如何擺平地球

如何擺平地球

尚作仁船長 著

地球是圓的，地圖是平的，如何將一顆圓球擺成平面的地圖，就是這篇文章所要探討的內容，此外，還要順便講講地圖要怎麼看。

先說如何看地圖，很多人看不懂地圖，但有更多的人「以為」他們看得懂地圖，而我是靠看地圖吃飯的，所以知道其實看地圖也是一門大學問。

首先，地圖是怎麼畫出來的，要回答這個問題很簡單，以前是用手畫的，現在是用電腦畫的(廢話)，看不懂地圖的人可能是無法把日常平視(向前看)的視覺印象轉換成俯視(向下看)的圖像，以前古人畫的地圖也是「平視」的地圖，因為這是人類最直覺的視覺空間慨念，因此，一張地圖可以分成四個「上面」，也就是站在畫圖基準點的位置，向東看、向西看、向北看、向南看，眼睛看到地形地物就直接畫在圖上，這樣的一張地圖攤在桌上沒什麼上下左右，你想看東面就把東面朝上，想看南面就把南面朝上，這樣了解吧？

大概終於有人對於這種看了頭昏腦脹分不清上下左右的地圖有意見了，而且地圖攤在桌上就如同人站在高處向下看，這個「俯視」的概念終於有人想通了，於是地圖開始有了東南西北的「俯視」概念，古早的時候許多西方地圖是將太陽升起的東方當作地圖的「上方」(這跟咱們前教育部長杜正勝的理念有點吻合)，找到東方就等於找到了方向，因此英文Orient(東方)的名詞Orientation就是「方向」的意思，中國古代皇帝座的龍椅一定是「坐北朝南」的方位，因此臣子呈給皇帝看的地圖很自然的將南方位於地圖的「上方」。台灣先民從大陸渡海來台，故鄉的方位在西方，很自然的就把西方當成地圖的「上方」。因此古代的地圖以哪個方位作為地圖的上方，其實並沒有一定的標準可言，那麼現在的地圖又為什麼以北方在上的為主呢？我想，主要的原因應該是跟航海使用的指北針(磁羅經)指向北方有關，在製作航海圖時，為了跟指北針朝上的方位一致，因此海圖的上方一律朝北，這種北方朝上的地圖後來逐漸成為主流。

等到人們終於發現地球是圓的時候，問題就來了，要如何把球形的玩意攤平在一張紙上呢？這個問題曾讓所有畫地圖的人傷透了腦筋，而且到現在還是很傷腦筋，另一個讓人傷腦筋的問題是如何將地形的輪廓正確無誤的畫在地圖上，我們看過許多古代的地圖對照真實的地貌簡直是鬼畫符，要怎樣將地球的輪廓轉移到地圖上呢？聰明的繪圖師想出了「投影」的方法，這個原理很簡單，點一根蠟燭，把自己擺在蠟燭跟牆壁之間，你的身影就會投射到牆面上，然後把黑影描繪出來就是非常寫實的「剪影像」。

不過你在玩這個遊戲的時候可能會發現，蠟燭擺放的位置向左右移動，人影也會跟著移動而且變形，蠟燭位置改變高度也會變形，即使位置都不變，離光源中心距離最遠的頭部及腳步都會放大變形，比較真實的影像則是位於光源中心部位的陰影。

因此，看似簡單的「投影」方法，其實也頗有學問，從古至今，人們想出了各種稀奇古怪的投影方式，在此不一一贅述，我僅提出三種目前最普遍使用的投影方式：

1. 圓錐投影法

2. 圓筒投影法

3. 平面投影法

以上三種投影方法又都可分為「切面」投影及「割面」投影兩種(如圖左右兩邊所示)，但是真正製圖時不可能把整個地球拿來投影描繪，而是利用投影的原理，用數學導出地球上經緯度與地圖上坐標的對應公式，然後製成對應表拿來製圖。因此製圖離不開數學，而為製圖所開發的各種投影方式也給數學帶來了許多新的研究課題，不過我不太想解釋這幾種投影法的數學模式，我相信各位也沒興趣知道。我只是想告訴各位，根據蠟燭投影遊戲讓我們明白，所有的投影方式都不是完美的，一定會產生某些形變，你將一個皮球割開想辦法將它攤平，不管你怎麼割，總是無法將球面服服貼貼的攤成平面，而且還能夠不變形。

