地图学第二章地图投影和应用

新编地图学教程电子教案第一章：地图学概述1.1 地图的定义与功能讲解地图的定义介绍地图的功能1.2 地图的历史与发展讲解地图的历史演变介绍现代地图的发展趋势1.3 地图学的研究内容与方法讲解地图学的研究内容介绍地图学的研究方法第二章：地图投影2.1 地图投影的基本概念讲解地图投影的定义与分类介绍地图投影的特点与局限性2.2 常见地图投影类型讲解墨卡托投影介绍高斯-克吕格投影讲述其他常见地图投影2.3 地图投影的选择与应用讲解地图投影的选择原则介绍地图投影的应用实例第三章：地图符号与表示方法3.1 地图符号的基本概念讲解地图符号的定义与分类介绍地图符号的功能与作用3.2 地图符号的设计与表示讲解地图符号的设计原则介绍地图符号的表示方法3.3 地图符号系统的建立与应用讲解地图符号系统的建立方法介绍地图符号系统的应用实例第四章：地图编制4.1 地图编制的基本流程讲解地图编制的准备工作介绍地图编制的具体步骤4.2 地图数据处理与地图编绘讲解地图数据处理的方法与技巧介绍地图编绘的方法与技术4.3 地图产品质量评价与改进讲解地图产品质量的评价指标介绍地图产品质量的改进方法第五章：电子地图设计与制作5.1 电子地图的基本概念与发展讲解电子地图的定义与特点介绍电子地图的发展历程与现状5.2 电子地图设计与制作流程讲解电子地图的设计原则与方法介绍电子地图的制作流程与技术5.3 电子地图的应用与展望讲解电子地图的应用领域介绍电子地图的发展趋势与展望第六章：地图视觉设计6.1 地图视觉设计的基本原理讲解视觉设计的概念在地图学中的应用介绍地图视觉设计的原则与方法6.2 地图色彩与视觉传达讲解地图色彩的选择与搭配介绍地图视觉传达的效果与优化6.3 地图版式设计讲解地图版式设计的基本要素介绍地图版式设计的技巧与实践第七章：地图数据分析与解释7.1 地图数据分析的基本方法讲解地图数据分析的概念与重要性介绍地图数据分析的基本方法与技术7.2 地图空间数据分析讲解地图空间数据的类型与结构介绍地图空间数据分析的方法与实践7.3 地图信息的解释与表达讲解地图信息解释的原则与方法介绍地图信息表达的技巧与案例第八章：地图学应用领域8.1 自然地图学讲解自然地图的分类与特点介绍自然地图学的研究方法与应用8.2 社会经济地图学讲解社会经济地图的分类与内容介绍社会经济地图学的研究方法与应用8.3 城市地图学讲解城市地图的分类与特点介绍城市地图学的研究方法与应用第九章：地图学与现代技术9.1 遥感技术在地图学中的应用讲解遥感技术的原理与方法介绍遥感技术在地图学中的应用案例9.2 GIS技术在地图学中的应用讲解GIS技术的原理与功能介绍GIS技术在地图学中的应用案例9.3 地图学与互联网技术讲解互联网技术在地图学中的应用介绍地图学在数字时代的发展趋势第十章：地图学project 与实践10.1 地图学project 的设计与管理讲解地图学project 的设计流程与管理方法介绍地图学project 的实践案例与分析10.2 地图学实践技能培养讲解地图学实践技能的重要性与培养方法介绍地图学实践案例与经验分享讲解地图学项目报告的结构与内容第十一章：地图学与地理信息系统（GIS）11.1 GIS 概述讲解GIS 的定义、组成与功能介绍GIS 的发展历程与现状11.2 GIS 数据讲解GIS 数据的类型、结构与处理方法介绍GIS 数据的获取、管理及质量控制11.3 GIS 空间分析讲解GIS 空间分析的基本方法与技术介绍GIS 空间分析在地图学中的应用实例第十二章：地图学与遥感技术12.1 遥感技术概述讲解遥感技术的原理、设备与分类介绍遥感技术在地图学中的应用领域12.2 遥感数据处理与分析讲解遥感数据处理的方法与技巧介绍遥感数据分析在地图学中的应用实例12.3 遥感技术在地图学中的未来发展探讨遥感技术在地图学中的潜在应用介绍遥感技术在地图学领域的发展趋势第十三章：地图学与互联网技术13.1 互联网地图学概述讲解互联网地图的定义、特点与分类介绍互联网地图学的发展现状与趋势13.2 网络地图设计与制作讲解网络地图的设计原则与方法介绍网络地图的制作技术及案例分析13.3 互联网地图的应用与挑战探讨互联网地图在各个领域的应用分析互联网地图面临的技术与伦理挑战第十四章：地图学教育与研究14.1 地图学教育概述讲解地图学教育的目标、内容与方法介绍地图学教育的发展现状与趋势14.2 地图学研究与实践讲解地图学研究的领域、方法与技术介绍地图学实践项目的设计与实施14.3 地图学学术团体与期刊介绍国际、国内地图学学术团体及期刊讲解地图学学术交流与传播的重要性第十五章：地图学未来展望15.1 地图学发展的新趋势探讨地图学在数字时代的发展趋势分析地图学面临的新挑战与机遇15.2 地图学技术创新与应用讲解地图学技术创新的领域与方向介绍地图学新技术在实际应用中的案例15.3 地图学的社会影响与价值探讨地图学在解决现实问题中的作用分析地图学在未来的社会影响与价值重点和难点解析本文主要介绍了新编地图学教程的电子教案，包括地图学的基本概念、历史与发展、研究内容与方法、地图投影、符号与表示方法、地图编制、电子地图设计与制作、地图视觉设计、地图数据分析与解释、地图学应用领域、地图学与现代技术、地图学project 与实践以及地图学教育与研究等方面。

