Bản đồ thế giới mới khác gì bản đồ 450 năm tuổi?

Nghị quyết “Correct the Map” được Đại hội đồng Liên Hợp Quốc thông qua hôm 4/9, khuyến khích sử dụng các bản đồ phản ánh chính xác hơn diện tích tương đối của các khu vực trên thế giới. Phép chiếu Mercator được sử dụng phổ biến suốt nhiều thế kỷ khiến châu Phi trông nhỏ hơn đáng kể so với diện tích thực.

Các nghị quyết của Liên Hợp Quốc không có tính ràng buộc, do đó các quốc gia và tổ chức được khuyến khích sử dụng phép chiếu bản đồ Equal Earth chứ không bắt buộc, cũng không bị cấm tiếp tục dùng bản đồ Mercator.

Tuy nhiên, kết quả bỏ phiếu được kỳ vọng sẽ thúc đẩy việc cập nhật chương trình giảng dạy cũng như các công nghệ sử dụng bản đồ trong đời sống, do phép chiếu Mercator hiện vẫn phổ biến trong giáo dục, công nghệ và quản trị.

Vì sao bản đồ Mercator khiến châu Phi bị “thu nhỏ”?

Phép chiếu Mercator được nhà bản đồ học người Flemish Gerardus Mercator giới thiệu năm 1569 nhằm hỗ trợ thủy thủ định hướng khi đi biển. Gần 5 thế kỷ sau, đây vẫn là một trong những cách thể hiện bản đồ thế giới phổ biến nhất.

Tuy nhiên, đặc điểm của phép chiếu này khiến các khu vực gần xích đạo trông nhỏ hơn đáng kể so với diện tích thực, trong khi những vùng ở vĩ độ cao lại có vẻ lớn hơn nhiều.

Chẳng hạn, trên bản đồ Mercator, châu Phi có vẻ tương đương Greenland về kích thước. Trên thực tế, diện tích châu Phi lớn gấp khoảng 14 lần vùng lãnh thổ tự trị thuộc Đan Mạch này.

“Bạn có thể đặt Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Mexico và phần lớn châu Âu vào châu Phi mà vẫn còn đất trống”, nội dung một bản kiến nghị trên Change.org của chiến dịch #CorrectTheMap viết. Chiến dịch hiện nhận được hơn 11.000 chữ ký.

Phép chiếu của Gerardus Mercator (1512-1594) vẫn được sử dụng phổ biến trên thế giới. Ảnh: Stock.

Từ đầu thế kỷ 20, các nhà bản đồ học đã nhận thức được những hạn chế của phép chiếu Mercator.

Phép chiếu này là một trong những phương pháp đầu tiên biến những tuyến đường hàng hải cong, vốn chỉ tồn tại trên lý thuyết, thành những đường thẳng có thể quan sát trên bản đồ. Sự đơn giản và tiện dụng đối với hoạt động hàng hải giúp Mercator nhanh chóng trở nên phổ biến, nhưng những sai lệch lớn của nó cũng dần trở nên khó bỏ qua, theo Guardian.

“Phép chiếu này bảo toàn hình dạng và góc, điều rất hữu ích cho hàng hải, nhưng lại rất tệ trong việc thể hiện tỷ lệ”, Lindsay Frederick Braun, giáo sư địa lý tại Đại học Oregon, nhận xét.

Theo ông, Mercator phù hợp nhất với việc lập bản đồ ở quy mô khu vực và hiện vẫn được sử dụng trên những nền tảng kỹ thuật số như Google Maps.

So sánh bản đồ Mercator và bản đồ Eckert IV. Ảnh minh họa: Bộ Ngoại giao Pháp.

Liệu có tồn tại một bản đồ hoàn hảo?

Theo thời gian, nhiều phép chiếu bản đồ khác đã được phát triển nhằm khắc phục những hạn chế của Mercator. Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều phải đánh đổi ít nhất một yếu tố nào đó. Điều này khiến việc lựa chọn một phép chiếu vừa hạn chế sai lệch, vừa thể hiện trực quan quy mô các khu vực trên thế giới trở nên khó khăn.

Năm 1973, tuyên bố của một nhà bản đồ học đã làm rung chuyển giới bản đồ học, kéo theo làn sóng chỉ trích mạnh mẽ nhưng đồng thời cũng tạo ra một nhóm người ủng hộ trung thành.

Nhà hoạt động người Đức Arno Peters tuyên bố phép chiếu mang tên ông là bản đồ chính xác “duy nhất” và là lựa chọn thực sự thay thế cho Mercator. Tuy nhiên, các nhà phê bình nhanh chóng chỉ ra hai vấn đề.

Thứ nhất, họ cho rằng bản đồ Peters thực chất chỉ tạo ra một dạng sai lệch khác.

Trong khi Mercator khiến những khu vực gần hai cực trông lớn hơn rất nhiều, phép chiếu Peters thể hiện tương đối chính xác diện tích của các vùng trên toàn cầu nhưng lại kéo dài theo chiều dọc những khu vực gần xích đạo và kéo giãn theo chiều ngang các vùng gần hai cực.

“Vấn đề thứ hai là bản đồ này thực tế đã được một nhà bản đồ học khác công bố từ nhiều thập niên trước”, Braun nói.

Bản đồ thế giới Gall-Peters năm 1973 đã được sử dụng như một phương án thay thế cho bản đồ Mercator. Ảnh: Alamy.

