\frac {\pi }{4}}+{\frac {\varphi }{2}}\right)=\tanh ^{-1}\sin \varphi =\operatorname {gd} ^{-1}\varphi }</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5a91cbebaa42670a4ea2cc33e49183b368f6f5e1" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.338ex; width:59.38ex; height:5.843ex;" alt="{\displaystyle u=\int _{0}^{\varphi }\sec \theta {\rm {d}}\theta =\ln \tan \left({\frac {\pi }{4}}+{\frac {\varphi }{2}}\right)=\tanh ^{-1}\sin \varphi =\operatorname {gd} ^{-1}\varphi }"></span></dd></dl> <p>をメルカトルは<a href="/wiki/%E7%B4%9A%E6%95%B0" title="級数">級数</a>として<a href="/wiki/%E8%BF%91%E4%BC%BC" title="近似">近似</a>的に計算したにとどまり、作図に必要な<a href="/wiki/%E6%95%B0%E5%AD%A6" title="数学">数学</a>的根拠を明らかにしなかったので、メルカトル図法は普及しなかった。 </p><p>海図をはじめ世界図にも用いられるようになったのは、<a href="/wiki/1599%E5%B9%B4" title="1599年">1599年</a>に<a href="/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AE%E3%83%AA%E3%82%B9" title="イギリス">イギリス</a>の<span title="リンク先の項目はまだありません。新規の執筆や他言語版からの翻訳が望まれます。"><a href="/w/index.php?title=%E3%82%A8%E3%83%89%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%89%E3%83%BB%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%88_(%E6%95%B0%E5%AD%A6%E8%80%85)&amp;action=edit&amp;redlink=1" class="new" title="「エドワード・ライト (数学者)」 (存在しないページ)">エドワード・ライト</a><span style="font-size: 0.77em; font-weight: normal;" class="noprint">(<a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Edward_Wright_(mathematician)" class="extiw" title="en:Edward Wright (mathematician)">英語版</a>)</span></span>が<a href="/wiki/%E6%95%B0%E5%80%A4%E8%A7%A3%E6%9E%90" title="数値解析">数値計算</a>法(今日でいう<a href="/wiki/%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%9E%E3%83%B3%E5%92%8C" title="リーマン和">リーマン和</a>による方法)を用いて緯線距離を導き出し、作図に必要な<a href="/wiki/%E6%95%B0%E8%A1%A8" title="数表">数表</a>を作成してからである。この定積分を求める問題は<a href="/wiki/17%E4%B8%96%E7%B4%80" title="17世紀">17世紀</a>中期に<a href="/wiki/%E5%9C%B0%E5%9B%B3%E5%AD%A6" title="地図学">地図学</a>を目的とする数学上の関心事として取り沙汰されていた(<span title="リンク先の項目はまだありません。新規の執筆や他言語版からの翻訳が望まれます。"><a href="/w/index.php?title=%E6%AD%A3%E5%89%B2%E9%96%A2%E6%95%B0%E3%81%AE%E7%A9%8D%E5%88%86&amp;action=edit&amp;redlink=1" class="new" title="「正割関数の積分」 (存在しないページ)">正割関数の積分</a><span style="font-size: 0.77em; font-weight: normal;" class="noprint">(<a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Integral_of_the_secant_function" class="extiw" title="en:Integral of the secant function">英語版</a>)</span></span>問題<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">&#91;</span>注釈 2<span class="cite-bracket">&#93;</span></a></sup>)が、当該積分は<a href="/wiki/%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%82%B6%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%BB%E3%83%90%E3%83%AD%E3%83%BC" title="アイザック・バロー">アイザック・バロー</a>によって初めて<span title="リンク先の項目はまだありません。新規の執筆や他言語版からの翻訳が望まれます。"><a href="/w/index.php?title=%E9%96%89%E3%81%98%E3%81%9F%E5%BC%8F&amp;action=edit&amp;redlink=1" class="new" title="「閉じた式」 (存在しないページ)">閉じた式</a><span style="font-size: 0.77em; font-weight: normal;" class="noprint">(<a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Closed-form_expression" class="extiw" title="en:Closed-form expression">英語版</a>)</span></span>として求められたとされ(年代不詳)、<a href="/wiki/1668%E5%B9%B4" title="1668年">1668年</a>に<a href="/wiki/%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%82%B0%E3%83%AC%E3%82%B4%E3%83%AA%E3%83%BC" title="ジェームス・グレゴリー">ジェームス・グレゴリー</a>によっても求められた。