地球仪
地球仪是用球体表示地球特征的缩小模型，具有地图的特征，以球面代替平面。地球仪由底座、固定支架、支架、球体、转轴组成。在一可绕轴转动的圆球上绘有赤道、经线、纬线和各种地理要素，并用颜色区分各国家和地区。为便于说明地球的自转、公转、四季形成与昼夜长短等自然现象，一般按黄赤交角23°26′ 倾斜装置。
世界现存最早的地球仪是由德国航海家、地理学家贝海姆于1492年发明制作的，它现如今保存在纽伦堡博物馆里。中原地区地球仪的制作始于元代，由西域天文学家扎马鲁丁为元朝廷督造，球面上反映了地球表面的海、陆分布状况，属于原始的绘制方法。
地球仪的种类很多，按球面地图的内容，可分为政区地球仪、地形地球仪、遥感影像地球仪。按产品材料分类，可分为纸质地球仪、塑料地球仪、没药树地球仪、石质地球仪、金属地地球仪、实木地球仪。按产品功能分类，可分为教学地球仪、工艺礼品地球仪、灯光地球仪、语音地球仪、智能地球仪。
地球仪有演示地球自转偏向力，演示昼夜更替，测定地方时和区时测定地球上两点之间的相对方位，量算地表两地之间的实地距离，计算区域面积的功能。
地球仪被广泛地应用在教育、航空、航海等方面，甚至成为我们家庭的摆设装饰品。
起源
古希腊人认识到地球是个球体，率先使用地球仪表示地球表面。中原地区史书中有关地球仪的记载，最早见诸《元史·天文志》，元代天文学家扎马鲁丁在1267年曾制造地球仪。现存最早的是德国地理学家M.贝海姆（Martin Behaim，1459~1507）于1492年在纽伦堡制作的地球仪。
历史沿革
中国发展
中国地球仪的制作始于元代，由西域天文学家扎马鲁丁为元朝廷督造，球面上反映了地球表面的海、陆分布状况，属于原始的绘制方法。明万历年间意大利传教士利玛窦来华后，为向中国传授古希腊的地圆说，亲自制作地球仪，并著有《坤舆全图》。受其影响，明万历三十一年（1603年），学者李之藻制成一架地球仪。约在崇祯三年（1630年），朝廷也制作了一架地球仪。这些地球仪上绘制了经纬网，扩充了我国此前的地球仪上只有27处观测点的纬度，包括了赤道、南北回归线、南北极圈的整个地球纬度，也弥补了我国此前不知经度的空白，并标注了五洲说，使当朝人能以了解西方地理大发现的新知识。继明之后，清代康熙皇帝敕命在朝的传教士会同一些朝廷官员制作了康熙朝地球仪，球面的图象、刻度及相关的文字叙述等大体沿用利玛窦的绘制方法。这件仪器的制作从一个侧面反映出“地圆说”理论在中原地区得到巩固，也反映了当时中国对世界地理知识的认识水平。明、清两朝制造的地球仪现仅存3件，其中2件存于故宫博物院，1件存于伦敦英国博物馆。
欧洲发展
1480年，贝海姆作为佛兰芒贸易商人初次访问葡萄牙时，自称是纽伦堡天文学家米勒的学生，所以成为约翰二世的航海顾问。当时航海者用星盘来测定日、月、星辰的高度，以推算时间和纬度。1490年回纽伦堡后，在画家格洛肯东的协助下，贝海姆开始设计制作地球仪，1492年，一个直径20英寸的地球仪完成。他当时所画的世界地形既不准确又已过时，在这个地球仪上，印度洋是向东西扩展的海洋，特别是非洲西海岸，错误之多实在惊人。不过有趣的是，在发现北美洲的前夕他绘制的地球仪，为当时的人们提供了关于地理上的一些有益设想。德国最有名的地球仪制作者，是纽伦堡学者琼汉恩斯·肖纳。他在16世纪早期制作的两个地球仪保存至现如今。
20世纪发展
20世纪60年代的地球仪，大都是在图形球壳上，用手工将分投影的地球仪图片拼贴制成，产量极少。70年代为军事需要，总参测绘局制成了一批直径1米以上的充气塑料地球仪，这在地球仪制作方面是一次新的突破，这一成果曾在1978年全国科学大会上展出。80年代初，地仪大量涌入市场，较广泛地用作地理教具和家庭装饰品，但都是根据中国地图出版社和测绘出版社所发行的地球仪图片。80年代中期，该两家出版杜又分别发行了两种地球仪图片。均分地形和政区两种版面，用英汉对照地名。生产厂家较为集中前者为无锡教学地球仪厂生产，后者为大型豪华地球仪，由石家庄市长安地理仪器厂生产。继后中国地图出版社又与重庆教学模型厂锡市特型地图厂合作开发了直径 35 米以上的一次塑成型的塑料地球仪，这种新型地球仪是由印刷在可塑片材上的极平面投影的半球图经压塑成为南北两半球拼合组成。改变了手工拼贴图片的传统制作方式，实现了机械化生产，这种新产品已通过鉴定。
