第四节方位投影
一、方位投影的概念和种类
方位投影是以平面作为投影面，使平面与地球表面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上所得到的图形。
本节只介绍常用的切方位投影，将地球半径视为R的球体。
方位投影可分为透视方位投影和非透视方位投影两类。
1.透视方位投影
利用透视法把地球表面投影到平面上的方法称为透视投影。
透视方位投影的点光源或视点位于垂直于投影面的地球直径及其延长线上，由于视点位置不同，因而有不同的透视方位投影。
①当视点（光源）位于地球球心时，即视点距投影面距离为R时，称
为中心射方位投影或球心投影。
②当视点或光源位于地球表面时，即视点到投影面距离为2R时，称
为平射方位投影或球面投影。
③当视点或光源位于无限远时，投影线（光线）成为平行线，称为正
射投影。
根据投影面和地球球面相切位置的不同，透视投影可分为三
类：
①当投影面切于地球极点时，称为正轴方位投影。
②当投影面切于赤道时，称为横轴方位投影。
③当投影面切于既不在极点也不在赤道时，称为斜轴方位投影。
2.非透视方位投影
非透视方位投影是借助于透视投影的方式，而附加上一定的条件，如
加上等积、等距等条件所构成的投影。在这类投影中有等距方位投影和等
积方位投影。
二、正轴方位投影
投影中心为极点，纬线为同心圆，经线为同心圆的半径，两条经线
间的夹角与实地相等。等变形线都是以投影中心为圆心的同心圆。包括
等角、等积、等距三种变形性质，主要用于制作两极地区图。
1.正轴等角方位投影
平射正轴方位投影又叫等角方位投影或球面投影。
投影条件：视点位于球面上，投影面切于极点。
特点：
①纬线投影为以极点为圆心的同心圆，纬线方向上的长度比大于1。赤道上的长度变形比原来扩大1倍。
②经线投影为以极点为圆心的放射性直线束，经线夹角等于相应的经差，沿经线方向上
的长度比大于1，赤道上各点沿经线方向上的长度变形比原来扩大1
倍。
③这种投影的误差分布规律是，由投影中心向外逐渐增大。
④经纬线投影后，仍保持正交，所以经纬线方向就是主方向，又
因为m = n，即主方向长度比相等，
⑤没有角度变形，但面积变形较大，在投影边缘面积变形是中心
的四倍。
2.正轴等距方位投影
等距方位投影属于任意投影，它既不等积也不等角。投影后经线保持正长，经线上纬距保持相等。
经纬网的构成：
纬线投影后为同心圆，经线投影为交于纬线同心的直线束，经线投影后保持正长，所以投影后的纬线间距相等。经纬线投影后正交，经纬线方向为主方向。
角度、面积等变形线为以投影中心为圆心的同心圆。
在此投影中，球面上的微圆投影为椭圆，且误差椭圆的长半径和纬线方向一致，短半径与经线方向一致，并且等于
微圆半径r 又由于自投影中心，纬线扩大的程
度越来越大，所以变形椭圆的长半径也越来越
长，椭圆就越来越扁了。
等距正轴方位投影常用来做两极的投影。
三、横轴方位投影
平面与球面相切，其切点位于赤道上的任意点。特点：通过投影中心的中央经线和赤道投影为直线，其他经纬线投影后都是对称于中央经线和赤
道的曲线。
1.横轴等距方位投影
其特点是在中央经线上从中心向南向北，纬线间隔相等；
在赤道上，自投影中心向西，向东，经线间隔是逐渐扩大的。
2.横轴等积方位投影
其特点是在中央经线上从中心向南向北，纬线间隔是逐
渐缩小的；在赤道上，自投影中心向西，向东，经线间隔也是
逐渐缩小的。
四、斜轴方位投影
投影面切于两极和赤道间的任意一点上。在这种投影中，中央经线投影为直线，其他经线投影为对称于中央经线的曲线，纬线投影为曲线。
1.斜轴等距方位投影
其特点是在中央经线上自投影中心向上、向下纬线间隔是相等
的。
2.等积斜轴方位投影
其特点是在中央经线上自投影中心向上、向下的纬线间隔逐渐
减小。
若间隔是逐渐增大的，是等角斜轴方位投影。
五、横轴和斜轴方位投影的变形分布规律
横轴和斜轴方位投影的变形大小和分布规律与正轴投影完全一致，在横轴和斜轴投影中，由于投影面的中心点不在地理坐标的极点上，如果仍用地理坐标决定地面点的位置，而将这一点投影到平面上，就变得复杂了。但是如果我们在地球表面上重新建立一种新的坐标系，使新坐标系的极点在投影面的中心点上，这样对于横轴和斜轴投影来说，投影面与新极点的关系，也就和正轴投影的投影面与地理极的关系一样了，这样问题就简单多了，正轴的公式就可以应用到横轴和斜轴投影中去，而只是地面上点的位置用不同的坐标系表示而异。
先介绍建立这种球面坐标系的方法，设在地球球面上选择一点p作为球面坐标系的极。投影面在p点与地球面相切，过新极点p可做许多大图，命名为垂直圈，再作垂直于垂直圈的各圈，命名为等高圈。这样垂直圈相当于地理坐标系的经线圈，等高圈相当于纬线圈，这样等高圈和垂直圈投影后的形式和变形分布规律和正轴方位投影时，情况完全一致。
无论是正轴方位投影还是横轴方位投影或是斜轴方位投影，他们的误差分布规律是一致的。他们的等变形线都是以投影中心为圆心的同心圆，所不同的是在横轴和斜轴方位投影中，主方向和等高圈垂直圈一致，而经纬线方向不是主方向。
六、几种方位投影变形性质的图形判别
方位投影经纬线形式具有共同的特征，判别时先看构成形式（经纬线网），判别是正轴、横轴、斜轴方位投影。
正轴投影，其纬线为以投影中心为圆心的同心圆，经线为交于投影中心的放射状直线，夹角相等。横轴投影，赤道与中央经线为垂直的直线，其他经纬线为曲线。斜轴投影，除中央经线为直线外，其余的经纬线均为曲线。
然后根据中央经线上经纬线间隔的变化，判别变形性质。等角方位投影，在中央经线上，纬线间隔从投影中心向外逐渐增大；等积方位投影，逐渐缩小；等距方位投影，间隔相等。如上可判断方位投影的变形性质及推断出投影的名称。
总结
方位投影的特点是：在投影平面上，由投影中心（平面与球面的切点）向各方向的方位角与实地相等，其等变形线是以投影中心为圆心的同心圆。
绘制地图时，总是希望地图上的变形尽可能小，而且分布比较均匀。一般要求等变形线最好与制图区域轮廓一致。因此，方位投影适合绘制区域轮廓大致为圆形的地图。
从区域所在的地理位置来说，两极地区和南、北半球图采用正轴方位投影；赤道附近地区和东、西半球图采用横轴方位投影；其他地区和水、陆半球图采用斜轴方位投影。
第五节圆柱投影
一、圆柱投影的概念和种类
假定以圆柱面作为投影面，把地球面上的经纬线网投影到圆柱面上，然后沿圆柱面的母线把圆柱切开展成平面，就得到圆柱投影。
当圆柱面和地球体相切时，称为切圆柱投影，和地球体相割时称为割圆柱投影。
由于圆柱和地球体相切相割的位置不同，圆柱投影又分为正轴、横轴和斜轴圆柱投影三种。
正轴圆柱投影——圆柱的轴和地球的地轴一致；
横轴圆柱投影——圆柱的轴和地轴垂直并通过地心；
斜轴圆柱投影——圆柱的轴通过地心，和地轴不垂直不重合。
在上述三种投影方式中，最常用的是正轴圆柱投影，假
定视点在球心，正轴圆柱投影中，经纬线网的特点是：
1、经线投影为平行直线，平行线间的距离和经差成正比。
2、纬线投影成为一组与经线正交的平行直线，平行线间
的距离视投影条件而异。
3、和圆柱面相切的赤道弧长或相隔的两条纬线的弧长为
正长无变形。
圆柱投影按变形性质可分为等角圆柱投影、等积圆柱投
影和任意圆柱投影。
二、等角正轴切圆柱投影（墨卡托投影）
等角正轴切圆柱投影是荷兰地图学家墨卡托于
1569年所创，所以又称墨卡托投影。
在墨卡托投影中，赤道投影为正长，纬线投影成和赤道
等长的平行线段，即离赤道越远，纬线投影的长度比也
越大，为了保持等角条件，必须把地图上的每一点的经
线方向上的长度比和纬线方向上的长度比相等。所以随
着纬线长度比的增加，相应经线方向上的长度比也得增
加，并且增加的程度相等。所以在墨卡托投影中，从赤
道向两极，纬线间隔越来越大。
在墨卡托投影中，面积变形最大，如在纬度60度地区，经线和纬线比都扩大了2倍，面积比P=m*n=2*2=4，扩大了4倍，愈接近两极，经纬线扩大的越多，在φ=80度时，经纬线都扩大了近6倍，面积比扩大了33倍，所以墨卡托投影在80度以上高纬地区通常就不绘出来了。
墨卡托投影被广泛应用于航海和航空方面，这是因为等角航线（或称斜航线），在此投影中表现为直线，所谓等角航线，就是地球表面上与经线交角都相同的曲线，或者说是地球上两点间的一条等方位线。就是说船只要按照等角航向航行，不用改变方位角就能从起点到达终点。由于经线是收敛于两极的，所以地球表面上的等角航线是除经线和纬线以外，以极点为渐近点的螺旋曲线。因墨卡托投影是等角投影，而且经线投影为平行直线，那末两点间的那条等方位螺旋线在投影中只能是连接该两点的一条直线。
