地图投影概念
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地图投影观点
地图投影的观点
我们能够用一个特定的旋转椭球风光或球面取代地球的自然表面。 可是,不论是椭球面
或球面均为不行展平的曲面, 即不可以无裂隙、 无重叠地描述在地图平面上。 就像桔皮剥下平
铺在平面上, 必定产生裂隙相同, 假如硬将地球表面展成平面, 也不行防备地会产生裂隙或
重叠。
人们研究地球及地理环境时常常将其减小数千万倍制成地球仪, 我们研究怎样把椭球体
表面描绘在平面上时,也不如借助地球仪。假定按相同经差〔比如 30°〕沿经线将地球仪
切成假定干平分,如图 1。我们在一个极点将各平分联合平坦在纸面上,那么产生了裂隙。这些
裂隙跟着走开原点距离的增大而增大。假定仍按上述方法切割平分地球仪,如图 2,我们在
南北纬 30°纬线大将各局部联合平坦在纸面上,那么既产生裂隙又产生重叠。在 30°纬线以
内,跟着离该纬线的距离加大重叠度加大,在 30°纬线之外,跟着离纬线的距离加大裂隙
加大。 倘假定按相同纬差沿纬线将地球仪切成假定干等份, 再将各平分沿同一条经线切开, 如图
3,我们沿某一经线将各局部联合平坦在纸面上,相同产生裂隙,图 1 这些裂隙跟着离联合
经线距离的增大而增大。
图 1 图 2
尽人皆知,地图上一般不一样意出现裂隙和重叠。 为了除去地图上的裂隙和重叠, 实现地
球表面在地图上的正确描绘, 早在公元前 600 多年,希腊天文学家塞利斯就研制出日晷投影
——球心方向投影编制天体图; 在公元前 200 多年亚历山大天文学和地理学家埃拉托色尼研
制出正轴等距投影编制世界图。 跟着社会生产及科学技术的进步, 地图学不停展开, 科学家
们又探究了很多新的投影,以合用于不一样内容、不一样
用途、不一样比率尺地图的需要。
要把它们绘制成地图,第一要将球面上的经纬线
展绘到平面上,而后按地理事物的坐标转绘到相应格
网中而组成地图。因而可知,经纬网在绘制地图的过
程中拥有“骨架〞作用。地图投影就是研究球面上经
纬网展绘到平面上的数学方法。
地图投影学是地图学的一个分支学科,它研究地
图投影的理论、方法、应用和变换等,也称为数学制
图学。 图 3
数学上“投影〞是不一样曲面之间点与点的对应关系。 地图投影实质上是在地球面和平面
之间成立这类关系。如图 4,设球面上点 A〔、 λ 〕投影后对应于平面上点 A' 〔 x、y〕,那么
A
与 A' 的坐标之间存在函数关系: 地图投影观点
图 4 球面点向平面转移
f 1、f 2 都是单值、连续和有限的函数。不一样的函数就有不一样的地图投影,以便分别知足不一样
内容和用途的地图。反之,在某种投影的地图上,随意点的坐标都一定知足一种函数关系。
图 1-20 是格陵兰岛在三种不一样投影网格上绘制的图形,只管地图比率尺相同,可是长度、宽度、形状、面积、方向等在不一样的投影格网上都有差别,这是受经纬线形状所影响。因此应用地图时,一定认识经纬网的变形。
研究经纬网变形的一种比较直观的方法, 就是将地图上的经纬网与地球仪上相应的经纬网作比较。 地球仪固然经过减小, 但仍旧与地球相像, 地球上的各样地理事物在地球仪面上保持了正确的形状和地点,因此它被称为“天然真切〞的地图。
地球仪上的经纬网拥有以下根本特征:
1、经线圈都是大圆,长度为 2π R,在赤道上经线相互平行,跟着纬度增大而渐渐收敛于极点。
2、纬线圈是相互平行的圆,赤道为大圆,其他纬线圈跟着纬度增大而渐渐缩短,极点
为一点。
3、经纬线相互正交。
4、在同纬度带内,相同经差组成的球面梯形,其形状相同,面积相等;不一样纬度带的梯形面积由低纬向高纬减小。