世界地图常用地图投影知识大全
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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。
世界地图常用地图投影知识大全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年中国地图出版社拟定的另外一种不等分纬线的多圆锥投影。
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 o nSame Parallel Decrease AwayFrom Central Meridian by E qual 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 Projectionwith Me ridional Intervals on Decrease Away From Central Meridian by T angent),该投影是1976年中国地图出版社拟定的另外一种不等分纬线的多圆锥投影。
20种地图投影通用横向墨卡托投影(U T M )通用横向墨卡托投影是横轴等角割圆柱投影,圆柱割地球于两条等高圈。
该投影将地球划分为60个投影带,每带经差为6度,已被许多国家作为地形图的数学基础。
一般从南纬度80到北纬度84度的范围内使用该投影,对于两极地区则采用UPS投影(通用球面极投影)。
亚尔伯斯等积圆锥投影亚尔伯斯等积圆锥投影即为双标准纬线投影,也即正轴等面积割圆锥投影。
该投影经纬网的经线为辐射直线,纬线为同心圆圆弧。
亚尔伯斯等积圆锥投影的应用在编制一些行政区划图,人口地图,地势图等方面应用较广。
如中国地势图,即是以Q1=25度,Q2=45度的亚尔伯斯等积圆锥投影。
兰伯特等角圆锥投影兰伯特等角圆锥投影也称兰勃脱正形圆锥投影,该投影的微分圆投影后仍为圆形。
经线为辐射直线,纬线为同心圆圆弧。
指定两条标准纬度线Q1,Q2,在这两条纬度线上没有长度变形,即M=N=1。
此种投影也叫等角割圆锥投影,可用来编制中,小比例尺地图。
等角圆锥投影有广泛的应用,特别适宜于作为中纬度处沿纬度线伸展的制图区域之投影,投影后经线为辐射直线,纬度线为同心圆圆弧。
我国的分省图,即为两条标准纬度线为Q1=25度,Q2=45度的兰伯特等角圆锥投影。
1962年以后,百万分一地图采用了等角圆锥投影(南纬度80度,北纬度84度),极区附近,采用等角方位投影(极球面投影)。
地图分幅为:纬度60以下,纬度差4 经差6度分幅纬度60-76,纬度差4 经差12度分幅纬度76-84,纬度差4 经差24度分幅纬度84-88,纬度差4 经差36度分幅88-90仍为一幅图每幅图内两条标准纬线的纬度:Q1=QS+40分(南纬度) Q2=QN-40分(北纬度)投影后经线是辐射直线,东西图幅可完全拼接,南北图幅有裂隙。
我国采用等角割圆锥,Q1=PHIS+35分Q2=PHIN-35分墨卡托投影(等角正圆柱投影)等角正圆柱投影也称墨卡托投影,经纬线投影为互相正交的平行直线。
常用的几种地图投影世界地图常用投影一、墨卡托投影(等角正切圆柱投影)投影方法:圆柱投影。
经线彼此平行且间距相等。
纬线也彼此平行,但离极点越近,其间距越大。
不能显示极点。
应用:标准海上航线图(方向)。
其他定向使用:航空旅行、风向、洋流。
等角世界地图。
此投影的等角属性最适合用于赤道附近地区,例如,印尼和太平洋部分地区。
特点:形状等角。
由于该投影维持局部角度关系不变,所以能很好地描绘微小形状。
面积明显变形方向保持了方向和相互位置关系的正确距离沿赤道或沿割纬线的比例是真实的。
局限:在墨卡托投影上无法表示极点。
可以对所有经线进行投影,但纬度的上下限约为80° N 和80° S。
大面积变形使得墨卡托投影不适用于常规地理世界地图。
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。
二、桑逊投影(正轴等积伪圆柱投影)应用:除用于编制世界地图外,更适合编制赤道附近南北延伸地区的地图,如非洲、南美洲地图等特点:该投影的纬线为间隔相等的平行直线,经线为对称于中央经线的正弦曲线,是等面积投影,赤道和中央经线是两条没有变形的线,离开这两条线越远,长度、角度变形越大。
因此,该投影中心部分变形较小。
三、摩尔维特投影(伪圆柱等积投影)投影方法:伪圆柱等积投影。
所有纬线都是直线,所有经线都是等间距的椭圆弧。
唯一例外的是中央子午线,中央子午线是直线。
极点是点。
应用:适用于绘制世界专题或分布地图,经常采用不连续的形式。
将其与正弦曲线投影组合使用可创造出古蒂等面积和博格斯投影。
属性:形状在中央子午线和40°44' N 与40°44' S 纬线的交点处,形状未发生变形。
向外离这些点越远,变形越严重,在投影边处变形严重。
面积等积。