等角航线在墨卡托投影图上表现为直线，这一点对于航
海航空具有重要意义。因为有这个特征，航行时，在墨卡托
投影图上只要将出发地和目的地连一直线，用量角器测出直线
与经线的夹角，船上的航海罗盘按照这个角度指示船只航行，
就能达到目的地。
但是等角航线不是地球上两点间的最短距离，地球上两点
间的最短距离是通过两点的大圆弧，（又称大圆航线或正航
线）。大圆航线与各经线的夹角是不等的，因此它在墨卡托投
影图上为曲线。
远航时，完全沿着等角航线航行，走的是一条较远路线，是不经济的，但船只不必时常改变方向，大圆航线是一条最近的路线，但船只航行时要不断改变方向，如从非洲的好望角到澳大利亚的墨尔本，沿等角航线航行，航程是6020海里，沿大圆航线航行5450海里，二者相差570海里（约1000公里）。
实际上在远洋航行时，一般把大圆航线展绘到墨卡托投影的海图上，然后把大圆航线分成几段，每一段连成直线，就是等角航线。船只航行时，总的情况来说，大致是沿大圆航线航行。因而走的是一条较近路线，但就每一段来说，走的又是等角航线，不用随时改变航向，从而领航十分方便。
三、等距正轴切圆柱投影
1、投影条件
圆柱面切于赤道，故赤道的投影为正长，经线投影后的长度为正长。
2、特点及误差分析
赤道投影后为正长无变形，纬线投影后，均变成与赤道等长的平行线段，因此离赤道越远，纬线投影后产生的误差也就越大，经线投影后为正长，为垂直于纬线的一组平行线，经线方向长度比为1，经线上纬线间隔相等，该投影的主方向就是经纬线方向。
用误差椭圆来分析等距正轴切圆柱投影误差规律和特点，是误差椭圆的短半径和经线方向一致，且等于球面微圆的半径，长半径和纬线方向一致，且离开赤道越远伸长的就越多，误差越大。面积变形、角度变形是离开赤道逐渐增大的。
当规定的经差和纬差相等时，经纬线网投影呈正方形网格，因此等距正轴切圆柱投影又简称圆柱投影或方格投影。
总结
正轴圆柱投影特点：经纬线是互相垂直的直线，经纬线方向是主方向。切圆柱投影，赤道是一条没有变形的线，离开赤道越远纬线变形越大，等变形线与纬线平行，称平行线状分布。
根据圆柱投影变形分布规律，这种投影适合绘制赤道附近和沿赤道两侧呈东西方向延伸地区的地图。
第六节圆锥投影
一、圆锥投影的概念和种类
圆锥投影是假定以圆锥面作为投影面，使圆锥面和地球体相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，然后把圆锥面沿一条母线剪开展为平面而成，当圆锥面与地球相切时，称为切圆锥投影，当圆锥面与地球相割时，称为割圆锥投影。
按圆锥面与地球相对位置的不同，可分正轴、横轴、斜轴圆锥投影，但横轴、斜轴圆锥投影实际上很少应用。所以凡在地图上注明是圆锥投影的，一般都是正轴圆锥投影。
切圆锥投影，视点在球心，纬线投影到圆锥面上仍是圆，不同的纬线投影为不同的圆，这些圆是互相平行的，经线投影为相交于圆锥顶点的一束直线，如果将圆锥沿一条母线剪开展为平面，则呈扇形，其顶角小于360度。
在平面上纬线不再是圆，而是以圆锥顶点为圆心的同心圆弧，经线成为由圆锥顶点向外放射的直线束，经线间的夹角与相应的经差成正比，但比经差小。
在切圆锥投影上，圆锥面与球面相切的一条纬线投影后是不变形的线。叫做标准纬线。它符合主比例尺，这条纬线通常位于制图区域的中间部位。从切线向南向北，变形逐渐增大。
在割圆锥投影上，两条纬线投影后没有变形，是双标准纬线，两条割线符合主比例尺，离开这两条标准纬线向外投影变形逐渐增大，离开这两条标准纬线向里投影变形逐渐减小，凡是距标准纬线相等距离的地方，变形数量相等，因此圆锥投影上等变形线与纬线平行。
圆锥投影按变形性质分为等角等积和等距圆锥投影三种，
构成圆锥投影需确定画纬线的半径ρ和经线间的夹角δ，ρ是纬度的函数用公式表示为ρ=f(ф)。δ是经差λ的函数。用公式表示为δ=сλ..с对于不同的圆锥投影它是不同的。但对于某一具体的圆锥投影，它的值是相同的。当с=1时（圆锥顶角为180度），为方位投影；с=0时（圆锥体的顶角小到0度），为圆柱投影。方位投影和圆柱投影都可看成是圆锥投影的特例。
二、等角圆锥投影
等角圆锥投影的条件是在地图上没有角度变形，w=0。为了保持等角条件，每一点上经线长度比与纬线长度比相等，m = n.。
1.在等角切圆锥投影上，相切的纬线没有变形，长度比为1。其他纬线投影后为扩大的同心圆弧并且离开标准纬线越远，这种扩大的变形程度也就越大，标准线以北变形增加的要比以南快些。经线为过纬线圆心的一束直线。由于m=n所以在纬线方向上扩大多少，就在经线上扩大多少。这样才能使经纬线方向上的长度比相等。所以在等角圆锥投影上纬线间隔从标准纬线向南向北是逐渐增大的。
2.在等角割圆锥投影上，相割的两条纬线为标准纬线。长度比为1，没有变形。两条标准纬线之间纬线长度比小于1，即投影后的纬线长比圆面上相应纬线缩短了，便形成离开标准纬线向里成负的方向增大。两条标准纬线之外，纬线长度比大于1，即离开标准纬线长度变形逐渐增大。经线的变形长度也是如此。所以在等角割圆锥投影上从两条标准纬线向外，纬线间距是逐渐增大的。从两条标准纬线逐渐向里，纬线距离是缩小的。等角圆锥投影面积变形大
双标准纬线等角圆锥投影，广泛应用于中纬度地区的分国地图和地区图。例如“中国地图集”各分省图就是用的这种投影。“世界地图集”大部分分国地图采用该投影。世界上有些国家如法国、比利时、西班牙也都采用此投影作为地形图的数学基础。此外西方国家出版的许多挂图和地图集中已广泛采用等角圆锥投影。
三等积圆锥投影
等积圆锥投影的条件是投影后面积没有变形。
1 在等积切圆锥投影上，相切的纬线没有变形，长度比为1，其他纬线投影后均扩大并且离开标准纬线越远，这种变形也就越大。所以投影后要保持面积相等，在纬线方向上变形扩大多少倍，那么在经线方向上就得缩小多少倍。所以在等积切圆锥投影图上，纬线间隔从标准纬线向南向北是逐渐缩小的。
2 等积割圆锥投影中，两条纬线为标准纬线，其长度比等于1，两条标准纬线之间，纬线长度比小于1。要保持面积不变，因此经线长度比要相应扩大，所以在两条标准纬线之间，纬线间隔愈向中间就越大。在两条标准纬线之外纬线长度比大于1。要保持等积，经线长度比要相应的缩小。并且经线方向上缩小的程度和相应纬线上扩大的程度相等。因此在两条标准纬线向外，纬线间是逐渐缩小的。等积圆锥投影上面积没有变形，但角度变形比较大，离开标准纬线越远角度变形也就越大。
等积圆锥投影常用以编制行政区划图，人口密度图。及社会经济地图或某些自然图。当制图区域所跨纬度较大时，常采用双标准纬线等积圆锥投影。如它是绘制我国地图时常采用投影之一，其他国家出版的许多图集也采用该投影。
四等距圆锥投影
等距圆锥投影的条件是经线投影后保持正长，即经线方向上的长度比是1。没有变形。在标准纬线上也均无变形。除此以外其他纬线均有变形。
1 等距切圆锥投影，从标准纬线向南向北纬线长度比大于1，离开标准纬线越远纬线长度变形、面积变形、角度变形也越大。
2 等距割圆锥投影上，两条标准纬线内纬线长度比小于1，面积变形向负方向增大，两
条标准纬线之外，纬线长度比大于1，面积变形向正方向增加。角度变形离标准线越远变形越大。等距圆锥投影，在面积变形方面比等角圆锥投影要小，在角度变形上比等积圆锥投影要小，这种投影图上最明显的特点是：纬线间隔相等。这种投影变形均匀常用于编制各种教学用图和中国大陆交通图。
总结
圆锥投影的特点：纬线是同心圆弧，经线是放射状直线束，经纬线互相垂直，经纬线方向是主方向。等变形线是平行与纬线的同心圆弧，离开标准纬线越远变形越大。
该投影适合绘制中纬度沿东西方向延伸地区的地图。
思考题：
编制中国教学地图为什么多采用双标准纬线等距圆锥投影？
第七节其它投影
一多圆锥投影
1 概念
在切圆锥投影中，离开标准纬线越远，变形越大。
如果制图区域包含纬差较大时，则在边远部分会产生相
当大的变形，因此采用双标准纬线圆锥投影比单标准纬
线圆锥投影变形要小些。如果有更多的标准纬线则变形
会更小些，多圆锥投影就是由这样的设想建立的。
假设有许多圆锥与球面上的纬线相切，将球面上的
经纬线投影到这些圆锥面上，然后沿同一母线方向将圆
锥面剪开展平，并在中央经线上排接起来就得到了所谓
多圆锥投影。在多圆锥投影中，由于圆锥顶点不是一
个，所以纬线投影为同轴圆弧。圆心在中央经线上，中
