地球儀

世界現存最早的地球儀是由德國航海家、地理學家貝海姆於1492年發明製作的，它現如今保存在紐倫堡博物館里。1480年，貝海姆（1459年~1507年）作為佛蘭芒貿易商人初次訪問葡萄牙時，自稱是紐倫堡天文學家米勒的學生，所以成為約翰二世的航海顧問。當時航海者用星盤來測定日、月、星辰的高度，以推算時間和緯度。用黃銅代替木製星盤，可能是由他創始的。他可能曾與D·考航行到非洲西岸（1485年~1486年）。1490年回紐倫堡后，在畫家格洛肯東的協助下，開始繪製他設計的地球儀，1492年完成了一架直徑20英寸的地球儀。

因為這架地球儀是根據托勒密《地理學指南》中的地圖製成的，所以世界地形既不準確又已過時，在這個地球儀上，印度洋是向東西擴展的海洋，特別是非洲西海岸，錯誤之多實在驚人。不過有趣的是，在發現北美洲的前夕他繪製的地球儀，為當時的人們提供了關於地理上的一些有益設想。

早期地球儀的製作過程是這樣的：先印刷出狹長的三角形圖塊，然後將這些圖塊剪下來，粘貼在木球上。德國最有名的地球儀製作者，是紐倫堡學者瓊漢恩斯·肖納。他在16世紀早期製作的兩個地球儀保存至現如今。

中國地球儀的製作始於元代，由西域天文學家扎馬魯丁為元朝廷督造，球面上反映了地球表面的海、陸分佈狀況，屬於原始的繪製方法。明萬曆年間義大利傳教士利瑪竇來華后，為向中國傳授古希臘的地圓說，親自製作地球儀，並著有《坤輿萬國全圖》。受其影響，明萬曆三十一年（1603年），學者李之藻製成一架地球儀。約在崇禎三年（1630年），朝廷也製作了一架地球儀。這些地球儀上繪製了經緯網，擴充了我國此前的地球儀上只有27處觀測點的緯度，包括了赤道、南北回歸線、南北極圈的整個地球緯度，也彌補了我國此前不知經度的空白，並標註了五洲說，使當朝人能以了解西方地理大發現的新知識。繼明之後，喜愛科學的康熙皇帝不僅引進、製作，還熟練使用許多來自西方的科學儀器，使他的天文、地理、數學知識都超出了其他歷代的統治者。明、清兩朝製造的地球儀現僅存3件，其中2件存於故宮博物院，1件存於倫敦英國博物館。

右圖為故宮博物館中收藏的一架康熙朝的地球儀，清初康熙皇帝敕命在朝的傳教士會同一些朝廷官員製作了此件地球儀，球面的圖像、刻度及相關的文字敘述等大體沿用利瑪竇的繪製方法。這件儀器的製作從一個側面反映出“地圓說”理論在中國得到鞏固，也反映了當時中國對世界地理知識的認識水平。

該地球儀為清宮造辦處製作，通高135cm，球徑70cm。清宮舊藏。球體中腰處的銅圈為地平圈，上刻四象限。與地平圈相交的銅圈為子午圈，上刻360°。球北極處附時盤，上刻十二時辰，分初、正。球面上繪黃道、赤道、經緯度，其中赤道繪以紅色，黃道繪以黃色，經緯線每隔10°畫一條。黃道上標有二十四節氣名稱、南北回歸線、南極圈、北極圈。球面繪大陸行政區域，標註一些大城市的名稱，如中國的“北京”、“太原”、“寧夏”、“蘭州”、“南昌”、“蘇州”、“廈門”、“武昌”、“漢口”等，還繪有河流、湖泊、島嶼，如南美南部的“火地島”、北部的“亞馬孫河”及西南太平洋上的“澳大利亞”、“菲律賓”、“爪哇”、“馬來半島”、“新幾內亞”等。球面還標有特殊的地理位置，如中國的“長城”。地球儀下端的一部分表現的是在寬闊的海域中有奇形怪狀的水獸、大小帆船及航海線等。地球儀安放在工藝較好的紫檀木雕花三彎腿支架上。

