Apa Itu Web Mercator? Proyeksi Peta di Balik Setiap Peta Web

Hampir setiap peta interaktif yang pernah kamu gunakan digambar dalam Web Mercator. Google Maps, OpenStreetMap, Mapbox, MapLibre, Apple Maps, MapAtlas: semuanya menggunakan proyeksi yang sama, diidentifikasi dalam database EPSG sebagai EPSG:3857. Alasannya sederhana: ini adalah proyeksi yang skalanya bersih ke dalam grid tile, menjaga bentuk agar dapat dikenali pada zoom apa pun, dan bekerja dengan baik sebagai latar belakang default untuk hampir setiap kasus penggunaan peta bisnis.

Panduan ini menjelaskan apa sebenarnya proyeksi ini, mengapa distorsi luasnya terjadi seperti itu, dan kapan kamu harus menggunakan sesuatu yang berbeda.

Proyeksi dalam 30 Detik

Bumi kira-kira berbentuk bola. Layar komputer itu datar. Proyeksi peta adalah fungsi matematika yang mengubah posisi di bola (latitude, longitude) menjadi posisi di permukaan datar (x, y). Setiap proyeksi menukar sesuatu: bentuk, luas, jarak, atau arah. Tidak ada proyeksi yang sempurna untuk semua kegunaan, itulah mengapa kartografi ada sebagai disiplin ilmu.

Web Mercator mempertahankan bentuk dan arah. Ia mendistorsi luas. Semakin jauh dari ekuator, semakin besar fitur terlihat relatif terhadap ukuran sebenarnya di lapangan.

Matematikanya, dalam Satu Paragraf

Untuk longitude lng dan latitude lat dalam radian:

• x = R * lng
• y = R * ln(tan(pi/4 + lat/2))

di mana R adalah radius Bumi bulat yang digunakan proyeksi (6378137 meter dalam EPSG:3857). Grid tile memetakan nilai x,y ini ke koordinat piksel integer pada setiap zoom level, dengan zoom 0 mencakup dunia dalam satu tile 256x256 dan setiap zoom berikutnya melipatgandakan resolusi.

Batas latitude ditetapkan sekitar +/- 85,0511 derajat karena formula berjalan ke tak terhingga di kutub. Inilah mengapa wilayah kutub dipotong di setiap peta Web Mercator dunia yang pernah kamu lihat.

Mengapa Luas Menjadi Meregang

Alasan distorsi luas tumbuh ke arah kutub adalah sumbu-y tidak linear dalam latitude. Suku ln(tan(...)) membuat jarak antar garis latitude meningkat saat kamu bergerak ke utara atau selatan. Di ekuator, satu derajat latitude mengambil ruang vertikal yang sama dengan satu derajat longitude. Di Helsinki, satu derajat latitude mengambil hampir dua kali lipat ruang vertikal.

Dua efek samping yang terkenal:

• Greenland dan Afrika. Di peta Web Mercator dunia, Greenland terlihat kira-kira seukuran Afrika. Kenyataannya Afrika sekitar empat belas kali lebih besar. Ilusi yang sama membuat Antartika terlihat seperti garis terus-menerus di bagian bawah dunia.
• Rusia. Rusia terlihat sangat besar karena sebagian besar berada di band lintang tinggi di mana distorsi vertikal melipatgandakan luas tampilannya.

Untuk peta tingkat jalan, tidak ada yang perlu dikhawatirkan. Lingkungan di Berlin dan lingkungan di Sydney keduanya dirender hampir pada bentuk sebenarnya. Tetapi untuk peta tematik yang membandingkan nilai di seluruh benua, distorsi ini adalah masalah nyata.

EPSG:3857 vs EPSG:4326

Kamu akan melihat kedua kode EPSG dalam basis kode geospasial mana pun.

• EPSG:4326 (WGS84 lat/lng): sudut. Cara kamu menyimpan koordinat. Cara GPS melaporkannya. Cara GeoJSON mengkodekannya. Ini adalah sistem koordinat universal.
• EPSG:3857 (Web Mercator): proyeksi. Cara koordinat diubah menjadi piksel untuk tampilan.

Dalam production, kerjakan dalam 4326 di mana saja kecuali di batas rendering. Kolom PostGIS: geometry(point, 4326). Payload JSON: [lng, lat] dalam WGS84. Input map library: koordinat 4326 yang diproyeksikan secara internal oleh renderer.

Menyimpan data dalam 3857 hampir selalu salah. Begitu kamu perlu menghitung jarak, query penyedia peta yang berbeda, atau melalui alat GIS, kamu harus memproyeksikan kembali ke 4326 dan konversinya mengorbankan presisi.

Mengapa Web Mercator Memenangkan Web

Ketika Google meluncurkan Maps pada tahun 2005, tim memilih Web Mercator karena ini adalah proyeksi paling sederhana yang menghasilkan tile persegi di setiap zoom level. Tile persegi masuk dengan bersih ke dalam piramida pangkat dua: zoom 0 adalah satu tile, zoom 1 adalah empat, zoom 2 adalah enam belas. Setiap penyedia peta web utama lainnya mengikuti konvensi yang sama karena tileset harus dapat dipertukarkan. Dua puluh tahun kemudian, Web Mercator adalah default yang tak terucapkan. Hampir setiap gaya peta, setiap routing engine, setiap overlay analitik mengasumsikan 3857 kecuali diberitahu sebaliknya.

Beralih ke proyeksi berbeda di web berarti membangun ulang piramida tile. Ini secara teknis memungkinkan (Mapbox mendukung tampilan globe, deck.gl mendukung proyeksi kustom), dan semakin umum untuk mode tampilan global, tetapi untuk peta tingkat jalan Web Mercator tetap dominan.

Kapan Menggunakan Sesuatu yang Lain

Gunakan Web Mercator untuk hampir setiap peta kota, regional, atau tingkat negara yang interaktif. Ganti proyeksi dalam dua skenario:

• Peta global tematik yang membandingkan nilai di seluruh wilayah. Kepadatan populasi, hasil pemilu, variabel iklim, apa pun di mana luas visual memiliki makna. Gunakan Albers Equal Area untuk Amerika Utara, Lambert Conformal untuk Eropa, Mollweide atau Equal Earth untuk seluruh planet.
• Peta kutub. Di dekat kutub Web Mercator rusak. Gunakan proyeksi polar stereographic untuk Arktik dan Antartika.

Untuk analisis GIS internal (spatial join, distance buffer, analisis overlay), kerjakan dalam sudut WGS84 atau dalam sistem lokal yang dirancang untuk negara yang bersangkutan (zona UTM, ETRS89 untuk Eropa). Proyeksikan hanya saat tampilan.

Cara MapAtlas Menanganinya

MapAtlas menyajikan tile Web Mercator secara default untuk produk Dynamic Maps, dengan skema EPSG:3857 yang sama yang diharapkan oleh setiap map library web modern. Koordinat yang dikembalikan dari Geocoding API dan Search API selalu dalam WGS84 lat/lng (EPSG:4326), sehingga kamu menyimpan koordinat sumber kebenaran dan membiarkan renderer menangani proyeksi. Untuk pemahaman lebih dalam tentang tradeoff proyeksi dan kapan harus beralih, lihat panduan Proyeksi Peta.