Nhà khoa học Scotland James Gall từng công bố một phép chiếu giống hệt trong một tạp chí khoa học năm 1855, nhưng công trình này gần như không được chú ý. Một số nhà nghiên cứu cho rằng chưa có bằng chứng Peters trực tiếp sao chép công trình của Gall. Tuy nhiên, việc ông không ghi nhận đóng góp của nhà khoa học đi trước vẫn bị xem là một điểm gây tranh cãi.

Gall-Peters không phải phép chiếu duy nhất tìm cách cân bằng giữa những hạn chế của Mercator. Nhiều phương pháp khác được phát triển với những ưu tiên khác nhau, cho thấy bản đồ thế giới luôn là bài toán lựa chọn giữa độ chính xác và khả năng trực quan.

Robinson là một ví dụ khác. Phép chiếu này được thiết kế nhằm tạo sự cân bằng giữa nhiều dạng biến dạng, giúp bản đồ thế giới có hình thức trực quan và dễ quan sát hơn. Tuy nhiên, nó vẫn phải đánh đổi về diện tích, kích thước và tỷ lệ, đặc biệt là khiến các khu vực gần Bắc Cực và Nam Cực trông lớn hơn.

Winkel Tripel cũng theo đuổi cách tiếp cận tương tự khi tìm cách giảm thiểu đồng thời sai lệch về diện tích, hình dạng và khoảng cách, thay vì đặt một đặc tính lên trên tất cả.

Bên cạnh đó, bản đồ học còn có nhiều phép chiếu bảo toàn diện tích khác như Mollweide và Albers Equal-Area. Mỗi phương pháp được xây dựng cho những nhu cầu riêng, tùy thuộc vào phạm vi lãnh thổ, quy mô bản đồ và loại thông tin cần thể hiện.

Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) cũng sử dụng nhiều phép chiếu khác nhau trong các sản phẩm bản đồ, thay vì áp dụng một phương pháp duy nhất cho mọi trường hợp.

Một lựa chọn tiệm cận

Trong bối cảnh tranh cãi tại các trường học, một nhóm các nhà nghiên cứu quyết định tìm kiếm một giải pháp khác. Bernard Jenny, nhà bản đồ học đang giảng dạy về trực quan hóa tại Đại học Monash ở Australia, cho biết ông được Tom Patterson, một nhà bản đồ học từng làm việc tại Cơ quan Công viên Quốc gia Mỹ, đề nghị tham gia dự án.

Cùng với kỹ sư phần mềm Bojan Savric, nhóm của Jenny đã tạo ra một phép chiếu bảo toàn diện tích vào năm 2018 và đặt tên là “Equal Earth”. Phiên bản này khiến châu Phi mở rộng đáng kể trên bản đồ và ngày càng được xem là một trong những lựa chọn tiệm cận nhất với một bản đồ bảo toàn diện tích lý tưởng.

Phép chiếu mới được phát triển nhằm khắc phục những hạn chế của phép chiếu Robinson, do nhà địa lý học người Mỹ Arthur H. Robinson tạo ra năm 1963.

“Chúng tôi cố gắng tạo ra một phiên bản Robinson không làm sai lệch diện tích”, Jenny giải thích. “Chúng tôi kéo giãn bản đồ theo cách mà các khu vực khác nhau không bị phóng đại hoặc thu nhỏ. Vì vậy, Greenland nhỏ hơn châu Phi 14 lần trên Trái Đất và trên bản đồ Equal Earth cũng như vậy”.

Jenny cho biết nhóm nghiên cứu ban đầu không đặt mục tiêu cụ thể là sửa những sai lệch nổi bật nhất của Mercator. Tuy nhiên, ông thừa nhận rằng ở một mức độ nào đó, nhóm cũng ý thức được mong muốn tạo ra một bản đồ thể hiện chính xác hơn diện tích tương đối của các khu vực như châu Phi.

Equal Earth nhanh chóng được biết đến rộng rãi sau khi một nhà khoa học của NASA nhìn thấy bản đồ này trên mạng ngay sau khi nó được công bố. NASA sau đó lập tức chuyển sang sử dụng phép chiếu này.

Ngân hàng Thế giới cũng lựa chọn Equal Earth. Từ năm 2013, tổ chức này đã thử nghiệm nhiều phép chiếu khác nhau, trong đó có Robinson, trước khi quyết định sử dụng Equal Earth vào năm 2024.

“Nhóm Ngân hàng Thế giới cam kết bảo đảm việc thể hiện chính xác mọi người trên tất cả các nền tảng”, một người phát ngôn của tổ chức nói với Al Jazeera.

Với Mercator, ưu tiên nằm ở phương hướng và khả năng định hướng. Với Equal Earth, trọng tâm là bảo toàn diện tích và giúp người xem có cái nhìn trực quan hơn về quy mô tương đối của các lục địa.

Tuy nhiên, bảo toàn diện tích cũng không đồng nghĩa với việc Equal Earth loại bỏ hoàn toàn biến dạng. Khi diện tích được ưu tiên, hình dạng hoặc phương hướng ở một mức độ nhất định vẫn phải thay đổi.

Đây cũng là nguyên tắc cơ bản của bản đồ học khi không thể chuyển một bề mặt cầu sang mặt phẳng mà không làm biến dạng ít nhất một thuộc tính nào đó.