按用途分類

按用途分類地球儀有以下幾種類型：

（1）經緯網格地球儀，在它的球面上只有經緯網格以及度數的註記，也稱經緯儀；

（2）政區地球儀，球面光滑的表示行政區劃分的地球儀；

（3）地形地球儀，是表示地形的模型，球面可分為平面和立體隆起兩種；

（4）示意性地球儀，球體僅顯示大陸版塊及海洋分佈情況，常見於裝飾性用品；

（5）教學地球儀，用於學校及家庭地理教學；

（6）工藝禮品地球儀，常用於家庭及辦公擺掛件裝飾等；

（7）大型展示地球儀，常用於大型展覽展示、教學觀摩演示等。

按產品材料與功能分類

按產品材料與功能分類有紙質地球儀、塑料地球儀、樹脂地球儀、石質地球儀、金屬地球儀、實木地球儀、磁懸浮地球儀、古典工藝地球儀、電子點讀語音地球儀、語音地球儀、視頻地球儀等。

中國對地球儀的出版發行實行行政許可管理。國家測繪部門負責審核地球儀的地圖內容，審核通過，發放審圖號；國家新聞出版部門負責管理地球儀出版發行需要的書號。國內出版發行的地球儀有1600多種款式規格。

點讀語音平面政區地球儀是採用先進隱形碼光學識別技術——類二維碼和數碼語音技術開發而成的新一代智能閱讀和學習工具。

點讀語音球最早出現是在2005年下半年，同香港上市公司IDT及大陸公司東新創藝聯合研發，採用當時隱形光學碼鼻祖台灣SONIX技術一體製作，其包含有二個部分，地球儀（印刷有肉眼看不到的細小炭黑元素點陣，用以完成隱形碼的鋪設）、點讀筆（點讀筆通過識別炭元素印刷的不同點陣排列來識別出不同的碼值，通過筆中的集成晶元調取出對應的語音錄音，以此實現語音播報功能）。其中隱形碼在大陸隨著時間推移也出現很多家，但其原理基本是相同的。

配套隱形碼識讀器（又稱點讀筆）使用，通過點到哪裡讀到哪裡的方式，實現視聽結合、聲圖並茂，使傳統枯燥的地球儀變得生動形象，七大洲、四大洋、世界各國疆域、版圖、歷史、政治、人口、語言、文化、城市、風俗習慣等大量地理百科知識輕鬆獲取。

地球儀是地球的模型。它雖然不能像地圖那樣詳細地表示各種地理事物和現象，也不能完全反應地球的實際情況，但是它卻可避免地圖上存在著長度、方向、面積或形狀方面的誤差和變形，可以幫助我們闡明許多有關的地球概念，獲得地球體的主體概念。

演示地球自轉偏向力

為了觀察地球自轉偏向力，我們可以用一個地球儀使地軸垂直於地平面，將地球儀北極向上，先在北半球高緯度處滴一至二滴紅墨水，紅墨水在地球儀不轉動的情況下，就會沿著經線向低緯度流動並留下墨跡。然後你自西向東轉動地球儀，再在高緯度原地點滴一至二滴藍墨水，你就會發現藍色墨水流動的方向與原來紅色墨水流動的方向比較發生了向右改變。同樣將地球儀側轉過來，南極向上，用同樣方法進行兩次演示，比較觀察，可發生藍色墨水流動的軌跡與紅色墨水流動的軌道相比，向左偏轉了。

再將地球儀靜止平放，地軸與地平的平行，在赤道上某點滴一至二滴紅墨水，發現紅墨水的流動沿赤道線而行；然後在原點再滴一至二滴藍墨水，並轉動地球儀，發現藍墨水流動軌道與紅墨水一致，說明其流動軌道未受地球自轉影響。因此，可以證明，在地轉偏向力的影響下，水平運動的物體發生偏向的規律為：北半球右偏，南半球左偏，赤道上沒有偏向。