21世纪发展
2005年下半年，香港特别行政区上市公司IDT及大陆公司东新创艺联合研发，采用当时隐形光学码鼻祖台湾SONIX技术一体制作，其包含有二个部分，地球仪（印刷有肉眼看不到的细小碳黑元素点阵，用以完成隐形码的铺设）、点读笔（点读笔通过识别炭元素印刷的不同点阵排列来识别出不同的码值，通过笔中的集成芯片调取出对应的语音录音，以此实现语音播报功能）。
视频地球仪是采用先进隐形码光学识别技术和数码语音技术开发而成的新一代智能演示学习和装饰展示工具。只需用MPR识读器在视频地球仪上轻轻点读，即可在地球仪上LED显示屏上全屏播放当地详细的音视频资讯，包括七大洲、四大洋、世界各国疆域、版图、历史、政治、人口、语言、文化、城市、风俗习惯等大量地理百科知识，同时还具备交互游戏功能。
磁悬浮地球仪由电磁控制装置、地球仪、不锈钢护栏组成，通过电磁铁和永磁石，使球体在各种相互力的作用下保持悬空并平衡旋转。如此使用磁悬浮技术的地球仪，与普通地球仪不同，它无需转轴穿过球体便可悬浮于空中，更加生动真实的展现了地球在太空中的形态。
北斗AR地球仪是一款基于北斗卫星系统与增强现实技术相结合的智能教育产品。通过其卓越的技术优势，将传统教学内容与现代科技完美结合，开发出一款更加丰富多彩，生动形象的教学工具。地球仪结合了AR技术的优势，通过4D立体动画，还原更为生动的地球面貌，让孩子感受到科技的力量，了解到国家的强大。系统中已经涵盖197个国家地理知识、20多个著名国家建筑、8大天文气象、18+种远古时代恐龙、30多个国家代表性动物分布区域、8大行星运转轨迹、50多个国家的名人事迹等。
地球仪的结构
地球仪由底座、固定支架、支架、球体、转轴组成。
地球仪的教学作用
1.地球仪可以让学生理解昼夜交替现象和四季变化现象的成因；了解地球的运动对气候的影响。
2.地球仪可以让学生了解经纬线分布特点，形状方向长度；知道经纬网的作用。
3.地球仪可以让学生认识七大洲和四大洋的位置关系及所处的纬度带；认识六大板块位置；认识主要地形区和主要大洲地形特点；找出日界线的位置。
地球仪的鉴别
查看审图号
地球仪的审图号在出版发行前，都要通过中华人民共和国国家测绘局的审核，审核通过后才授予审图号。
查看书号
地球仪的书号属于国家正式出版物，地球仪只有出版社才能出版发行，印刷厂只是加工单位，不拥有图书版权，如果印刷厂直接印刷并批发销售，就是盗版行为。同样，一个教学仪器企业直接将生产的地球仪批发销售，亦是盗版侵权行为。
查看出版社和出版日期
地球仪的出版社和出版日期是最核心的属性，国内仅有中国地图出版社、星球地图出版社拥有出版地球仪的自主知识产权。
地球仪的原理
磁悬浮地球仪原理
磁悬浮地球仪利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。地球仪顶端有一个磁铁，圆环形塑胶框内部顶端有一个金属线圈，金属线圈通过电流就会成为电磁铁。电四氧化三铁与地球仪顶端磁铁间的吸引力可抵消地球仪所受重力，因此地球仪可漂浮在半空中。用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置，手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落，这是利用负反馈机制。地球仪底端也有一个磁铁。塑胶框内部底端有一个霍尔侦测器，可侦测地球仪底端磁铁的磁场变化。地球仪偏离平衡位置时，霍尔侦测器侦测到地球仪底端磁铁的磁场变化，便会产生一补偿电流。补偿电流流到塑胶框顶端金属线圈时，金属线圈磁场增加，可将地球仪拉回平衡位置。轻轻转动地球仪便可持续不停转动，这可以用惯性原理(说得深入一点，依据角动量守恒原理)解释。地球仪所受到的外力矩为零，因此会以固定速率沿固定方向转动。