央经线投影为直线。其他经线投影为对称中央经线的曲线。
由于多圆锥投影的经纬线系弯曲的曲线，具有良好的球形感，所以它经常用于编制世界地图。
2.普通多圆锥投影
普通多圆锥投影除了中央经线和每一条纬线的长度比等于1外，其余经线长度比均大于1，这个投影在中央经线上纬线间隔相等，在每一条纬线上经线间隔相等。普通多圆锥投影属于任意投影，中央经线是一条没有变形的线，离开中央经线越远变形越大。这个投影适
于做南北方向延伸地区的地图。美国海岸测量局曾用此投影
做美国海岸附近地区的地图。普通多圆锥投影的另一个用途
就是绘制地球仪用的图形。把整个地球按一定经差分为若干
带，每带中央经线都投影为直线，各带的投影图在赤道相接，
将这样的投影图贴在预制的球胎上，就是一个地球仪。
3.等差分纬线多圆锥投影
这个投影是由我国地图出版社于1963年设计的一种不等
分纬线的多圆锥投影。是我国编制“世界地图”常用的一种投
影。
这种投影的特点是赤道和中央纬线是互相垂直的直线，其
他纬线是对称于赤道的同轴圆弧，其圆心均在中央经线上，
其他经线为对称于中央经线的曲线，每一条纬线上各经线间
的间隔，随离中央经线距离的增大而逐渐缩小，按等差递减。
极点为圆弧，其长度为赤道的1/2。
这种投影的变形性质属任意投影。我国绝大部分地区的
面积变形在10%以内，面积比等于1的等变形线自东向西横
贯我国中部，中央经线和纬线44度的交点处没有角度变形。
我国境内绝大部分地区的角度变形在10度以内，少数地区
在13度左右。我国位于地图的中央部位，图形较正确，图
形上太平洋保持完整，利于显示我国与邻近国家的水陆联
系。地图出版社用这一投影编制过数种比例尺的世界政区图
和其他类型的世界地图。
二、伪圆柱投影
伪圆柱投影是在圆柱投影经纬线形状的基础上，规定其纬线投影的形状与圆柱投影相似即纬线为平行直线，但经线则不同，除中央经线为直线外，其余的经线均为对称与中央经线的曲线。经线的形状是任意曲线，但通常选择为正弦曲线或椭圆曲线。按变形性质，伪圆柱投影没有等角投影。因为投影后经纬线不正交。只有等积和任意投影两种。
1.桑逊投影
它是一种经线为正弦曲线的等积伪圆柱投影。是法国人桑逊于1650年所创。纬线为间隔相等的平行线，经线为对称与中央经线的正弦曲线。在每一条纬线上经线间隔相等。这种投
影的所有纬线长度比均等于1。纬线长度无变形，中央经
线长度比等于1，其他经线长度比均大于1，而且离中央
经线越远，其数值越大。赤道和中央经线是两条没有变形
的线，离开这两条线越远变形越大。所以这种投影适合于
作赤道附近南北延伸的地区地图。
2.摩尔魏特投影
是一种经线为椭圆曲线的等积伪圆柱投影。由德国人摩尔魏特于1805年设计而得名。纬线为间隔不等的平行线，在中央经线上从赤道向南、北纬线间隔逐渐缩小；中央经线为直线，其他经线为对称与中央经线的同中心的椭圆，在离中央经线的经差正负90度的经线为一个圆，圆的面积等于地球面积的一半。在赤道上经线间隔相等。在这种投影上没有面积变
形。长度和角度都有变形，赤道长度比等于0.9，中央
经线和南北纬40度的两交点是没有变形的点，从这两
点向外变形逐渐增大。在国外出版的一些地图中，这种
投影常用在地图集和地理课本的封面上，英国1962年
出版的飞利浦世界地图集中的世界地图采用这种投
影。
2.古德投影
从伪圆柱投影的变形情况来看离中央经线越远变形越
大，为了减小远离中央经线部分的变形，美国地理学家古
德于1923年提出了一种分瓣方法，就是在地图上几个主
要制图区域的中央都定一条中央经线，将地图分为几个部
分，按同一主比例尺及统一的经纬差展绘地图，然后沿赤
道拼接起来，这样每条中央经线两侧投影范围不宽，变形
就小一些。
这种分瓣方法可用以上两种投影及其它伪圆柱投影。如适用于世界地图的摩尔魏特——古德投影，为了保证大陆的完整性，则在海洋部分断裂，古德分瓣方法如下：北美洲，中央经线为西经100度。南美洲中央经线为西经60度。非洲中央经线东经20度。澳大利亚中央经线为东经150度，如果为了完态的表示海洋则可在大陆部分断开。
在国外出版的世界地图集中的世界地图经常采用这种投影，如美国出版的古德世界地图集中的世界各种自然地图，大多采用古德投影。
三、伪圆锥投影
伪圆锥投影是对圆锥投影的经纬线形状加以改变而成的。
纬线形状类似圆锥投影为同心圆弧，圆心位于中央经线上，但
经线则不同，除中央经线为直线外，其余的经线均为对称与中
央经线的曲线。按投影的变形性质，伪圆锥投影没有等角投影，
因为这种经纬线不直交，伪圆锥投影只有等积投影和任意投影，
最常用的是等积伪圆锥投影。
等积伪圆锥投影。它是由法国水利工程师彭纳于1952年首先提出并应用于法国地形图
而得名。彭纳投影的纬线为同心圆弧，其长度比等于1，中央经
线为直线，其长度比等于1，其他经线为对称于中央经线的曲线。
在每一条纬线上的经线间隔相等，在中央经线上纬线间隔相等，
中央经线与所有的纬线正交。中央纬线与所有的经线正交。彭纳
投影没有面积变形，中央经线和中纬线是两条没有变形的线。离
开这两条线越远变形越大。
彭纳投影主要用于编制小比例尺的大洲图。
第八节地图投影的辨认和选择
一、地图投影的辨认
地图投影是地图的数学基础，它直接影响地图的使用，如果在使用地图时不了解投影的特性，往往会得出错误的结论。例如：在小比例尺等角或等积投影图上算距离，在等角投影图上对比不同地区的面积以及在等积投影图上观察各地区的形状特征等都会得出错误结论。
目前国内外出版的地图，大部分都注明投影的名称。有的还附有有关投影的资料，这对于使用地图当然是很方便的。但是也有一些地图没注明投影的名称和有关说明，因此，需要我们运用有关地图投影的知识来判别投影。
地图投影的辨认，主要是对小比例尺地图而言，大比例尺地图往往是属于国家地形图系列，投影资料一般易于查知。另外由于大比例尺地图包括的地区范围小，不管采用什么投影，
变形都是很小的，使用时可忽略不计。
1.根据地图上经纬线的形状确定投影类型。
首先对地图经纬线网作一般观察，应用所学过的各类投影的特点确定其投影是属于哪一类型，如是方位、圆柱、圆锥还是伪圆锥、伪圆柱投影等。判别经纬线形状的方法如下：直线只要用直尺比量便可确认，判断曲线是否为圆弧可将透明纸覆盖在曲线之上，在透明纸上沿曲线按一定间隔定出三个以上的点，然后沿曲线移动透明纸，使这些点位于曲线的不同位置，如这些点处处都与曲线吻合，则证明曲线是圆弧，否则就是其他曲线。判别同心圆弧与同轴圆弧，则可以量测相邻圆弧间的垂线距离，若处处相等则为同心圆弧，否则是同轴圆弧。正轴投影是最容易判断的，如纬线是同心圆，经线是交于同心圆的直线束，肯定是方位投影；如果经纬线都是平行直线，则是圆柱投影；若纬线是同心圆弧，经线是放射状直线，则是圆锥投影。
2.根据图上量测的经纬线长度的数值确定其变形性质。
当已确定投影的种类后，为了进一步判定投影性质，量测和分析纬线间距的变化就能判定出投影的性质。
如确定为圆锥投影，那么只需量出一条经线上纬线间隔从投影中心向南北方向的变化就可以判别变形性质，如果相等，则为等距投影；逐渐扩大为等角投影，逐渐缩短为等积投影。如果中间缩小南北两边变大的为等角割圆锥投影；中间变大而两边逐渐变小为等积割圆锥投影。有些投影的变化性质从经纬线网形状上分析就能看出，例如，经纬线不成直角相交，肯定不会是等角性质；在同一条纬度带内，经差相同的各个梯形面积，如果差别较大当然不可能是等积投影；在一条直经线上检查相同纬差的各段经线长度若不相等，肯定不是等距投影。当然这只是问题的一个方面，同时还必须考虑其他条件。如等角投影经纬线一定是正交的，但经纬线正交的投影不一定都是等角的。因此要把判别经纬网形状和必要的量算工作结合起来。熟悉常用地图投影的经纬线形状特征，掌握这些资料，将大大的有助于辨认各种投影。
二、地图投影的选择
无论是编绘地图还是使用地图，对地图投影的选择是非常重要的。这里所讲的地图投影选择，主要是指中小比例尺地图，不包括国家基本比例尺地图。在选择地图投影时，受到许多地图因素的影响，这就需要正确处理好主要矛盾和次要矛盾的关系，一般的讲，在选择投影时，需要考虑如下几个条件：
1.制图区域的地理位置、形状和范围
制图区域的位置、形状、大小都直接影响地图投影的选择，任何一幅地图都希望变形减小到最小程度，这就要求投影的等变形线基本符合制图区域的轮廓，以保证制图中心地区和靠近中心的地区变形较小。例如制图区域是圆形或两极地区和东、西半球图多采用方位投影；南北延伸的国家，如智利，易采用横轴圆柱投影或多圆锥投影；东西延伸且位于中纬度地区的国家，如中国，采用正轴圆锥投影。赤道附近的东西延伸国家易采用正轴圆柱投影。
