正距円筒図法：特徴、用途、ひずみ

特徴と変種

主な特徴は次のとおりである。

• 経線と緯線はいずれも直線であり、長方形の格子を構成する。
• 正角図法ではなく、局所的な角度を保存しない。また、正積図法でもなく、面積のひずみは極に近づくほど増大する。
• 縮尺が正しいのは、一つまたは二つの選定された緯線上である。一般的な特別の場合では赤道がこれに当たるが、それ以外の緯度では縮尺が変化する。
• 正方形図法（プラット・カレ）は、経度と緯度の度を同じ線形縮尺で描く特別な場合であり、二方向の格子間隔が等しくなる。

定義

概念的には、この図法は地理座標を直接デカルト座標へ写す。経度が水平方向の位置を決め、緯度が垂直方向の位置を決める。変種では、縮尺が保たれる標準緯線を選択できる。この単純な規則により、正距円筒形式は全球ラスター・データセットの格納や迅速な可視化に便利であるが、距離などの計量的な精度が必要な用途には適さない。

歴史と発展

緯度と経度を単純な長方形として写す方法は、古典期の地理学と初期の地図製作者にまでさかのぼる。西暦初期のマリノス・オブ・タイアやクラウディオス・プトレマイオスなどの地図製作者は、地名の座標を整理し世界地図を編纂するため、これに関連する長方形の経緯線網を用いた。背景については古代の地図製作を参照。図法に関する現代的な用語と分析は、数理地図学の発展に伴ってはるか後代に整備された。

用途と例

ひずみがあるにもかかわらず、正距円筒図法は単純であるため、デジタル分野や応用分野で広く利用されている。

• 緯度・経度セルを高速かつ一様に索引化することが有用な、ラスター格納および基本的なウェブ地図。
• パノラマ写真と球面環境マップ。多くの360度画像は、表示と処理のため正距円筒形式で符号化される（パノラマ形式）。
• 画像を球体やスカイドームの周囲に巻き付ける必要がある、コンピュータグラフィックスのテクスチャマッピング。

経緯線網が単純な長方形のネットワークとして描かれるため、緯度と経度の全球格子を示す教育用の手段としても使われる。

制約と重要な区別

この図法は、航法や、正確な方位または面積を必要とする作業には用いるべきではない。形状と大きさのひずみは緯度とともに増加するため、極付近の地域は著しく引き伸ばされて見える。航法にはメルカトル図法のような正角図法が好まれ、面積を保存する表示には正積図法が使用される。より技術的な定義と変種については、等距離円筒図法の系統および正方形図法の変種に関する説明（図法の変種）を参照。