地球仪的分类
按球面地图的内容分类
分为政区地球仪、地形地球仪、遥感影像地球仪。
政区地球仪，表示行政区划分，球面光滑。
地形地球仪，是表示地形的模型，球面可分为平面和立体隆起两种。
按产品材料分类
分为纸质地球仪、塑料地球仪、没药树地球仪、石质地球仪、金属地球仪、实木地球仪。
按产品功能分类
分为教学地球仪、工艺礼品地球仪、灯光地球仪、语音地球仪、智能地球仪。
教学地球仪，用于学校及家庭地理教学。
工艺礼品地球仪，常用于家庭及办公摆件装饰等。
灯光地球仪，当地球仪内的灯光关着时，您可看到地球的地貌情况；当将灯打开时，各个国家的行政界限就以不同的颜色清楚地表示出来。除可作晚间看电视的背景光源外，还可作卧室及儿童房间的柔和灯用。
语音地球仪，采用先进隐形码光学识别技术——类二维码和数码语音技术开发而成的新一代智能阅读和学习工具。
智能地球仪
智能地球仪的组成
智能地球仪包括：球体，内部中空；投影模块，投影模块在所述球体的内表面形成投影图像；以及处理器，与投影模块电连接，其中，处理器根据所接收的位置信息，控制投影模块，以使投影模块显示与位置信息相对应的地理信息。
球体上设置有触摸感应模块，用以感应触摸动作而产生触摸信号，处理器与触摸感应模块电连接，根据触摸感应模块产生的所述触摸信号，与地理信息变化操作之间的对应关系，确定对地理信息进行变化操作后的地理信息。
智能地球仪还包括支撑座，支撑球体，投影模块设置于支撑座内；存储器，设置于支撑座内，存储器存储有地理信息；处理器与所述存储器电连接。
智能地球仪还包括用于接收语音指令的语音模组；语音模组与处理器连接；处理器根据语音指令调取与语音指令相对应的地理信息，并通过投影模块将调取后的地理信息投影在球体。
智能地球仪还包括底座底座上设置有转轴、以及驱动转轴转动的电机；电机与处理器连接，控制电机的转动；支撑座设置在底座上，并通过转轴与底座相对转动。
智能地球仪还包括摄像头模组，摄像头模组设置于支撑座，摄像头模组与处理器连接；处理器控制支撑座相对于底座转动，以使摄像头捕捉用户所在位置，处理器控制投影模块，以使投影模块投影显示的地理信息面向所述用户。
智能地球仪还包括无线模块，无线模块设置于支撑座，智能地球仪通过无线模块与外接设备进行信息同步。
智能地球仪的使用
智能语音地球仪是采用数码语音技术和先进隐形码光学识别技术而成的新一代学习和智能阅读的工具。地球仪能智能的识别出信号，语音播放所点国家的详细信息，同时点亮代表该国家的LED灯。智能地球仪是一种功能强大、性能可靠、趣味性强的学习与教学工具，是传统产品与高新科技结合的典型。智能地球仪可应用于不同地理教学和各个有关地理知识得展览中。智能地球仪通过配套识读器，使用点到哪里就能读到哪里的功能，声音与图像结合，实现了视听的结合，让地球仪变得更生动形象，七大洲、四大洋、各国疆域、版图、政治、人口文化、风俗习惯等等许多地理文化百科知识轻松掌握。
智能地球仪的作用
智能地球仪对学习地理以及了解世界各国的基本信息等起到了引导辅佐作用，还具备有趣的游戏功能，游戏功能是将地理、政治、历史等知识编辑在趣味游戏中，不仅将知识游戏完美结合，同时也给学习知识增添乐趣减轻枯燥乏味感。智能地球仪是学习与娱乐的完美工具。
地球仪的功能
地球仪的功能：演示地球自转偏向力，演示昼夜更替，测定地方时和区时测定地球上两点之间的相对方位，量算地表两地之间的实地距离，计算区域面积。
演示地球自转偏向力
先将地球仪的地轴垂直于地平线，在北半球高纬度处滴红墨水，红墨水在地球仪不转动的情况下，就会沿着经线向低纬度流动并留下墨迹。然后你自西向东转动地球仪，再在高纬度原地点滴蓝墨水，你就会发现蓝色墨水流动的方向与原来红色墨水流动的方向比较发生了向右改变。同样将地球仪侧转过来，南极洲向上，用同样方法进行两次演示，比较观察，可发生蓝色墨水流动的轨迹与红色墨水流动的轨道相比，向左偏转了。再将地球仪静止平放，地轴与地平的平行，在赤道上某点滴红墨水，发现红墨水的流动沿赤道线而行；然后在原点再滴蓝墨水，并转动地球仪，发现蓝墨水流动轨道与红墨水一致，说明其流动轨道未受地球自转影响。可以得出：北半球右偏，南半球左偏，赤道上没有偏向。