2. 制图比例尺
不同比例尺地图对精度的要求不同，导致投影选择也不相同。
3.地图内容
地图内容不同对地图投影要求也不一样。例如经济图一般多采用等积投影，因为等积投影能进行地面要素面积的正确对比，从而有利于掌握经济要素的分布情况。如分布图、人口图、地质图、土壤图等多采用等积投影。航海图、航空图、军用图、气象图等多采用等角投影。因为等角投影能正确的表示方向，如风、洋流等，并且在小范围内保持图形和实地相似。
4.地图的出版方式
对于单幅地图来说，选择投影就比较简单，但如果它是地图集中或一组图中的一幅，就需要考虑它和其余地图的相互关系，使他们比较协调一致。例如同一地区的一组自然地图可用同一投影，地图集中的各分幅地图最好用同一系统或同类性质的地图投影。
5. 地图的用途
地图的用途不一样对投影的要求也不同。如航海图，航空图要求方向正确，多采用等角投影。如航海图多采用墨卡托投影。教学挂图常要求图上各种变形都不太大，因此多采用任意投影。在教学图中也因对象不同投影的选择也不一样，例如对中小学生来说，为了给学生较完整的地理概念，一般不采用分瓣投影方案，对于大学生来讲，应提高地图的精度，尽量减小投影变形以便于图上量算和比较。
中国常用的地图投影举例 第三节中国常用的地图投影举例 科学事业的发展同社会制度和经济基础是密切相联系的，旧中国是一个半封建半殖民地的国家，测绘事业也濒于停顿，编制出版的少量地图质量也很差，更少考虑到采用自己设计及计算的地图投影。在解放前出版的几种地图中曾采用过的几种地图投影，也多半是因循国外陈旧的地图投影，很少自行设计新投影。解放后，在党和政府的领导下，非常重视测绘科学事业的发展，我国测绘工作者不仅在地图投影的理论上有了研究，同时结合我国具体情况，设计了一些适合于我国情况的新的地图投影。下面介绍我国出版的地图中常用的一些地图投影。 世界地图的投影 等差分纬线多圆锥投影 正切差分纬线多圆锥投影(1976年方案) 任意伪圆柱投影：a=0．87740，6=0．85 当φ=65°时P=1．20 正轴等角割圆柱投影 半球地图的投影 东半球图 横轴等面积方位投影φ0=0°，λ0=+70° 横轴等角方位投影φ0=0°，λ0=+70° 西半球图 横轴等面积方位投影φ0=0°，λ0=-110° 横轴等角方位投影φ0=0°，λ0=-110° 南、北半球地图 正轴等距离方位投影 正轴等角方位投影
正轴等面积方位投影 亚洲地图的投影斜轴等面积方位投影φ0=+40°，λ0=+90° φ0=+40°，λ0=+90° 彭纳投影标准纬线φ0=+40°，中央经线λ0=+80°标准纬线φ0=+40°，中央经线λ0=+80° 欧洲地图的投影斜轴等面积方位投影φ0=52°30′，λ0=20° 正轴等角圆锥投影φ1=40°30′，λ0=65°30′ 北美洲地图的投影斜轴等面积方位投影φ0=+45°，λ0=-100° 彭纳投影 南美洲地图的投影斜轴等面积方位投影φ0=0°，λ0=+20° 桑逊投影λ0=+20° 澳洲地图的投影斜轴等面积方位投影φ0=-25°，λ0=+135° 正轴等角圆锥投影φ1=34°30′，φ2=-15°20′ 拉丁美洲地图的投影斜轴等面积方位投影φ0=-10°，λ0=-60° 中国地图的投影中国全图 斜轴等面积方位投影
第二节方位投影 一、方位投影的概念和种类 （一）方位投影构成的一般公式 方位投影是以平面作为投影面，使平面与地球表面相切或相割，将地球表面上的经纬线投地影到平面上所得到的图形（下面只介绍比较常用的切方位投影。为了方便起见，将地球视作半径为R的球体）。由于球面与投影平面相切位置的不同，分为正轴（切于地球极点，设以j 0表示切点的纬度，j 0=90°）、横轴（切于赤道，j 0=0°）和斜轴（切点既不在地球极点，也不在赤道上，即0°＜j 0＜90°）投影。 正轴方位投影，经线为从一点向外放射的直线束，夹角相等，而且等于相应的经度差；纬线是以经线的交点为圆心的同心圆。横轴方位投影，除经过切点的经线和赤道投影为互相垂直的直线外，其余的经纬线均为曲线。斜轴方位投影，除经过切点的经线投影为直线外，其余的经纬线均为曲线。 在正轴投影中，因为经线和纬线互相直交，所以经纬线方向和主方向一致。在横轴和斜轴投影中，一般讲经纬线方向不互相直交，因此经纬线方向不是主方向。那么什么方向是其主方向呢？为此，需要介绍一种球面坐标系。 地理坐标系是球面坐标系的一种，它是以地轴为极轴。如果另选一个极轴，如图2-17（b）中的PP1，通过PP1和球心的平面与地球表面相交的大圆，称为垂直圈。垂直于垂直圈的各圆称为等高圈。以P为极点，以垂直圈和等高圈为坐标网，所形成的坐标系叫做球面坐标系。球面坐标系是用天顶距Z（由一点到新极P的大圆弧距）和方位角ψ（该弧与极轴——过新极的经线的夹角）来表示地球面上一点的位置（图2-17（a））。很明显，球面坐标系中的垂直圈和等高圈相当于地理坐标系中的经线圈和纬线圈，故在方位投影中，若使投影平面切于球面坐标系的极点上，则类似正轴方位投影那样，垂直圈投影为从一点向外放射的直线束，夹角相等，而且等于相应的方位角之差；等高圈投影为以垂直圈的交点为圆心的同心圆。因此，在横轴和斜轴方位投影上，垂直圈与等高圈互相垂直，垂直圈与等高圈的方向与主方向一致。 地理坐标系中一点的经度和纬度是由大地测量方法推算出来的。而在球面坐标系中该点的天顶距和方位角是不知道的。故在横轴和斜轴方位投影中，采用球面坐标系，必须
高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，是一种“等角横切圆柱投影”。德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl Friedrich Ｇauss，1777一 1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）于 1912年对投影公式加以补充，故名。设想用一个圆柱横切于球面上投影带的中央经线，按照投影带中央经线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，将中央经线两侧一定经差范围内的球面正形投影于圆柱面。然后将圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即获高斯一克吕格投影平面。 一、只谈比较常用的几种：“墨卡托投影”、“高斯-克吕格投影”、“UTM 投影”、“兰勃特等角投影” 1．墨卡托(Mercator)投影 1.1 墨卡托投影简介 墨卡托(Mercator)投影，是一种" 等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。 墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。 “海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。基准纬线取至整度或整分。 1.2 墨卡托投影坐标系 取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。 2．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal
一：等角正切方位投影(球面极地投影) 概念：以极为投影中心,纬线为同心圆，经线为辐射的 直线，纬距由中心向外扩大。 变形:投影中央部分的长度和面积变形小，向外变形逐渐增 大。 用途:主要用于编绘两极地区，国际1∶100万地形图。 二：等距正割圆锥投影 概念：圆锥体面割于球面两条纬线。 变形:纬线呈同心圆弧，经线呈辐射的直线束。 各经线和两标纬无长度变形，即其它纬线均有 长度变形，在两标纬间角度、长度和面积变形 为负，在两标纬外侧变形为正。离开标纬愈远， 变形的绝对值则愈大。 用途:用于编绘东西方向长，南北方向稍宽地区 的地图，如前苏联全图等。 三：等积正割圆锥投影 概念:满足ｍｎ＝1条件，即在两标纬间经线长度放 大,纬线等倍缩小，两标纬外情况相反。 变形:在标纬上无变形，两标纬间经线长度变形为正， 纬线长度变形为负；在两标纬外侧情况相反。角度 变形在标纬附近很小，离标纬愈远，变形则愈大。 用途:编绘东西南北近乎等大的地区，以及要求面积 正确的各种自然和社会经济地图。