演示晝夜更替

以電燈或一隻強光手電筒代表太陽，使之與地球儀地球儀心在同一平面上。地球儀繞地軸（地軸北端指向正北方）自西向東轉動。地球自轉的周期（轉一周3600）為一個恆星日，即23小時56分4秒。地球儀自西向東自轉時，在北極上空看地球儀呈反時針方向旋轉；從南極上空看地球儀呈順時針方向旋轉；從赤道上空看地球儀自西向東旋轉，這三種表述是一致的。由於地球（儀）是一個不透明的球體，同一時間太陽（電燈或強光手電筒）只能照亮地球的一半，即向日為晝，背日為夜。被太陽（電燈或強光手電筒）照亮的半球，稱為晝半球，半夜照亮的半球，稱為夜半球。兩個斗球之間的分界線（兩條）合為一個圓圈，叫晨昏線（圈）。地球（儀）不停地自西向東自轉時，我們會發現太陽直射點從東向西掃過，晨昏圈也隨之自東向西有規律地移動，因此地球上晝夜也就不停地更替。地球儀不停地自西向東轉動，就可以演示出地球上有規律的晝夜更替。

測定地方時和區時

我們經常使用地球儀的人都會發現，在地球儀地軸的北極一端，裝有一個圓形金屬片製成的“時規”，一半塗成黑色，表示黑夜；另一半保持金屬原色，表示白晝。在兩個半圓上，每隔15°依逆時針方向刻有24個時刻。地球儀上的“時規”，可以用來測定地方時和區域時。使用時可將“時規”繞北極點旋轉，其測算方法及步驟如下：

（1）測定地方時。例如已知蘇州（121°E）的地方時為12點整，求武漢（106°E）和烏魯木齊（91°E）的地方時各是多少？演示時首先轉動“時規”使12點整對準蘇州所在的經度，這時可發現武漢的地方時為11點整，烏魯木齊的地方時為10點整。

（2）測定書籍時區的區時。例如北京時間（採用東八區區時）為12點整，求東10區和西2區的區時。演示時將“時規”上的12點整的刻度對準東八區的中央經線（120°E），即可在“時規”上尋找並讀出：東10區（150°E所對準的時刻）為14點，西2區（30°W所對準的“時規”上的時刻）為2點整。各時區的中央經線的度數，為該一區的區數乘以150。東區為東經，西區為西經。

（3）測定書籍經度的經線上的區時。例如北京時間（採用東8區區時）為上午12點整時，求西經10°和西經81°兩地的區時。由於西經10°和西經81°兩地均不在所在時區的中央經線上，因此，我們必須認清一點，就是每一時區跨經度15°，其範圍為中央經線西側各距7.5°。演示時將“時規”上的12點整的刻度對準東8區中央經線(120°E)，這時就可在“時規”上尋找出西經10°和西經81°最近的兩條中央經線（經度差小於7.5°），讀出這兩條中央經線所對應時區數分別為西1區和西5區，則它們的區時相應為3時整23時（前一天）。

測定地球上兩點之間的相對方位

要測定地球上某地相對於本地（另一地）的方位，首先要在地球儀上確定本地的子午線；再確定本地至某地的方向線；最後量出本地子午線與方向線的夾角。即為某地相對於本地的方位。其具體測法如下：

1.用一枚大頭針插在地球儀上本地所在位置，然後轉動地球儀，使大頭針與半徑標尺（即地球儀的半圓弧形支架）重合；所對半徑標尺即為本地的南——北方向線，即本初子午線。

2.確定由本地至某地的方向線。

3.用量角器量出本地子午線與本地至某地方向線之間的夾角度數，並附的方位即可。具體方位名稱見右圖功量算地表兩地之間的距離。

量算地表兩地之間的實地距離

方法如下：

1.用緊密而伸縮性小的細線、細金屬絲或紙條，量出地球儀上赤道的周長（單位為毫米），再按公式求地球儀的比例尺（有的地球儀上已標註了標準比例尺，此步可省去）。地球儀的直線比例尺=圖上距離/實地距離，即地球儀上赤道周長（mm）/地球赤道實際長（即四百億七千五百七十萬四千mm），即可算出地球儀的直線比例尺）。