我們只能根據自己的需要與用途來選擇適當的投影地圖，因此，看地圖常識的第一點：就是先確認自己需要什麼樣的投影圖。上述三種不同的投影方式所製作的地圖適用於不同的用途，首先我要解釋圓錐投影圖的特性與用途：

圓錐投影圖:

圓錐投影圖看起來比較像展開的摺扇面，以平面的地圖來說，它比較接近球形的真實地貌，所有的經度線也像球面一樣向極點收縮，如果是圓錐「切面」投影(請參考圓錐投影圖左側)，則每條緯度線雖然是弧線但彼此並不平行，越往左右兩端擴張越大(如同蠟燭投影的放大效應)，在這種圖上連接兩點的直線是大圓弧線，這種圖可以拿來當俯覽全世界的總圖，但是不適合用來導航，因為經度線不平行，緯度線也不平行，無法量取方位與距離。如果要用來導航就要用圓錐「割面」投影圖(請參考圓錐圖右側)，這種投影圖又稱為「蘭伯特」投影，是紀念德國繪圖家J. H. Lambert發明此種投影法，蘭伯特投影圖與圓錐「切面」投影圖看起來很相似，分辨的方法是看緯度線是否為平行圓弧，「蘭伯特」投影圖的各緯度圓弧是平行的，因此各緯度間的方位夾角是相同的，在「蘭伯特」投影圖所畫的直線是近似的大圓弧線，但因為可以用來量取方位與距離，因此多用於航空導航圖，我們看氣象預報時所顯示的天氣圖也大多採用此種投影圖。

圓筒投影圖的特性與用途：

圓筒投影看起來比較像地球是「平面」的地圖，各經度與緯度都是平行的直線，如果投影的基準點是位於赤道的話，則赤道附近地形的形變最小，越往南北極形變越大(如同蠟燭投影的放大效應)，直到南北極變成無限大，因為南北極本來應該收縮為一點的，可是圓筒投影的經度線到了南北極卻還是跟赤道的經度線間隔一樣，完全沒有交點，因此這種投影圖在南北極的形變是無限大，通常我們使用這種地圖的範圍不應該超過南北緯80度，否則形變誤差就很離譜了，這種投影的代表是「麥卡托」投影，是紀念荷蘭繪圖家Gerardus Mercator發明此種投影法，「麥卡托」投影圖是使用最廣泛的投影圖，所有的航海用圖都是「麥卡托」投影圖，我們日常生活所能接觸到的地圖也幾乎都是此種投影圖，只要你看到經度線與緯度線都是平行的格線，這種地圖就是「麥卡托」投影圖，細心一點的人可能還會發現，在大面積的地圖上(例如世界全圖或亞洲地圖)，經度線的間隔都是相等的，可是緯度線卻是越往南北極距離越大，這就是因為圓筒投影的特性所產生的形變，因為放大作用的形變，所以你看到接近高緯度國家的國土面積大得嚇人，可別被「麥卡托」投影的放大形變給唬了，想反的，位於赤道附近的地形受形變的影響較小，比較接近真實的大小，因此，各位可知道非洲有多大嗎？非洲的面積實際上等於美國、歐盟諸國、中國、印度加上阿根廷等國家面積的總和，嚇死人吧，同理也可知，其實前蘇聯的領土面積也沒有地圖上顯示的那麼大。