四：等角正割圆锥投影 概念：满足m=n条件，两标纬间经线长度与纬线长度 同程度的缩小，两标纬外同程度的放大。 变形：在标纬上无变形，两标纬间变形为负，标纬外变 形为正，离标纬愈远，变形绝对值则愈大。 用途：用于要求方向正确的自然地图、风向图、洋流图、 航空图，以及要求形状相似的区域地图；并广泛用于制 作各种比例尺的地形图的数学基础。 如我国在1949年前测制的1∶5万地形图，法国、比利 时、西班牙等国家亦曾用它作地形图数学基础，二次大 战后美国用它编制1∶100万航空图。 五：等角正切圆柱投影——墨卡托投影 概念：圆柱体面切于赤道，按等角条件，将经 纬线投影到圆柱体面上，沿某一母线将圆柱体 面剖开，展成平面而形成的投影。是由荷兰制 图学家墨卡托（生于今比利时）于1569年创拟 的，故又称（墨卡托投影）。 变形：经线为等间距的平行直线，纬线为非等 间距垂直于经线的平行直线。离赤道愈远，纬 线的间距愈大。纬度60°以上变形急剧增大， 极点处为无穷大，面积亦随之增大，且与纬线 长度增大倍数的平方成正比，致使原来只有南 美洲面积1/9的位于高纬度的格陵兰岛，在图 上比南美洲大。 用途:等角航线表现为直线，用于编制海图、印度尼西亚和赤道非洲等赤道附近国家和地区的地图、世界时区图和卫星轨迹图等。
第四节圆锥投影、多圆锥投影、伪圆锥投影 一、圆锥投影 （一）圆锥投影构成的一般公式 圆锥投影是假定以圆锥面作为投影面，使圆锥面与地球相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，然后把圆锥面沿一条母线剪开展为平面而成。当圆锥面与地球相切时，称为切圆锥投影；当圆锥面与地球相割时，称为割圆锥投影。 按圆锥与地球相对位置的不同，也有正轴、横轴和斜轴圆锥投影。但横轴和斜轴圆锥投影实际上很少应用，所以凡在地图上注明是圆锥投影的，一般都是正轴圆锥投影。 图2-39是正轴切圆锥投影示意图，视点在地球中心，纬线投影在圆锥面上仍为圆，不同的纬线投影为不同的圆，这些圆都互相平行，经线投影为相交于圆锥顶点的一束直线。如果将圆锥沿一条母线剪开展为平面，则成扇形，其顶角小于360°，在平面上纬线不再是圆，而是以圆锥顶点为圆心的同心圆弧，经线成为由圆锥顶点向外放射的直线束，经线间的夹角与相应的经度差成正比。 设球面上两条经线间的夹角为λ（图2-40），其投影在平面上为δ，δ与λ成正比，即δ=Cλ（C为常数）。纬线投影为同心圆弧，设其半径为ρ，它随纬度的变化而变化，即ρ是纬度j 的函数，ρ=f（j ）。所以圆锥投影的平面极坐标一般公式为： 如以圆锥顶点S’为原点，中央经线为X轴，通过S’点垂直于X轴的直线为Y轴，则圆锥投影的直角坐标公式为： x=-r cosd y=r sind 通常在绘制圆锥投影时，以制图区域最南边的纬j S与中央经线的交点为坐标原点，则其直角坐标公式为：
x=r S-r cosd y=r sind 式中r S为投影区域最南边纬线j S的投影半径。 根据（2-22）式可知，圆锥投影需要决定ρ的函数形式，由于P的函数形式不同，圆锥投影有很多种。c称为圆锥系数（圆锥常数），它与圆锥的切、割位置等条件有关，对于不同的圆锥投影，它是不同的。但对于某一个具体的圆锥投影，C值是固定的。总的来说，C值小于1，大于0，即0＜c＜1。当c=1时为方位投影，c=0时为圆柱投影，所以可以说方位投影和圆柱投影都是圆锥投影的特例。 （二）圆锥投影的变形分布规律 圆锥投影的纬线是同心圆弧，经线是同心圆弧的半径。经纬线是直交的，所以经纬线的长度比就是最大、最小长度比。 由图2-41可以看出，球面上经线微分弧长AB=Rdj ，纬线微分弧长 AD=rdl =Rcosj dl ； 在投影平面上，经线微分线段A’B’=-dρ（dρ带负号，是因为变量A’B’与动径SA’的方向相反），纬线微分线段A’D’=ρdδ。根据长度比定义，可得 由上面几式可以看出，圆锥投影的各种变形都是纬度j 的函数，与经度λ无关。也就是说，圆锥投影的各种变形是随纬度的变化而变化，在同一条纬线上各种变形的数值各自相等，因此，等变形线与纬线平行，呈同心圆弧状分布。在切圆锥投影上，相切的纬线是一条没有变形的线，称为标准纬线，从标准纬线向南、北方向变形逐渐增大（图2-42）。
等积方位投影 等积方位投影是使图上各点的图上面积和相应的实际地面面 积比值相等的方位投影。因地球面与投影面相切（或相割）的位置不同，分为正轴，横轴、斜轴投影。（1）等积正轴（方位）投影中的经线表现为放射状直线，纬线表现为同心圆。从投影中心向外，纬线间隔不断缩小。这种投影主要适于绘制极地和南北半球图。如中学生使用的中国地图册中的北半球和南半球图。（2）等积横轴（方位）投影又称赤道等积方位投影。在这种图上，通过投影中心的中央经线和赤道表现为直线，其他经纬线都表现为曲线，在中央经线上从中心向南向北，纬线间隔逐渐缩小，在赤道上从地图中心向东向西，经线间隔逐渐缩小。我国所绘东西半球图，多用此投影，在中学生使用的世界地图册中，东西半球图和非洲图。（3）等积斜方位投影中央经线表现为直线，其他经纬线为曲线。在中央经线上从地图中心向上向下，纬线间隔逐渐缩小。多用在地图集中做大洲图，各大洲面积便于对比。在中学使用的世界地图集中的陆半球和水半球。亚洲图、欧洲图、北美洲图、南美洲图、大洋洲及太平洋岛屿等图均用此投影图（4）等距方位投影又称波斯托投影。沿一个主方向比例不变，在正投影中，经线不变，在横轴、斜轴投影中，沿垂直圈比例不变。经纬线形式和等积方位投影相同，只是纬线间隔不同，当纬差相同时，在中央经线上纬线间隔距离相等。正轴投影主要用作极区地图，如我国出版的世界地图集中的北冰洋和南极洲。 等距投影 等距投影是一种任意投影。沿某一特定方向之距离，投影之后保持不变，即沿该特定方向长度之比等于1。在实际应用中多把经线绘成直线，并保持沿经线方向距离相等，面积和角度有些变形，多用于绘制交通图。通常是在沿经线方向上等距离，此时投影后经纬线正文。该投影既有角度变形又有面积变形，两种变形量值近似相等，且介于等角和等积投影之间。适用于沿某一特定方向量测距离的地图、教学地图和交通地图等。 具体有等距方位投影，等距圆柱投影，等距圆锥投影。等距投影的变形介于等角投影和等积投影之间。 等距方位投影是假想球面与平面相切，切于极点为正轴，切于赤道为横轴，切于极点和赤道之间的任意点为斜轴。经纬线形式同一般方位投影，只是在中央经线上纬线间隔相等。其特点是：由切点至任一方向的距离同实地相符；最大角度和面积变形均为以切点为圆心的同心圆。这种投影常用于半球图，交通图等。
一、投影法的基本性質 在一定的投影條件下,求得空間投影面上的投影的方法,稱為投影法。 投影法分為中心投影法和平行投影法 1.中心投影法 空間形體各頂點引出的投射線都通過投影中心。投射線都相交於一點投影法,稱為中心投影法,所得的投影稱為中心投影。在中心投影法中,將形體平行移動靠近或遠离投影面時,其投影就會變小或變大,且一般不能反映空間形體表面的真實形狀和大小,作圖又比較復雜,所以中心投影法在機械工程中很少采用。 2.平行投影法 將投影中心移至無限遠處時,則投射線成為互相平行。這种投射線互相平行的投影法,稱為平行投影法,所得的投影稱為平行投影。在平行投影法中,投射線相對投影面的方向稱為投影方向。當空間形體平行移動時,其投影的形狀和大小都不會改變。平行投影法按投影方向的不同又分為斜投影法各正投影法 a.斜投影法投影方向傾斜於投影面時稱為斜投影法,由此法所得的投影稱為斜投影。 b.正投影法投影方向垂直於投影面時稱為正投影法,由此法所得的投影稱為正投影。 平行投影的基本性質 (1)同類性
一般情況下,直線的投影仍是直線,平面圖形的投影仍是原圖形的類似形(多邊形的投影仍為同邊數的多邊形)。 (2)真形性 當直線或平面平行於投影面時,其投影反映原線段的實長或平面圖形的真形。(3)積聚性 當直線或平面平行於投影方向時,直線的投影積聚成點,平面的投影積聚成直線。這種性質稱為積聚性,其投影稱為積聚性的投影 (4)從屬性 若點在直線上,則點的投影仍在該直線的投影上。 (5)平行性 若兩直線平行,則其投影仍相互平行。 (6)定比性 直線上兩線段長度之比或兩平行線段長度之比,分別等於其長度之比。 二、軸測投影圖和正投影圖 1.軸測投影圖按平行投影法把空間形體連同確定其空間位置的直角坐標 系一並投影到一個適當位置的投影面上,使其投影能現時反映形體三度 的空間形狀。這種投影法稱為軸測投影法,所得的投影圖稱為軸測投影圖, 簡稱軸測圖。 這种圖有較好的直觀性,容易看懂,但形體表面的形狀在投影圖上變形,致命