今日では、この緯線距離 <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle u}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>u</mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle u}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c3e6bb763d22c20916ed4f0bb6bd49d7470cffd8" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.33ex; height:1.676ex;" alt="{\displaystyle u}"></span> の式は上述のランベルト関数(逆グーデルマン関数)<span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \operatorname {gd} ^{-1}\varphi }"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <msup> <mi>gd</mi> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mo>&#x2212;<!-- − --></mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&#x2061;<!-- ⁡ --></mo> <mi>&#x03C6;<!-- φ --></mi> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \operatorname {gd} ^{-1}\varphi }</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/49b6cf2b3bd60d85aba3ddb3e4214022a470146a" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:6.695ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle \operatorname {gd} ^{-1}\varphi }"></span> に相当すると解釈される。 </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="縮尺"><span id=".E7.B8.AE.E5.B0.BA"></span>縮尺</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95&amp;action=edit&amp;section=4" title="節を編集: 縮尺"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p><a href="/wiki/%E4%B8%96%E7%95%8C%E5%9C%B0%E5%9B%B3" title="世界地図">世界地図</a>レベルの広域地図の場合は赤道上の縮尺をその地図の縮尺として表示することが多いが、縮尺の変化があまりに大きいので、緯度別のスケールを書くことも多い。 </p><p>海図のように比較的限られた範囲を描く場合は「1/1,000,000(北緯35度)」のように緯度を指定して縮尺を表示する。さらに狭い範囲の場合は、地図の中央など図中の決められた地点の縮尺を表示する。(十分狭い場合は縮尺の変化を無視できる)。赤道上を縮尺の基準とする場合を接円筒型 (tangent type) 、赤道以外の緯度を縮尺の基準とする場合を割円筒型 (secant type) と呼ぶ場合がある。 </p><p>短い距離の簡易的な測定方法としては、地図上で長さを測り、その長さを同じ緯度付近で経線方向にし、緯度差が何度に相当するかを確認し、1度あたりの<a href="/wiki/%E5%AD%90%E5%8D%88%E7%B7%9A%E5%BC%A7" title="子午線弧">子午線弧</a>長を約111km(1<a href="/wiki/%E5%88%86_(%E8%A7%92%E5%BA%A6)" title="分 (角度)">分</a>あたり1<a href="/wiki/%E6%B5%B7%E9%87%8C" title="海里">海里</a>)で換算する。 </p><p><a href="/wiki/%E6%A8%AA%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="横メルカトル図法">横メルカトル図法</a>や<a href="/wiki/%E6%96%9C%E8%BB%B8%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="斜軸メルカトル図法">斜軸メルカトル図法</a>のように、緯度だけあるいは経度だけで簡単に縮尺変化を表現できない場合、表記縮尺に対して基準線の縮尺をどれだけ小さくするかを縮尺係数として指定する。ただしこれらの図法は比較的大きな縮尺で用いられるので、精密な測定をするのでなければ意識する必要はない。 </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="派生図法"><span id=".E6.B4.BE.E7.94.9F.E5.9B.B3.E6.B3.95"></span>派生図法</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95&amp;action=edit&amp;section=5" title="節を編集: 派生図法"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>通常「メルカトル図法」といえば赤道を基準線として、南北に離れると拡大する図法を指すが、他の<a href="/wiki/%E7%90%83%E9%9D%A2#大円" title="球面">大円</a>も基準線にできる。<a href="/wiki/%E5%AD%90%E5%8D%88%E7%B7%9A" title="子午線">子午線</a>を基準線としたものを<a href="/wiki/%E6%A8%AA%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="横メルカトル図法">横メルカトル図法</a>、それ以外の大円を基準線としたものを斜軸メルカトル図法という。さらに地球を<a href="/wiki/%E5%9B%9E%E8%BB%A2%E6%A5%95%E5%86%86%E4%BD%93" title="回転楕円体">回転楕円体</a>として考慮した横メルカトル図法は特に<a href="/wiki/%E3%82%AC%E3%82%A6%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%82%AF%E3%83%AA%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%B2%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="ガウス・クリューゲル図法">ガウス・クリューゲル図法</a>とも呼ばれる。これらは通常のメルカトル図法(<a href="/wiki/%E5%86%86%E7%AD%92%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="円筒図法">円筒図法</a>)のもっとも目立つ特徴である「経線と緯線が直交する直線である」性質が失われるので、小縮尺の<a href="/wiki/%E4%B8%96%E7%95%8C%E5%9C%B0%E5%9B%B3" title="世界地図">世界地図</a>にはあまり使われない。