2.再用上法量出任何兩地在地球儀上的圖距（mm）除以地球儀的直線比例尺，即可算出兩地間的實際水平（其實是球面）距離。也可先量出任何兩地在地球儀上的圖距（弧長），再利用地球儀上赤道圈的刻度，量算這段距離的弧度，然後將量出的弧度乘以111.1千米（111.1千米是赤道上每度的弧長，是40076千米除以3600所得），就可求得兩地間的實際水平距離。

根據這個方法還可用紙條或金屬薄片做一個量大圓距離的尺，其長度與赤道相等，並分為360個等分，每等分直接折算成千米的刻度，即可直接在地球儀上量算任意兩地的最短距離（即球面弧線距離）及航空、航海線的距離。

計算區域面積

一、方格法

先根據地球儀的直線比例尺，求出面積的比例尺。面積比例尺為直線比例尺的平方，例如直線比例尺為1cm代表實地距離200km和400km，其面積比例尺為1cm代表40000km和160000km。再用畫有厘米方格的透明紙，平貼在地球儀上要進行測量的區域上面，先計算測量區域內完整方格所佔數目，再將不完整的方格拼合（目估）成若干完整的方格，最後累計方格總數（即平方厘米數），並乘以1cm2所代表的平方千米，即為所測區域的實地面積。例如地球儀的面積比例尺是1cm代表40000km和160000km，在地球儀量算出所測區域範圍（如埃及）為48.5cm和6.25cm，則實地面積為40000km×48.5=1940000km和160000km2×6.25=100000km。這種方法可以量算地球儀上範圍不大和輪廓不很複雜的區域的面積，如非洲各國面積大都可用這種方法來測算。

二、梯形法

這種方法是利用地球儀上的經緯網格圍成的梯形面積來量算所測區域的實地面積。它可以用來量算地球儀範圍較大的區域的面積。在兩條相鄰的緯線之間的各梯形面積相等；不同緯線之間的梯形面積隨緯度的增高而減小。

用梯形法量算面積，先估算測量區域在地球儀上各緯度地帶內所佔的梯形數，再乘以該緯度帶內的梯形面積，然後逐一相加，得出總面積。

在南北緯0°—10°之間約有13個梯形，面積為7962500km；

在南北緯10°—20°之間約有7個梯形，面積為4161500km；

在南北緯20°—30°之間約有5.5個梯形，面積為3071750km；

在南北緯30°—40°之間約有3個梯形，面積為1518000km；

在南北緯40°—50°之間約有2個梯形，面積為876000km；

在南北緯50°—60°之間約有1.5個梯形，面積為534000km；

將以上各梯形面積相加，則南美洲面積約為18123750km。

其它功能

現代地球儀除了傳統地球儀以外，也出現了動物分佈地球儀及歷史文件分佈地球儀，如在地球儀上的中國，標示出熊貓及兵馬俑等，它還可以使我們了解全球的國家及其分佈情況，可直觀的了解其面積與左右鄰國等政治地球信息。

視頻地球儀是採用先進隱形碼光學識別技術和數碼語音技術開發而成的新一代智能演示學習和裝飾展示工具。

只需用MPR識讀器在視頻地球儀上輕輕點讀，即可在地球儀上LED顯示屏上全屏播放當地詳細的音視頻資訊，包括七大洲、四大洋、世界各國疆域、版圖、歷史、政治、人口、語言、文化、城市、風俗習慣等大量地理百科知識，同時還具備交互遊戲功能。