方向仅在中央子午线和40°44' N 与40°44' S 纬线的交点处,局部角度才是真实的。
地图投影知识点总结地图投影是将三维地球表面映射到二维平面上的过程。
由于地球是一个三维的球体,而地图是一个二维平面,因此无法完美地将地球表面映射到地图上。
地图投影是一项复杂的工程,需要考虑到地球的形状、尺寸、方向和角度等因素,以及地球表面的曲率和变形等问题。
地图投影有很多种类,每种投影方法都有其优点和局限性。
以下是地图投影的一些基本知识点总结:地图投影的分类:地图投影可分为等距投影、等角投影和等面积投影。
等距投影是指保持地球表面上任意两点之间的距离比例不变,但方向可能会发生变化。
等角投影是指保持地球表面上任意两点之间的夹角不变,但距离和面积可能会发生变化。
等面积投影是指保持地球表面上任意两个区域的面积比例不变,但方向和角度可能会发生变化。
根据投影面的形状,地图投影可分为圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
地图投影的选择:选择适合的地图投影方法需要考虑到所要表达的地理信息、地图的使用目的和范围等因素。
例如,对于航海、航空和导航等领域,需要选用等角投影;而对于地图的变形要求较小的地理信息分析和遥感影像处理等领域,适合使用等面积投影。
地图投影的变形:地图投影会造成三种类型的变形:形状变形、大小变形和方向变形。
形状变形是指地球表面上的形状在地图上可能发生拉伸或压缩;大小变形是指地球表面上的面积在地图上可能会发生增加或减小;方向变形是指地球表面上的方向在地图上可能会发生偏差。
地图投影方法的选择要考虑到这些变形问题,以减小变形的影响。
常见的地图投影方法:1. 麦卡托投影:是一种圆柱形等距投影,常用于世界地图,保持了纬线和经线的直角,但是南北两极地区的变形严重。
2. 鲍尔投影:是一种圆柱形等面积投影,保持了地区间的面积比例,但是形状变形较大。
3. 兰伯特等角投影:是一种圆锥形等角投影,保持了地区间的角度比例,但是大小和形状变形较大。
4. 鲁宾逊投影:是一种混合投影,综合了以上投影方法的优点,常用于世界地图,尽量减小了地图的变形。
地理科普25种地图投影类型地理520公众号ID:dilizhishi520地图投影——作为GIS领域的专业词,小伙伴们一定不会陌生,甚至还时常为用什么地图投影而一度纠结。
所谓没有不变形的地图投影,根据场景选择适合自己的投影才是最好的。
小编收集了25种地图投影示例,从常见类型到新奇投影~为各位在地图制作时提供直观参考。
你最喜欢哪个?都用过哪些?欢迎留言讨论01.Aitoff埃托夫地图投影它是由俄罗斯制图员 David A. Aitoff 于 1889 年开发而成,埃托夫投影是经过改进的方位投影。
它是采用椭圆形经纬网的折衷投影。
此投影适用于绘制小比例的世界地图。
02.Azimuthal Equidistant等距方位投影等距方位投影是指使图上面积和相应的实际地面面积相等的方位投影,分为正轴,横轴、斜轴投影。
等距方位投影可以保留距中心点的距离和方向。
将地球上的所有点投影到一个平面上。
03.Behrmann贝尔曼投影贝尔曼投影是圆柱等积地图投影的一种,其标准纬线设置为南北纬30°。
由于其等积的属性,它可以高度压缩极地地区。
04.Berghaus Star AAG柏格斯星状投影也叫星状投影Hermann Berghaus 于 1879 年设计了此投影。
通常以北极为中心,可最小化大陆板块中的间断。
“美国地理学家协会”在1911 年将其中一种样式的柏哥斯星状投影用到了徽标中。
05.Bonne彭纳投影彭纳投影是一种等积伪圆锥地图投影。
其经纬网采用心形,且经常用于绘制大陆地图。
该投影是由 Claudius Ptolemy 于公元 100 年发明的,但是由于 Rigobert Bonne 在 1752 年广泛使用了这种投影,因此以他的名字命名。
06.Cassini卡西尼投影该横轴圆柱投影在沿中央子午线和所有平行于它的线的方向上,其比例保持不变,它既不是等积投影也不是等角投影。
主要适用于为北-南范围区域的大比例尺制图。
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”。
测绘中常用的地图投影方法地图作为一种常见的信息呈现方式,在测绘工作中扮演着重要的角色。
而地图投影方法则是地图制作过程中不可或缺的一环。
地图投影是将地球表面的三维信息投射到二维平面上的过程,由于地球是一个近似于椭球体的三维地理模型,所以将其表现在平面上会引起一些形状、大小和方向的失真。
本文将介绍一些测绘中常用的地图投影方法。
一、等距投影法等距投影法是一种保持地球表面上各点距离不变的地图投影方法。
其中最著名的等距投影法是墨卡托投影法。
墨卡托投影法是一种圆柱投影法,即将地球投影到一个接触地球表面的圆柱体上,再展开成平面图。
墨卡托投影法具有以下特点:1. 在赤道附近地图形状保持几乎不变,适合用来制作大尺寸地图。
2. 北纬高于赤道的地区会呈现出纵向拉长的形状,而南纬高于赤道的地区则是纵向收缩。