透视方位投影——球面投影（平射方位投影） 透视方位投影——球心投影 正轴球心方位投影 正轴、横轴和斜轴球面方位投影经纬网 等角横轴方位投影， 中央经线与赤道投影为相互垂直的直线，且为其他经线和纬线的对称轴。经纬线正交。 P O A A Z Z/2r 1 ° 45° ρ O A A P Z R 球心投影属任意性质 变形特点：沿垂直圈和等高圈的长度比，从投影中心向四周急剧扩大，且沿垂直圈方向扩大更甚，变形椭圆的长轴指向投影中心。 投影特点：由于视点位于球心，视点和大圆在同一平面，要将大圆投影到平面，实际上是将该大圆所在的平面延伸与投影面相交，二平面的交线是直线。故球面上的大圆在投影面上为直线。 球面投影在投影中心点附近变形较小，离开中心点越远变形越大，等变形线为以投影中心为圆心的同心圆。故适宜制作圆形区域的投影。
透视方位投影——正射方位投影 横轴球心投影 所有经线投影为直线，赤道投影为与经线垂直的直线，其他纬线投影为对称于赤道的双曲线 斜轴球心投影 经线投影为从投影中心放射的直线，赤道投影为与中央经线垂直的直线，其余纬线投影为曲线。 投影中，任何两点间的直线代表过此两点的大圆。故它可用于编航海和航空图。 图中，o 代表大圆航线，l 代表等角航线，I 代表等方位线。 O A A P R z r 横轴正射投影 所有纬线平面延伸与投影面相交成为纬线的投影，故纬线投影为平行直线，经线一般投影为椭圆中央经线为直线，与它相差90o的经线投影为圆。 此投影立体感好，一般用于制作天体图。 正轴正射方位投影 投影中心: 90oS ，72.5oW 变形特点：等高圈长度比不变，从投影中心沿垂直圈方向长度比和面积急剧缩小，到赤道时变形椭圆的短轴为0。
常用地图投影公式 1．约定 本文中所列的转换公式都基于椭球体 a -- 椭球体长半轴 b -- 椭球体短半轴 f -- 扁率 e -- 第一偏心率 e’-- 第二偏心率 N -- 卯酉圈曲率半径 R -- 子午圈曲率半径 B -- 纬度，L -- 经度，单位弧度(RAD) -- 纵直角坐标, -- 横直角坐标，单位米(M) 2．椭球体参数 我国常用的3个椭球体参数如下（源自“全球定位系统测量规范GB/T 18314-2001”）： 椭球体长半轴a（米）短半轴b（米） Krassovsky （北京54采用）6378245 6356863.0188 IAG 75（西安80采用）6378140 6356755.2882
WGS 84 6378137 6356752.3142 需要说明的是，在“海洋地质制图常用地图投影系列小程序”中，程序界面上的所谓“北京1954“西安1980”及“WGS 84”在实际计算中只涉及了相应的椭球体参数。 3．墨卡托(Mercator)投影 3.1 墨卡托投影简介 墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定, 假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。 墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确
我国常用的地图投影 世界地图 1、正切差分纬线多圆锥投影（1976年方案） 2、任意伪圆柱投影a=0.87740，b=0.85 当φ=65°P=1.20 3、正轴等角割圆柱投影 4、组合圆柱投影（在纬度±60°以内是正轴等角圆柱投影、纬度±60°以外是任意圆柱投影） 半球地图 东半球地图 横轴等面积方位投影φ0=0°，λ0=+70° 横轴等角方位投影φ0=0°，λ0=+70° 西半球地图 横轴等面积方位投影φ0=0°，λ0=?110° 横轴等角方位投影φ0=0°，λ0=?110° 水陆半球地图 斜轴等面积方位投影φ0=45°，λ0=0° 和φ0=?45°，λ0=180° 南、北半球地图 正轴等距离方位投影
正轴等面积方位投影 份洲和各大洋地图 亚洲地图 斜轴等面积方位投影φ0=+40°，λ0=+90° 或φ0=+40°，λ0=+85°彭纳投影标准纬线φ0=+40°，中央经线λ0=+80° 标准纬线φ0=+30°，中央经线λ0=+80° 欧洲地图 斜轴等面积方位投影φ0=52°30＇，λ0=20° 或φ0=50°，λ0=20° 正轴等角圆锥投影φ1=40°30＇，φ2=65°30＇ 拉丁美洲地图 斜轴等面积方位投影φ0=+45°，λ0=?100° 彭纳投影标准纬线φ0=+45°，中央经线λ0=?100°大洋洲地图 斜轴等面积方位投影φ0=?10°，λ0=170° 澳洲地图 斜轴等积方位投影φ0=?25°，λ0=+135° 正轴等角圆锥投影φ1=34°30＇，φ2=?15°20＇ 拉丁美洲地图 斜轴等面积方位投影φ0=?10°，λ0=?60°
南美洲地图 斜轴等面积方位投影φ0=?20°，λ0=?60° 彭纳投影 太平洋地图 斜轴等面积（或任意）方位投影φ0=?20°，λ0=?160° 或φ0=?15°，λ0=?160°乌尔马耶夫正弦任意伪圆柱投影 大西洋地图 斜轴任意伪方位投影φ0=+25°，λ0=?30° 斜轴等面积方位投影φ0=+20°，λ0=?30° 横轴等面积方位投影φ0=0°，λ0=?30° 印度洋 斜轴等面积方位投影φ0=?20°，λ0=+80° 墨卡托投影 太平洋与印度洋地图 乌尔马耶夫正弦任意伪圆柱投影 墨卡托投影 中国地图 中国全图 斜轴等面积方位投影φ0=27°30＇，λ0=+105° 或φ0=30°30＇，λ0=+105°
地理信息系统常用的地图投影 1、高斯－克吕格投影--------实质上是横轴切圆柱正形投影 该投影是等角横切椭圆柱投影。想象有一椭圆柱面横套在地球椭球体外面，并与某一条子午线（称中央子午线或轴子午线）相切，椭圆柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定的投影方法将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面。 高斯平面直角坐标系以中央经线和赤道投影后为坐标轴，中央经线和赤道交点为坐标原点，纵坐标由坐标原点向北为正，向南为负，规定为 X轴，横坐标从中央经线起算，向东为正，向西为负，规定为Y轴。所以，高斯-克吕格坐标系的X、Y轴正好对应一般GIS 软件坐标系中的Y和X。 高斯投影的条件和特点 ★中央经线和赤道投影后为互相垂直的直线，且为投影的对称轴 高斯投影的条件★投影具有等角性质 ★中央经线投影后保持长度不变 ★中央子午线长度变形比为1，其他任何点长度比均大于1 ★在同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道处为最大 高斯投影的特点★在同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大，最大值位于投影带边缘★投影属于等角性质，没有角度变形，面积比为长度比的平方 ★长度比的变形线平行于中央子午线 高斯投影6°和3 为了控制变形，我国地图采用分带方法。我国1：1.25万—1：50万地形图均采用6度分带，1：1万及更大比例尺地形图采用3度分带，以保证必要的精度。 6度分带从格林威治零度经线起，每6度分为一个投影带，该投影将地区划分为60个投影带，已被许多国家作为地形图的数字基础。一般从南纬度80到北纬度84度的范围内使用该投影。 3度分带法从东经1度30分算起，每3度为一带。这样分带的方法在于使6度带的中央经线均为3度带的中央经线；在高斯克吕格6度分带中中国处于第13 带到23带共12个带之间；在3度分带中，中国处于24带到45带共22带之间。 高斯--克吕格投影的优点：★等角性别适合系列比例尺地图的使用与编制; ★径纬网和直角坐标的偏差小，便于阅读使用; ★计算工作量小，直角坐标和子午收敛角值只需计算一个带。 ★由于高斯-克吕格投影采用分带投影，各带的投影完全相同，所以各投影带的直角坐标值也完全一样，所不同的仅是中央经线或投影带号不同。为了确切表示某点的位置，需要在Y坐标值前面冠以带号。如表示某点的横坐标为米，前面两位数字“20”即表示该点所处的投影带号。 2、墨卡托投影---------- 等角正切圆柱投影 定义：假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。 特性：墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。 墨卡托投影的用途 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和