視頻地球儀適用於教學觀摩演示、辦公裝飾、展覽展示等各種場合，營造出時尚、新派的文化氣息。

地球儀是地理科學研究者常用的儀器，是地理教師常用的教具，也是一般群眾用來解決一·些有關地理學的問題的工具。它有以下幾種作用：（一）正確地表示地球上各個大陸、海洋、島嶼和國家的位置、方向和面積；（二）明確地球的形體以及地軸、兩極、極圈、回歸線、赤道、經度和緯度的概念；（三）說明地球的公轉和自轉，晝夜和四季，地方時和標準時的形成原因；（四）計算地球儀上已註明的任何一個地點的地理坐標，一定地區的面積，或任何兩地之間的距離；（五）測定位於一定緯度的任何一個地方的晝夜時數以及日出和日沒的時刻；（六）計算位於兩極圈內任何一個緯度地方的極畫和極夜的日數及起迄日期；（七）計算溫帶高緯地區任何一個地方的發生白夜的日數和起迄日期；（八）測定二十四節氣的日期；（九）計算位於各個經度的地方的地方時和標準時，說明國際換日線的形成原因；（十）測定全年中任何一個日期的太陽赤緯度數的近似值；（十一）作其他的地理教學上的演示。

當然地球儀也有一些缺點：如：（一）比例尺過小，不能將地球表面上的事物作較詳細的記載；（二）對高程和傾弱度不能作較詳細的表示；（三）有一定的體積，旅行攜帶不便。但是毫無疑義地，它具有大比例尺平面圖、小比例尺地圖和地理模型所沒有的特點。

要使這一種有用的工具能夠為廣大的群眾所利用，就有詳細介紹它的用法的必要，如下所示。

地球儀在中小學的地理教學中是一種必要的教具，它常用來說明以下內容：

一、地球：

理解晝夜交替現象和四季變化現象的成因；分析地球的運動對氣候的影響。

二、經緯線分佈特點：

形狀方向長度；知道經緯網的作用。

三、世界海陸：

認識七大洲和四大洋的位置關係及所處的緯度帶；認識六大板塊位置；認識主要地形區和主要大洲地形特點；找出日界線的位置。

三看即：一看審圖號，二看書號，三看出版社和出版日期。

看審圖號

地球儀在出版發行前，都要通過國家測繪局的審核，只有審核通過的地球儀才授予審圖號。地球儀雖小，但是涉及到國際行政區劃，是否認可一個國家的成立，以及國家之間的國界線，並且代表一個國家的外交立場與政治原則，因此是一個非常嚴肅的問題。

看書號

地球儀也屬於國家正式出版物，事關版權問題，地球儀只有出版社才能出版發行，和圖書一樣，圖書不是印刷廠出版發行的，印刷廠只是加工單位，不擁有圖書版權，如果印刷廠直接印刷並批發銷售，肯定是侵犯知識產權的行為，也就是盜版行為。同樣，地球儀不是普通的教學儀器，如果一個教學儀器企業直接將生產的地球儀批發銷售，亦是盜版侵權行為（出版社可以委託教學儀器廠加工）。

看出版和出版日期

地球儀作為一個出版物最核心的屬性是知識屬性，而知識的正確、豐富與否取決於哪個出版社出版發行，而國內僅有中國地圖出版社、星球地圖出版社擁有出版地球儀的自主知識產權。所以，如果您購買的地球儀沒有核心信息的詳細描述，那肯定是有問題的。

智能語音地球儀是採用數碼語音技術和先進隱形碼光學識別技術而成的新一代學習和智能閱讀的工具。地球儀能智能地識別出使用者給出的信號，語音播放所點國家的詳細信息，同時也會點亮代表該國家首都的LED燈，多功能地球儀是一種功能強大、性能可靠、趣味性強的學習與教學工具，是傳統產品與高新科技結合的典型，多功能地球儀可應用於不同地理教學和各個有關地理知識得展覽中。

通過配套識讀器，使用點到哪裡就能讀到哪裡的功能，聲音與圖像結合，實現了視聽的結合，是以前的只有圖像地球儀變得生動形象了，七大洲、四大洋、各國疆域、版圖、政治、人口文化、風俗習慣等等許多地理文化百科知識輕鬆掌握。作為教學的工具，多功能地球儀不僅含有大量的地理知識能對學習地理以及了解世界各國的基本信息等起到了引導輔佐作用，還具備有趣的遊戲功能，遊戲功能是將地理、政治、歷史等知識編輯在趣味遊戲中，不僅將知識遊戲完美結合，同時也給學習知識增添樂趣減輕枯燥乏味感。多功能地球儀絕對是學習與娛樂的完美工具。