所有圓的真實面積都是一樣的，有注意到南極大得離譜嗎

「麥卡托」投影圖兩點之間的直線在真正的球面上是弧線，因此如果你從美國洛杉磯畫一條直線到台灣基隆其實是繞遠路，這個慨念有點「玄」，我們拿中國的摺扇作比喻，摺扇展開之後呈現一弧形的扇面，所有的扇骨都集中在底下的軸心上，如果把軸心拆了，讓每一條扇骨都平行擺放，圓弧形的扇面就會變成長方形，這就類似「麥卡托」投影圖，然後你在長方形的扇面從左到右畫一條直線，再把分散的扇骨集中起來裝回軸心，把摺扇展開之後你會發現剛才你畫的直線已經變成弧線了。同樣的，如果你在圓弧形的扇面上畫一條直線，再把軸心拆了讓扇骨平行攤在桌上，剛才所畫的直線在變成長方形的扇面上卻成了弧線，這個比喻告訴我們，由於「麥卡托」投影的形變，讓原本應該在南北極收縮成一點的經度線(扇骨)，變成互相平行的經度線(攤開的扇骨)，在「麥卡托」投影圖上兩點之間的直線其實並不是最短的距離，反而是個繞遠路的距離，地球上兩點之間最短的距離是大圓弧(摺扇展開時的直線)，請看下面「蘭伯特」投影圖，從莫斯科到華盛頓的直線，轉移到「麥卡托」投影圖就成了圓弧線了，所以在距離與方位的測量上也千萬別被「麥卡托」投影圖給騙了。

蘭伯特投影圖

麥卡托投影圖

平面投影圖的特性與用途：

平面投影就好像拿一面鏡子貼在地球的某一點上(切面投影)或切割地球的某一平面(割面投影)，鏡面將所有的地形平行的投射到平面上，這種鏡面反射可以真實的對映出地球的輪廓，它不像前面兩種投影是以單點光源投影，因此沒有形變或邊緣放大的問題，這種投影圖大多使用於極區，因為地球的經緯度座標系統在極區並不適用，當你站在北極的中心點，你的頭頂就是北方，腳底是南方，可是東方跟西方在哪裡呢？地球的周長約4萬公里，可是站在北極轉個身就等於環繞地球一周了，因此極區的座標系統跟我們熟悉的方格狀的座標系統不同，極區的座標是以極點為中心，所有經度線向四周擴散，而緯度線則是同心圓，極區平面投影圖就好像我們射飛鏢的鏢靶一樣，你如果有機會去極區的話就會用到這種圖。

極區平面投影圖

看地圖常識的第二點就是選擇適當的地圖比例尺：

比例尺是什麼？比例尺是指圖上距離與實際距離的比，稱為這幅地圖的「比例尺」。比例尺的單位為「公分」，如果地圖上一公分的長度等於實際距離一公尺的話，這張地圖的比例尺就是1：100，因為一公尺等於100公分，如果地圖上一公分的長度等於實際距離一公里的話，這張地圖的比例尺就是1：100,000(十萬分之一)，因為一公里等於十萬公分。因此比例尺的數字越大表示縮小的倍數越大，以數學分數的觀念來看比例尺，1：100的比例要大於1：100,000，如果圖紙的尺寸是10cm x 10cm，1：100的比例尺可以顯示10公尺見方的範圍，如果是1：100,000的比例尺，同樣大小的圖紙則可以顯示10公里見方的範圍，因此可知大比例尺地圖涵蓋的範圍要比小比例尺涵蓋的範圍小。大比例尺地圖上可以顯示很詳細的資料例如道路、建築、公園等，但如果是涵蓋範圍廣大的小比例尺地圖，資料就很簡略，可能只有主要道路，一個城市僅用一個小圓點表示，因此我們必須根據資訊需要來選擇適當比例尺的地圖，一般來說，地圖比例尺可粗分為下列三種：

大比例尺地形圖︰1：5,000到1：100,000

中比例尺地形圖︰1：250,000到1：500,000

小比例尺地形圖︰1：1,000,000以上

看地圖常識的第三點是要搞清楚地圖所標示的符號：

地圖上可以顯示的資料實在太多了，包括地形的高低、河流水系、街道、公路、城市等等，要如何將這麼多的資料清楚地標示在一個有限的範圍內，而且還要讓人容易分辨理解呢？最好的方法就是利用「符號」，利用不同的顏色、線條粗細、形狀甚至文字來代表各種資料，地圖上有許多符號及顏色幾乎是「約定成俗」的被所有地圖共同使用，例如：