《地图投影与应用》学习总结一、遥感影像的坐标定义与投影转换在这次的遥感影像的坐标定义与投影转换实习中主要分为五个部分，分别如下：（1）、学习地理投影的基本原理学习地理坐标系和投影坐标系，分清椭球体和大地基准面的概念，了解基本的几种投影类型（“墨卡托投影”、“高斯-克吕格投影”、“UTM投影）。

（2）、怎样获取参数对于地理坐标，只需要确定两个参数，即椭球体和大地基准面。

对于投影坐标，投影类型为Gauss Kruger（Transverse Mercator），除了确定椭球体和大地基准面外，还需要确定中央经线。

（3）、在软件中怎样执行坐标定义（基本步骤如下）1）定义椭球体2）定义基准面3）定义投影4）使用定义的坐标系统（4）、在软件中怎样执行投影转换（5）、自已动手操作（本实验实习结果如下）1）将给出的贵阳市修文县的栅格影像xw.img定义北京-54坐标和西安-80坐标；a)、先在ENVI中定义好北京-54坐标和西安-80坐标的投影参数（北京-54和西安-80就只有基准面和椭球体不一样，所以只需要改这两个参数就可以，在此不再赘述），如下图所示b)投影北京-54坐标和投影西安-80坐标2）将以上定义为北京-54坐标的修文影像通过地图投影转换成西安-80坐标二、、遥感影像的几何校正遥感图像的几何纠正是指消除影像中的几何形变，产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新影像。

一般常见的几何纠正有从影像到地图的纠正，以及从影像到影像的纠正，后者也称为影像的配准。

在遥感影像的几何校正这一次的实习中，我们主要针对了地形图的几何校正、影像对影像的配准、影像的自动配准三种。

在自己动手实际操作了以后，对遥感影像的几何校正在理论上有了很深刻的理解，而且和erdas对比以后发现，基本上都是差不多的，只是在ENVI中的工具栏上面改变了而已。

以下三张图片分别为地形图校正、影像对影像配准、自动配准的实验结果：三、遥感影像的镶嵌影像镶嵌是指在一定地数学基础控制下，把多景相邻遥感影像拼接成一个大范围的影像图的过程。

浅谈地图投影及其选择与应用信息科学技术的进步，为现代地图学带来了全新的发展，数字化技术大大缩短了测绘地图周期，使快速成图变为现实，由4D 产品衍生的复合型地图成果也随之出现，但在地图投影选择、投影参数确定、地图数据叠加等方面凸显问题，从而使地图投影作为地图学的重要组成部分和建立地图的数学基础，再次引起广大科技工作者的重视。