しかし、他の正角図法である<a href="/wiki/%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%AC%E3%82%AA%E6%8A%95%E5%BD%B1#地図学" title="ステレオ投影">平射図法</a>や<a href="/wiki/%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%99%E3%83%AB%E3%83%88%E6%AD%A3%E8%A7%92%E5%86%86%E9%8C%90%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="ランベルト正角円錐図法">ランベルト正角円錐図法</a>と比べると、 </p> <ul><li>基準線が直線になる</li> <li>その基準線と平行な直線上で縮尺が同じ</li></ul> <p>などの利点もある。そのため<a href="/wiki/%E5%9C%B0%E5%BD%A2%E5%9B%B3" title="地形図">地形図</a>など中縮尺~大縮尺地図の図法として、対象地域の近くに基準線を設定し、基準線近辺のごく狭い範囲に限定して使用されることが多い(<a href="/wiki/%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E6%A8%AA%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95" title="ユニバーサル横メルカトル図法">ユニバーサル横メルカトル図法</a>参照)。 </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="注釈"><span id=".E6.B3.A8.E9.87.88"></span>注釈</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95&amp;action=edit&amp;section=6" title="節を編集: 注釈"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <div class="reflist" style="list-style-type: decimal;"> <ol class="references"> <li id="cite_note-2"><b><a href="#cite_ref-2">^</a></b> <span class="reference-text">spherical Mercator Projectionとも呼ばれる。</span> </li> <li id="cite_note-4"><b><a href="#cite_ref-4">^</a></b> <span class="reference-text"><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Weierstrass_substitution" class="extiw" title="en:Weierstrass substitution">en:Weierstrass substitution</a>も参照。</span> </li> </ol></div> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="出典"><span id=".E5.87.BA.E5.85.B8"></span>出典</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=%E3%83%A1%E3%83%AB%E3%82%AB%E3%83%88%E3%83%AB%E5%9B%B3%E6%B3%95&amp;action=edit&amp;section=7" title="節を編集: 出典"><span>編集</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ol class="references"> <li id="cite_note-1"><b><a href="#cite_ref-1">^</a></b> <span class="reference-text"><cite class="citation web" style="font-style:normal">佐藤 崇徳.&#32;“<a rel="nofollow" class="external text" href="http://user.numazu-ct.ac.jp/~tsato/tsato/document/mapcenter460/">Googleマップの投影法 インターネット時代におけるメルカトル図法の再評価</a>”.&#32;<span title="">2016年9月28日</span>閲覧。</cite></span> </li> <li id="cite_note-3"><b><a href="#cite_ref-3">^</a></b> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://crd.ndl.go.jp/reference/modules/d3ndlcrdentry/index.php?page=ref_view&amp;id=1000072629">「メルカトルが、メルカトル図法を考えついた経緯を知りたい。」</a>(山梨県立図書館) - <a 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rel="nofollow" class="external text" href="https://id.loc.gov/authorities/sh2003001211">アメリカ</a></span></li></ul> </div></td></tr><tr><th scope="row" class="navbox-group" style="width:1%">その他</th><td class="navbox-list navbox-odd" style="text-align:left;border-left-width:2px;border-left-style:solid;width:100%;padding:0px"><div style="padding:0em 0.25em"> <ul><li><span class="uid"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.idref.fr/089909232">IdRef</a></span></li></ul> </div></td></tr></tbody></table></div> <!-- NewPP limit report Parsed by mw‐api‐ext.codfw.main‐846f74b78b‐qn9fn Cached time: 20241128033621 Cache expiry: 2592000 Reduced expiry: false Complications: [show‐toc] CPU time usage: 0.178 seconds Real time usage: 0.415 seconds Preprocessor visited node count: 1086/1000000 Post‐expand include size: 21428/2097152 bytes Template argument size: 1619/2097152 bytes Highest expansion depth: 22/100 Expensive parser function count: 13/500 Unstrip recursion depth: 0/20 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