粗細不均勻、彎彎曲曲的藍色線條代表的是河川

一個或多個同心圓標示的是一個地區的都市

實心的三角形通常代表的是一個山峰

而黑白相間的線條則代表的是鐵路

除了地圖常用的「共同符號」外，不同用途的地圖還會發展出特別符號，通常特殊的符號在地圖的角落都會有「圖例」說明，所以看到不懂的符號也不用擔心，只要對照「圖例」的說明就可以了解，有些專業用圖的符號系統非常複雜，所以還會專門發行一冊「圖例」說明來參照使用。一般人用到這種圖的機會比較少，所以不需要太擔心。看圖說話已經成為國際的趨勢，由於語言的隔閡，國外很多標示如果僅用文字說明，恐怕很多外國人就傻眼了，一個簡單的圖示可以勝過千言萬語，而且是直覺領會，不需要大腦解讀，因此不知各位是否有注意到，公共場所所有的緊急安全標示都是用圖示來代替文字的。

 

看地圖常識的第四點就是要確認地圖的類型：

一張地圖在繪製的時候就已經預設了這張地圖的用途，因此地圖的投影方式、比例尺大小、資料內容等都是根據其預設的用途來製作的，因為每個人使用地圖的目的不同，地圖也不可能滿足所有人的需求，所以地圖是有分類的，而且分類的方式千奇百怪，多到讓你想都想不到，我也無法全部介紹，僅就普通地圖與專業地圖兩大類型做些說明。

普通地圖:

顧名思義，這種地圖就是給普通人用的地圖，其基本內容包括水系、地貌、土質植被、居住地(城鎮)、交通線、境界等六大地理要素。應用很廣泛，具有很高的通用性，你拿它用來作什麼用途都適合，例如開車指路，都市建設規劃，國防、科學、文化、教育等方面都適用，同時也是製作專業地圖的地理基本圖。普通地圖又可分為「平面圖」，「地形圖」與「地理圖」三大類：

平面圖：

這種圖通常比例尺甚大，一般大於1：5000，因此涵蓋的範圍很小，可以不用考慮地球曲率影響(地球很大，在某個小範圍內我們可以當它是「平的」)，把小塊地區的地球表面當作基準面，將地面上的地物像鏡面反射般的投影到圖面上，這種圖通常作為工程施工和編製詳細規劃用圖。

地形圖：

在平面的圖紙上既表示地物的平面位置，又用特定符號表示其地貌形態的地圖稱為「地形圖」。這種圖的比例尺一般由1：500至1：1,000,000，因為製圖區域較大，因此必須考慮地球曲率影響，需要採用某種地圖投影法，按一定的精度要求測繪地物和地貌，而且大量採用「符號」表示地圖資料，在生產過程中嚴格按照測圖規範、編圖規範和圖式進行作業；詳細而精確地表示地表的各種要素；其精確度可以供在圖上進行量測和野外實地使用。「地形圖」是作為國家各項建設的規劃設計與施工、軍事指揮和科學參考的用圖，也是製作其它地圖的基本圖。「地形圖」可說是普通地圖的典範圖。

地理圖：

以非常概略的形式顯示廣大範圍內，最主要的地理要素和區域重要特徵的地圖，稱「地理圖」。地理圖的特點是涵蓋範圍非常大，通常為一個流域、一個國家、一個大洲甚至全世界，比例尺很小，一般為1：100萬至1：1000萬不等，因為涵蓋範圍大所以圖面上投影形變也較大，不適合在此種圖上直接作測量。多用於研究區域的自然地理和社會經濟的一般情況，了解其概貌，故又稱「一覽圖」。

專業地圖：

專業地圖是以普通地圖為地理基礎，僅著重於顯示該專業所需要的資訊，而且非常詳盡，但對於非專業必要的資訊則予以簡略甚至不顯示，例如航海用圖，對於水文資料盡量詳細表示，但是對於陸上的地貌資料通常是空白。高空氣象500毫巴等高圖，僅顯示氣壓500毫巴的等高分佈圖，作為三天期氣象預測之用。車用GPS導航圖對於街道巷弄、單行道或雙向道，甚至連固定式測速照相點都標示得非常清楚，因為它是用來作為道路導航之用，可是除了道路資訊外，其他地形資料就很概略。與老百姓生活有關的捷運路線圖，這種圖已經高度抽象化，僅表示車站與路線的相互關係，並不注重其真實的位置與距離，這種概念係由英國工程師哈里.貝克（Harry Beck）於1931年首次用於英國倫敦的地鐵路線圖上。