笔者就复合型地图以及运用多数据编制较小比例尺区域地图、专题地图、地图集等所涉及的地图投影谈谈自己的一点认识，供大家参考。

•地图与地图投影概念一幅现代地图必须是具备严密的数学基础，运用科学的制图综合方法，采用特定的地图符号、注记，表达出地面的三维信息和信息动态的图件。

地图由此而产生的特性不同于地面写景图、照片或风景画，它是建立在一定数学基础之上的。

地图投影学正是研究建立地图数学基础的一门学科，即研究如何将地球椭球面（或圆球面）无裂隙、无重叠、平整地转换到平面（或可展曲面）上的理论与方法。

因此，地图投影的实质就是建立地球椭球面地理坐标点（φ，λ）和平面直角坐标点（X ，Y ）的函数对应关系，其数学表达式为：X ＝F 1 （φ，λ）Y ＝F 2 （φ，λ）这种函数关系式必须是单值、有限而连续的。

众所周知，地球体面是一个不可展的曲面，无论采用何种地图投影法都不可能将地球体表面表示在平面上保持原样，都将产生变形或误差，其变形包括长度变形、面积变形和角度变形。

一般情况下，三种变形同时存在，但在特殊情况下，或可保持角度无变形，或可保持面积无变形，或可保持某个特定方向上的长度无变形。

相应地我们根据变形性质把投影分为等角投影、等面积投影和任意投影（包括等距离投影）三类，它们之间是相互联系相互影响的，其关系是：•在等面积投影中，不能保持等角特性。

•在任意投影中，不能保持等面积和等角特性。

•在等面积投影中，形状变形比其它投影大；在等角投影中，面积变形比其它投影大。

根据投影的经纬线形状，我们也可把地图投影分为方位投影、圆锥投影、圆柱投影、伪方位投影、伪圆锥投影、伪圆柱投影、多圆锥投影和组合投影等。

地图学第⼆章地图投影地图学第 2 章地图的数学基础 §1 地球体和地球坐标系 §2 地图⽐例尺 §3 地图投影的基本概念与⽅法 §4 地图投影的分类 §5 ⽅位投影 §6 圆柱投影 §7 圆锥投影 §8 其他地图投影§9 地图投影的识别与应⽤ §3 地图投影概念和⽅法 3.1 地图投影的意义地球椭球体表⾯是不可展曲⾯，要将曲⾯上的客观事物表⽰在有限的平⾯图纸上，必须经过由曲⾯到平⾯的转换。

地图投影：在地球椭球⾯和平⾯之间建⽴点与点之间函数关系的数学⽅法，称为地图投影。

x = f 1(j , l )y = f 2(j , l )地图投影的实质：是将地球椭球⾯上的经纬线⽹按照⼀定的数学法则转移到平⾯上。

3.3 地图投影变形 1. 投影变形的概念把地图上和地球仪上的经纬线⽹进⾏⽐较，可以发现变形表现在长度、⾯积和⾓度三个⽅⾯。

2.变形椭圆取地⾯上⼀个微分圆（⼩到可忽略地球曲⾯的影响，把它当作平⾯看待），它投影到平⾯上通常会变为椭圆，通过对这个椭圆的研究，分析地图投影的变形状况。

这种图解⽅法就叫变形椭圆。

为纬线长度⽐代⼊： X 2 + Y 2 = 1，得2222''1X Y m n += 微⼩圆→变形椭圆该⽅程证明: 地球⾯上的微⼩圆，投影后通常会变为椭圆，即：以O '为原点，以相交成q ⾓的两共轭直径为坐标轴的椭圆⽅程式。

⽤正等测法画⽔平放置的圆时,圆变为椭圆,圆的任意⼀对互相垂直的直径变为椭圆的⼀对直径,它们叫做椭圆的共轭直径。

特别⽅向：变形椭圆上相互垂直的两个⽅向及经向和纬向长轴⽅向（极⼤值）a短轴⽅向（极⼩值）b 据阿波隆尼定理，有经线⽅向 m ；纬线⽅向 n m 2 + n 2 = a 2 + b 2统称主⽅向 m ·n ·sin q = a ·b3.投影变形的性质和⼤⼩长度⽐和长度变形：投影⾯上⼀微⼩线段（变形椭圆半径）和球⾯上相应微⼩线段（球⾯上微⼩圆半径，已按规定的⽐例缩⼩）之⽐。