世界地图常用地图投影知识大全 2009-09-30 13:20 在不同的场合和用途下使用不同的地图投影,地图投影方法及分类名目众多,象:墨卡托投影,空间斜轴墨卡托投影,桑逊投影,摩尔维特投影,古德投影,等差分纬线多圆锥投影,横轴等积方位投影,横轴等角方位投影,正轴等距方位投影,斜轴等积方位投影,正轴等 角圆锥投影,彭纳投影,高斯-克吕格投影,等角圆锥投影等等。 一、世界地图常用投影 1、等差分纬线多圆锥投影（Polyconic Projection With Meridional Interval on Same Parallel Decrease Away From Central Meridian by Equal Difference） 普通多圆锥投影的经纬线网具有很强的球形感，但由于同一纬线上的经线间隔相等，在编制世界地图时，会导致图形边缘具有较大面积变形。1963年中国地图出版社在普通多圆锥投影的基础上，设计出了等差分纬线多圆锥投影。 等差分纬线多圆锥投影的赤道和中央经线是相互垂直的直线，中央经线长度比等于1；其它纬线为凸向对称于赤道的同轴圆弧，其圆心位于中央经线的延长线上，中央经线上的纬线间隔从赤道向高纬略有放大；其它经线为凹向对称于中央经线的曲线，其经线间隔随离中央经线距离的增加而按等差级数递减；极点投影成圆弧(一般被图廓截掉),其长度等于赤道的一半（图2-30）。 通过对大陆的合理配置，该投影能完整地表现太平洋及其沿岸国家，突出显示我国与邻近国家的水陆关系。从变形性质上看，等差分纬线多圆锥投影属于面积变形不大的任意投影。我国绝大部分地区的面积变形在10%以内。中央经线和±44o纬线的交点处没有角度变形，随远离该点变形愈大。全国大部分地区的最大角度变形在10o以内。等差分纬线多圆锥投影是我国编制各种世界政区图和其它类型世界地图的最主要的投影之一。 类似投影还有正切差分纬线多圆锥投影（Polyconic Projection with Meridional Intervals on Decrease Away From Central Meridian by Tangent），该投影是1976
第三章高斯投影及高斯平面直角坐标系§3.1地图投影概述 3.1.1地图投影的意义与实现 由椭球面投影到平面，大地经纬度B,L,与平面坐标x,y的关系 因椭球面是不可展曲面，要建立一一对应的关系，必然会产生投影变形控制投影变形有各种不同的方法，对应于不同的投影. 3.1.2地图投影变形及其表述 1, 投影长度比,等量纬度及其表示式 长度比:投影平面上微分长度与椭球面上相应微分长度之比. 投影平面上微分长度： 椭球面上微分长度： 3.1.2地图投影变形及其表述 上式中 q为等量纬度,计算公式为 引入等量纬度后，使相同角度量的dq与dL所对应的椭球面上的弧长相同. 3.1.2地图投影变形及其表述 上式中 q为等量纬度,计算公式为 引入等量纬度后，使相同角度量的dq与dL所对应的椭球面上的弧长相同. 3.1.2地图投影变形及其表述 上式中
q 为等量纬度, 计算公式为 引入等量纬度后,使相同角度量的dq 与dL 所对应的椭球面上的弧长相同. 3.1.2 地图投影变形及其表述引入等量纬度后,投影公式为: 求微分,得: 其中:l = L - L0 3.1.2 地图投影变形及其表述根据微分几何,其第一基本形式为: 其中: 3.1.2 地图投影变形及其表述则,长度比公式为: 将代入上式,得: 3.1.2 地图投影变形及其表述 当A=0°或180，得经线方向长度比： 当 A = 90 °或270 °,得纬线方向长度比: 要使长度比与方向无关，只要:F = 0, E = G则长度比可表示为： 3.1.2 地图投影变形及其表述 长度比与 1 之差,称为长度变形,即: vm>0,投影后长度变大，反之，投影后长度变短. 3.1.2 地图投影变形及其表述 2, 主方向和变形椭圆 主方向:在椭球面上正交的两个方向投影到平面上后仍然正交,则这两个方向称为主方向. 性质:主方向投影后具有最大和最小尺度比. 对照第一基本形式,得: 且:
第四节方位投影 一、方位投影的概念和种类 方位投影是以平面作为投影面，使平面与地球表面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上所得到的图形。 本节只介绍常用的切方位投影，将地球半径视为R的球体。 方位投影可分为透视方位投影和非透视方位投影两类。 1.透视方位投影 利用透视法把地球表面投影到平面上的方法称为透视投影。 透视方位投影的点光源或视点位于垂直于投影面的地球直径及其延长线上，由于视点位置不同，因而有不同的透视方位投影。 ①当视点（光源）位于地球球心时，即视点距投影面距离为R时，称 为中心射方位投影或球心投影。 ②当视点或光源位于地球表面时，即视点到投影面距离为2R时，称 为平射方位投影或球面投影。 ③当视点或光源位于无限远时，投影线（光线）成为平行线，称为正 射投影。 根据投影面和地球球面相切位置的不同，透视投影可分为三 类： ①当投影面切于地球极点时，称为正轴方位投影。 ②当投影面切于赤道时，称为横轴方位投影。 ③当投影面切于既不在极点也不在赤道时，称为斜轴方位投影。 2.非透视方位投影 非透视方位投影是借助于透视投影的方式，而附加上一定的条件，如 加上等积、等距等条件所构成的投影。在这类投影中有等距方位投影和等 积方位投影。 二、正轴方位投影 投影中心为极点，纬线为同心圆，经线为同心圆的半径，两条经线 间的夹角与实地相等。等变形线都是以投影中心为圆心的同心圆。包括 等角、等积、等距三种变形性质，主要用于制作两极地区图。 1.正轴等角方位投影 平射正轴方位投影又叫等角方位投影或球面投影。 投影条件：视点位于球面上，投影面切于极点。 特点： ①纬线投影为以极点为圆心的同心圆，纬线方向上的长度比大于1。赤道上的长度变形比原来扩大1倍。 ②经线投影为以极点为圆心的放射性直线束，经线夹角等于相应的经差，沿经线方向上
第四节方位投影 一、方位投影的概念和种类： a)概念：方位投影是以平面作为投影面，使平面与地球表面相切或相割， 将球面上的经纬线投影到平面上所得到的图形。 b)分类：正轴、横轴、斜轴方位投影 c)投影平面上，由投影中心（平面与球面相切的点，或平面与球面相割 的割线圆心点）向各个方向的方位角与实地相等，等变形线是以投影 中心为圆心的y同心圆，切点或相割的割线无变形。适合制作形状大 致为圆形区域的地图。 1.方位投影分类 根据投影面和地球球相切位置不同 d)当投影面切于地球极点时，为正轴投影。 e)当投影面切于赤道时，为横轴方位投影。 f)当投影面切于既不在极点也不在赤道时，斜轴方位投影。 ●二、正轴方位投影 ●投影中心为极点，纬线为同心圆，经线为同心圆的半径，两条经线间的夹 角与实地相等。 ●等变形线都是以投影中心为圆心的同心圆。包括等角、等积、等距三种 变形性质，主要用于制作两极地区图
1.正轴等角方位投影 投影条件：视点位于球面上，投影面切于极点。 纬线投影为以极点为圆心的同心圆，纬线方向上的长度比大于1。赤道上的长度变形比原来扩大1倍。 经线投影为以极点为圆心的放射性直线束，经线夹角等于相应的经差，沿经线方向上的长度比大于1，赤道上各点沿经线方向上的长度变形比原来扩大1倍。 投影的误差分布规律：由投影中心向外逐渐增大。 经纬线投影后，仍保持正交，所以经纬线方向就是主方向，又因为m = n，即主方向长度比相等， 无角度变形，但面积变形较大，边缘面积变形是中心的四倍。 正轴等角方位投影正轴等距方位投影