演示昼夜更替
用电灯与地球仪的球仪心在同一平面上。地球仪绕地轴自西向东转动。地球自转的周期为一个恒星日。地球仪自西向东自转时，在北极上空看地球仪呈反时针方向旋转；从南极洲上空看地球仪呈顺时针方向旋转；从赤道上空看地球仪自西向东旋转，这三种表述是一致的。由于地球仪是一个不透明的球体，同一时间电灯只能照亮地球的一半，即向日为昼，背日为夜。被电灯照亮的半球，称为昼半球，半夜照亮的半球，称夜半球。地球仪不停地自西向东转动，就可以演示出地球上有规律的昼夜更替。
测定地方时和区时测定地球上两点之间的相对方位
在地球仪地轴的北极一端，装有一个圆形金属片制成的“时规”，一半涂成黑色，表示黑夜；另一半保持金属原色，表示白昼。在两个半圆上，每隔15°依逆时针方向刻有24个时刻。地球仪上的“时规”，可以用来测定地方时和区时。使用时可将“时规”绕北极点旋转，其测算方法及步骤如下：（1）测定地方时。例如已知苏州市（121°E）的地方时为12点整，求武汉（106°E）和乌鲁木齐市（91°E）的地方时各是多少？演示时首先转动“时规”使12点整对准苏州所在的经度，这时可发现武汉的地方时为11点整，乌鲁木齐的地方时为10点整。（2）测定书籍时区的区时。例如北京时间（采用东八区区时）为12点整，求东10区和西2区的区时。演示时将“时规”上的12点整的刻度对准东八区的中央经线（120°E），即可在“时规”上寻找并读出：东10区（150°E所对准的时刻）为14点，西2区（30°W所对准的“时规”上的时刻）为2点整。各时区的中央经线的度数，为该一区的区数乘以150。东区为东经，西区为西经。
测定地球上两点之间的相对方位要测定地球上某地相对于本地的方位，首先要在地球仪上确定本地的子午线；再确定本地至某地的方向线；最后量出本地子午线与方向线的夹角（即为某地相对于本地的方位）。
量算地表两地之间的实地距离
用细线、细金属丝或纸条，量出地球仪上赤道的周长（单位为mm），再按公式求地球仪的比例尺。地球仪的直线比例尺=图上距离/实地距离，即地球仪上赤道周长（mm）/地球赤道实际长，即可算出地球仪的直线比例尺。再用上法量出任何两地在地球仪上的图距（mm）除以地球仪的直线比例尺，即可算出两地间的实际水平距离。根据这个方法还可用纸条或金属薄片做一个量大圆距离的尺，其长度与赤道相等，并分为360个等分，每等分直接折算成千米的刻度，即可直接在地球仪上量算任意两地的最短距离及航空、航海线的距离。
计算区域面积
方格法
先根据地球仪的直线比例尺，求出面积的比例尺。面积比例尺为直线比例尺的平方，再用画有厘米方格的透明纸，平贴在地球仪上要进行测量的区域上面，先计算测量区域内完整方格所占数目，再将不完整的方格拼合成若干完整的方格，最后累计方格总数（即cm2），并乘以1cm2所代表的km2，即为所测区域的实地面积。
梯形法
这种方法是利用地球仪上的经纬网格围成的梯形面积来量算所测区域的实地面积。它可以用来量算地球仪范围较大的区域的面积。在两条相邻的纬线之间的各梯形面积相等；不同纬线之间的梯形面积随纬度的增高而减小。用梯形法量算面积，先估算测量区域在地球仪上各纬度地带内所占的梯形数，再乘以该纬度带内的梯形面积，然后逐一相加，得出总面积。
应用领域
地球仪被广泛地应用在教育、航空、航海等方面，甚至成为我们家庭的摆设装饰品。
参考资料
地球仪.中国大百科全书.2024-01-11
[科普中国]-地球仪.科普中国网.2024-01-11
【康熙朝地球仪】.故宫博物院.2024-01-11
地动仪是谁发明的 地动仪的发明者是谁.天气网.2024-01-11
闵行科技馆“3合1”线上系列宣传:神奇的磁悬浮地球.上海科普网.2024-01-11
北斗AR地球仪，拥有多项黑科技!孩子学知识还能走遍世界.搜狐网.2024-01-12
磁悬浮地球仪.中国地质大学.2024-01-11
博目地球仪20CM.豆瓣读书.2024-01-12