專業地圖用於特定的專業目的，因此對於地圖資訊的正確性要求比普通地圖高，普通地圖一旦出版之後很少再做修正，如有修正也是另外重新發行新版，可是專業地圖就必須作經常性的修正，以隨時保持地圖資料的正確性，避免誤導使用人，以航海用圖來說，製圖機關每週都會發佈一次海圖修正的冊子(Notice to Mariners)，提供使用者修正海圖，傳統的海圖是紙張圖，所以修正海圖是靠人工剪貼或手繪，現在進入數位海圖時代，修正資料也進化為數位電子檔，直接存入電子海圖檔案覆寫舊資料即可。

 

看地圖常識的第五點就是了解地圖的測量基準面：

其實嚴格說起來，這第五點已經不算是「常識」了，一般人看地圖能有前面四點的認識就已經很厲害了，如果還能講得出地圖測量基準面，保證所有地圖專業人士都不敢把你當「外行」。

所有的地圖在繪製的時候都會依據下列幾個定義，作為大地基準的參考點：

1. 地球橢圓球體參數：地球非正圓球體，投影時必須考慮地球的真實形狀。這個橢球面通常以它的長半軸和短半軸及扁率定義。

2. 大地基準點：是地圖坐標的起算點。通常以適中的三角點作為大地原點，並高精度測出它的天文經緯度、大地高度和到另一個三角點的天文方位角，稱「大地基準點」並依此推算出其他三角點的大地坐標。

3. 地圖投影：這個定義在前面已經詳細介紹過。

4. 高度基準面：這個定義比較複雜，有必要多作些說明，所謂高度基準面，就是地圖上山有多高、水有多深的起算點，這個基準點俗稱「海平面」，不過海平面的高度要如何決定卻很複雜，因為海平面不是「平的」，為什麼海平面不平呢？這要從影響海平面不平的兩個主要因素談起。一是漲潮、落潮、風暴和氣壓高低等原素，都會改變海平面高度，二是海底地形的不同，也會影響海平面高度。

很多人都以為地球的海面高度是很平均的，其實不然，全球海面高度也是高低起伏不定的，而且海平面高度可以差到100公尺以上，例如新幾內亞的高潮海平面與馬爾地夫群島附近的低潮海平面相差約180公尺。近年來透過衛星遙測技術，我們發現全球海洋有三個較大的隆起區域，一個在澳洲東北部海區，隆起高達76公尺；第二個區域在北大西洋，隆起高度是68公尺；另一個在非洲東南部，隆起區域高為48公尺。另外，地球上還有三個較大的凹陷區域，一個在印度洋上，凹陷深達112公尺；第二個區域在加勒比海，凹陷深度為64公尺；第三個區域在美國加州西岸海域，凹陷深度為56公尺。

19世紀末期，法國人首先試圖開鑿巴拿馬運河，經過實地測量才赫然發現，太平洋的海平面高度竟然比大西洋的海面高度高了將近六公尺，如果真的鑿通了那不引發世紀大洪水了，所以巴拿馬運河才會採取水閘方式，讓船「爬山」過河，以維持兩個大洋的海平面高度不變。

解釋這麼多就是讓各位了解，這個「高度基準面」的決定其實是有點複雜的，由於海平面的起伏受潮汐的影響每天都有兩次升降，每個月還會有一次大潮與平潮，因此一般來說，水深的基準面是以某標準驗潮站「平均低潮面」作為起算基準點，而陸上地形的高度則是以「平均高潮面」作為起算基準點，不過也有例外的情況，要看發行地圖的機構如何定義其「高度基準面」。