2.正轴等距方位投影 等距方位投影属于任意投影，它既不等积也不等角。投影后经线保持正长，经线上纬距保持相等。 纬线投影后为同心圆，经线投影为交于纬线圆心的直线束，经线投影后保持正长，所以投影后的纬线间距相等。经纬线投影后正交，经纬线方向为主方向。 角度、面积等变形线为以投影中心为圆线的同心圆。 球面上的微圆投影为椭圆，且误差椭圆的 长半径和纬线方向一致，短半径与经线方 向一致，且等于微圆半径r，又因自投影中 心，纬线扩大程度越来越大，所以变形 椭圆的长半径也越来越长，椭圆越来越扁。 常用来做两极的投影。 三、横轴方位投影 ●平面与球面相切，其切点位于赤道上的任意点。特点：通过投影中心的中 央经线和赤道投影为直线，其他经纬线都是对称于中央经线和赤道的曲线。 横轴方位投影斜轴方位投影 ●横轴等距方位投影：中央经线上从中心向南北，纬线间隔相等；赤道上，自 投影中心向东西，经线间隔逐渐扩大。 ●横轴等积方位投影：中央经线上从中心向南北，纬线间隔逐渐缩小；赤道上， 自投影中心向东西，经线间隔也是逐渐缩小的。
椭球体参数 我国常用的3个椭球体参数如下（源自“全球定位系统测量规范GB/T 18314-2001”）Krassovsky (北京54采用)(长轴a: 6378245, 短轴b: 6356863.0188) IAG 75(西安80采用)(长轴a: 6378140, 短轴b: 6356755.2882) WGS 84(长轴a: 6378137, 短轴b: 6356752.3142) 墨卡托(Mercator)投影 墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定, 假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。 墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。 “海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。基准纬线取至整度或整分。 墨卡托投影坐标系 取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。 高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal Transverse Mercator）投影 高斯-克吕格投影与UTM投影异同 高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影（Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托投影的变种，目前一些国外的软件或国外进口仪器的配套软件往往不支持高斯-克吕格投影，但支持UTM投影，因此常有把UTM投影当作高斯-克吕格投影的现象。从投影几何方式看，高斯-克吕格投影是“等角横切圆柱投影( transverse conformal cylinder projection)”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为1；UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”，圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比0.9996。从计算结果看，两者主要差别在比例因子上，高斯-克吕格投影中央经线上的比例系数为1，UTM投影为0.9996，高斯-克吕格投影与UTM投影可近似采用X[UTM]=0.9996 * X[高斯]，Y[UTM]=0.9996 * Y[高斯]，进行坐标转换（注意：如坐标纵轴西移了500000米，转换时必须将Y值减去500000乘上比例因子后再加500000）。从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的第1带是UTM的第31带。此外，两投影的东伪偏移都是500公里，高斯-克吕格投影北伪偏移为零，UTM北半球投影北伪偏移为零，南半球则为10000公里。 高斯-克吕格投影简介 高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影，是一种“等角横切圆柱投影”。德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl Friedrich Gauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国
“地图投影变换”课程期末学习报告 斜轴等距离方位投影 绘制中国全图的经纬网 时间： 2011 年 6 月 8 日 姓名：邹石林 学号： 08110113
一、 作业内容概述(100字左右) 用斜轴等距离方位投影，绘制中国全图的经纬网 等距离方位投影是方位投影之一种。由荷兰制图学家墨卡托（1512—1594）1569年提出，绘制两极地区图，用以弥补墨卡托投影之不足。后又经过法国数学家波斯特尔于1581年修订推广而得名。而斜轴投影中，中央经线为直线，其他经纬线为对称于中央经线的曲线。这种投影图上由中心到任何点的方位角保持正确，沿经线的距离与实地相等,既不等积又不等角。等距离斜轴投影用于以测站为中心的专题图，如地震测站等，对编制一定范围的地图具有很重要的意义。 二、 实现步骤及相关计算数据表 1、 地理坐标换算球面极坐标 当计算斜轴投影，由地理坐标求球面极坐标时，应使用下列公式，即： )cos(cos cos sin sin cos 000λλ????-+=z Z sin ) sin(cos sin 0λλ?α-= 计算用于中国全图（南海诸岛不作插图）的等距离斜方位投影，则确定中心点Q 的0?=300N ，0λ=1050E ，经纬网密度??=50，λ?=50 由于接下的计算需要我们求出Z 和sin α的值，如下图所示：
2、 确定地图主比例尺和计算直角坐标。使用等距离斜方位投影，主比例尺为： 1:1000万。将地球半径按主比例尺缩小为R c =R/0μ=63.710cm ，于是 cm ρ=R c Z 其中天顶距Z 以弧度表示。 又由球面极坐标转化平面直角坐标，因其为等距离斜方位投影，则公式为： .sin , cos αραρcm cm y x == 可计算出以cm 计的ρ，x ，y 值，并记录如下图： 用坐标形式导出x ，y 值（注意其x ，y 值分别对应一般直角坐标系中的y ，x 值）如下图:
介绍几种常用的，其它的投影方式请了解的朋友跟帖补充|) 一、地图投影（比较常用的几种：“墨卡托投影”、“高斯-克吕格投影”、“UTM投影”） 1．墨卡托(Mercator)投影 1.1 墨卡托投影简介 墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。 墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。 “海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。基准纬线取至整度或整分。 1.2 墨卡托投影坐标系 取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。 2．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal Transverse Mercator）投影 2.1 高斯-克吕格投影简介 高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，是一种“等角横切圆柱投影”。德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl Friedrich Gauss，1777～1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）于1912年对投影公式加以补充，故名。设想用一个圆柱横切于球面上投影带的中央经线，按照投影带中央经线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，将中央经线两侧一定经差范围内的球面正形投影于圆柱面。然后将圆柱面沿过南北极的两条母线剪开展平，即得到高斯-克吕格投影平面。 高斯-克吕格投影后，除中央经线和赤道为直线外，其他经线均为对称于中央经线的曲线。