地圖測量基準面以台灣的地圖為例，早期台灣地圖的大地基準是採用TWD67(Tai-Wan Datum 1967)，根據上述四項地圖基準參數定義，TWD67的定義如下：

1. 地球橢圓球體參數：採用1967 年之國際地球原子參數(Geodetic Reference System 1967，GRS67)

長半徑: 6378160公尺

短半徑: 6356774.7192公尺

扁率: 1/298.25

2. 大地基準點：以南投埔里之虎子山起算

經度＝120° 58′ 25. 975”

緯度＝23° 58′ 32. 340”

對頭拒山之方位角＝323° 57′ 23. 135”

3. 地圖投影：採用橫麥卡托投影，台灣本島之中央子午線為121度。

4. 高度基準面：台灣本島以基隆平均海平面起算，澎湖以馬公平均海平面起算。

直到1997年以前，台灣內政部所核准發行的台灣地圖都是採用TWD67作為製圖基準。

早期製圖的基準面都是各國政府各自為政的，而且都是區域性的，1960年代，美國為了其全球戰略需要，開始發展出全球範圍的測地基準參數，第一代的全球測地系統為WGS60 (World Geodetic System 1960)，後來有WGS66, WGS72, WGS84，參數後面兩位數代表該測地系統發表年份，美國海軍第一代都普勒衛星定位系統( Navy Navigation Satellite System, NNSS)採用WGS72作為定位座標的標準地理參數，現在大家使用的GPS衛星定位系統則是採用WGS84作為定位座標的標準參數。

為什麼要把頗為「專業」的地圖測量基準面當作看地圖「常識」介紹給大家？因為這年頭本來應該是專業人士才使用的GPS衛星定位系統，現在幾乎人手一機，但是很多人完全沒有看地圖的基本「常識」，甚至把GPS的經緯度座標拿來直接描繪在台灣出版的地圖上，然後發現誤差離譜，就遽下結論認為GPS定位不準，所以我才認為有必要把地圖測量基準面拿出來解釋一下。

讀了我的看地圖常識第五點，各位就應該了解，同樣的經緯度讀數，描繪在不同地圖基準面上的位置是不同的，而且還可能相差滿遠的，會鬧笑話的不見得只是一般老百姓，即使是政府機構或專家都有可能擺烏龍，這裡舉一個2003年發生的笑話：

從中興航空誤闖R48 總統府禁航區事件談起

2003年6月21日下午，中興航空一架直升機由臺北松山機場起飛，要到高雄執行安寧病患後送馬公任務。但是被交通部民航局認定該直升機闖入了以總統府為中心，0.5海里半徑範圍的R48禁航區遭罰款100萬，中興航空不服提出申訴與民航局對簿公堂，成為當時頗令社會關注的新聞事件。

據瞭解，造成官方與民間各說各話的問題焦點，在於R48禁航區的正確範圍到底在哪裡? 民航局拿出的地圖是TWD67的座標基準圖，依照該地圖的座標基準，中興航空的直昇機確實穿越了禁航區，但是中興航空直昇機因為使用GPS衛星定位系統，所以機上用的是WGS84座標基準圖，根據GPS航跡定位記錄，同樣的經緯度位置標在WGS84的圖上是在萬華區祖師廟上空(禁航區範圍外)，但畫在TWD67的圖上就跑進了禁航區內了，兩個地圖的座標基準相差了926公尺，雙方雞同鴨講各說各話，都沒有注意到兩套不同坐標系統所造成的定位差異問題。看來，沒有看地圖常識的不僅是普通老百姓的專利，連政府或專業人士都會鬧笑話。

(示意圖，並非真正精確的範圍圖，黑色為示意航跡線，紅色是TWD67禁航區範圍，藍色為WGS84禁航區範圍)

 

為何民航局所使用的地圖資料與中興航空所使用的地圖會有這麼大的誤差呢? 主要原因有兩個：

地圖座標系統不同:

原來民航局公告R48禁航區時，係直接引用軍方採用的TWD67座標系統為基準，而台灣一般民航公司飛機上所使用的GPS衛星定位系統，座標基準卻是世界測地系統(WGS-84)，兩者的座標基準相差926公尺，因此才會有此一誤差。

人工誤差:

R48禁航區的座標是由軍方提供給民航局的，而且從二十多年前一直沿用至今，但是座標中心點竟然不是以總統府為中心點，因此，民航局所公佈的飛航管制範圍，自然就和業者心目中所認定不一樣！至於軍方提供的座標為何會出現「誤差」呢？當時主要是基於國家安全考量，所有重要的設施的座標位置都屬於「國防機密」，為了避免敵方武器系統根據正確的座標位置「直接命中」，因此都會故意加入一些人工誤差，這個思維跟當年美國國防部決定要在GPS的定位信號中，置入SA人工干擾誤差的想法是一樣的。

不過在今天看來，這個「國防機密」的考量已經是早已過時的思維，因為以目前GPS定位技術以及Google Map網路地圖的普及程度，任何人都可以輕易取得總統府的精確座標，一點都不困難。中興航空這一起誤闖總統府飛航禁區的事件，還竟然意外扯出了總統府座標位置正確性的質疑，恐怕是當初所始料未及的。

近年來隨著空間定位技術的日益精進，許多高精度定位應用已經需要更精確之全球性坐標系統，台灣於1997年訂定了新的國家坐標系統命名為1997台灣大地基準(TWD97)，其架構係採用國際地球參考框架(International Terrestrial Reference Frame 1994簡稱為ITRF94) ITRF利用全球測站網之觀測資料推算出地心坐標系統，其方位採國際時間局(Bureau International del` Heure簡稱為BIH)定義在1984年0時之方位。

台灣1997年以後出版的地圖已經改採TWD97作為地圖測量基準面，這個基準面與WGS84的地圖基準面比較類似，因此GPS定位的經緯度位置直接描繪在TWD97的地圖上誤差不算大，大約只有幾公分到幾十公分左右，以一般用途的精確度要求，誤差幾乎可以視為不存在，但如果要轉移到TWD67的地圖上，則經度位置必須向東移826公尺，緯度位置必須向南移210公尺，這樣修正之後其誤差範圍將會縮減到5公尺以內。

結語：

如前所述，地球是圓的，地圖是平的，要把一個立體的球形攤成平面本來就是一個不可能的任務，但是為了人類各種作業的需要，製圖學家發明了各種測繪技巧與投影技術，想辦法讓地球攤平在我們的桌面上，但是地圖的使用者心中一定要有這個概念，除了非常小面積的「平面圖」之外，任何形式的地圖都有其「形變」與「誤差」的存在。此外，GPS衛星定位所測量出的經緯度不可直接用於WGS84地圖測量基準面以外的地圖上，這是你看完這篇文章後所必須記住的兩個重要心得。

坊間賣的所謂「市區街道圖」，大多沒有經緯度座標，這種地圖是不適合任何「專業」用途的。在有經緯度座標的地圖上若要量取某段距離時，要量取其相近緯度的長度(直著量緯度差)，不可以量取經度的長度(橫著量經度差)，因為麥卡托投影圖會有緯度漸長的問題，緯度越高間隔越大，在赤道附近的緯度長度，要比緯度80度的長度短很多，因此量距離要量取相近緯度的緯度差，不可量取經度差，外行人經常犯這個錯誤。

一個專家在使用地圖時，他會先選擇適當比例尺的地圖，再檢查地圖的投影方式以確認會有哪些「形變」誤差。然後審視地圖的發行日期、版號(最好使用最新版或最近發行的地圖，使用太老舊的地圖心中要有所警惕，資料可能有誤)，再看這張地圖的小修正記錄(在地圖的左下角，專業地圖都應隨時保持最新的修正資料，如果沒有修正記錄或不完全，使用這張圖時也要小心)，最後確認地圖測量基準面，如果定位來源是GPS衛星定位，則任何非WGS84基準面的地圖都需要作座標修正。

最後，我還是很後悔寫這個題目，在我盡量精簡內容的努力之下，這篇文章只比上一篇「時間淺論」少了一頁而已，下次我會盡量挑選更小的題目，寫更短的文章，以節省各位寶貴的時間。