二、等面积投影法等面积投影法是一种保持地球表面上各个区域面积比例不变的地图投影方法。
其中最常见的等面积投影法是兰勃托投影法。
该投影法将地球投影到一个接触地球表面的圆锥体上,再展开成平面图。
兰勃托投影法具有以下特点:1. 在地图上,各个区域的面积比例与实际相符,适合用来制作区域面积比例重要的地图。
2. 高纬度地区形状会发生压缩和形变。
三、正轴等距投影法正轴等距投影法是一种使某一点保持在地图上的位置与实际相符的地图投影方法。
其中最常见的正轴等距投影法是汇卢卓投影法。
该投影法将地球投影到一个接触地球表面的切平面上,再展开成平面图。
汇卢卓投影法具有以下特点:1. 在地图上,特定地点的位置保持不变。
2. 地图整体形状会产生扭曲和拉伸。
四、等经纬度投影法等经纬度投影法是一种直接将地球经纬线映射到平面图上的地图投影方法。
其中最常见的等经纬度投影法是正投影法。
该投影法将地球投影到一个与地球相切的平面上,使得地图上经纬线直线简单。
正投影法具有以下特点:1. 经纬线在地图上表现为直线。
2. 不同纬度上的东西向距离不同,形成等经线。
综上所述,地图投影方法在测绘工作中起到至关重要的作用。
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年中国地图出版社拟定的另外一种不等分纬线的多圆锥投影。
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。
常见地图投影欧阳芳地图投影:按变形性质分类:等角投影,等积投影,任意投影按几何构成方法分类:方位投影,圆柱投影,圆锥投影按非几何构成方法分类:伪方位投影,伪圆柱投影,伪圆锥投影,多圆锥投影按照投影面积与地球相割或相切分类:割投影,切投影这里只介绍常见常用的地图投影。
1.常见的地图投影按变形性质分为:等角投影:定义为投影前后对应的微分面积保持图形相似,即角度变形为零,也称正形投影。
其在一点上任意方向的长度比都相等,但在不同地点长度比是不同,即不同地点上的变形椭圆大小不同。
等积投影:定义为即在投影平面上任意一块面积与椭球面上相应的面积相等,即面积变形等于零。
等距投影:在任意投影上,长度、面积和角度都有变形,它既不等角又不等积。
但是有一种比较常见的等距投影,定义为沿某一特定方向的距离,投影前后保持不变。
在这种投影图上并不是不存在长度变形,它只是在特定方向上没有长度变形。
等距投影的面积变形小于等角投影,角度变形小于等积投影。
其变形性质在微分圆上的表示列表对比为:名称特点适用范围等角投影无角度变形航海、空图、洋流图、风向图、气象图及军用地图等积投影无面积变形经济图,行政区图和人口图等距投影(属于任意投影的特殊情况)特定方向上无长度变形沿某一特定方向量测距离的地图、教学地图和交通地图2.常用的几何投影:方位投影:以平面作为投影面,使平面与球面相切或相割,将球面上的经纬线投影到平面上而成。
其中球心投影常用于航空及航海图,外心投影常用于空间透视投影。
圆柱投影:以圆柱面作为投影面,使圆柱面与球面相切或相割,将球面上的经纬线投影到圆柱面上,然后将圆柱面展为平面而成。
圆锥投影:以圆锥面作为投影面,使圆锥面与球面相切或相割,将球面上的经纬线投影到圆锥面上,然后将圆锥面展为平面而成。
圆锥投影,圆柱投影,以及方位投影的情况分别用图形表示为:方位投影,圆锥投影,圆柱投影的异同分析(此表格中不加特别说明则默认为正轴投影):名称方位投影圆柱投影圆锥投影投影面平面圆柱面圆锥面纬线投影特点同心圆平行直线同心圆圆弧经线投影特点同心圆的半径与纬线投影成的平行直线垂直的平行直线垂直于同心圆弧且相交于一点的直线束投影变形分析经线间的夹角与实地经度差相等,其等变形线为圆其变形只与纬度有关,与经差无关,同纬度上各点其变形只与纬度有关,与经差无关,同纬度上各点形的变形相同的变形相同适用范围具有圆形轮廓的区域和两极地区低纬度沿纬线伸展的区域中纬度处沿纬线伸展的区域习惯特殊投影方式及用途1.正轴等角方位投影:极球面2.等积方位投影:小比例尺地图,东西半球图3.正轴等距方位投影:南北极图4.横轴等距方位投影:东西半球图5.斜轴等距方位投影:航空中心站,地震观测中心,气象站等需满足到中心距离相等的勘测中心。
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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年中国地图出版社拟定的另外一种不等分纬线的多圆锥投影。
该投影的经纬线形状和上一个投影相同,其经线间隔从中央经线向东西两侧按与中央经线经差的正切函数递减。
该投影属于角度变形不大的任意投影,角度无变形点位于中央经线和纬度±44º的交点处,从无变形点向赤道和东西方向角度变形增大较慢,向高纬增长较快。
面积等变形线大致与纬线方向一致,纬度±30º 以内面积变形为10%-20%,在±60º处增至200%。
总体来看,世界大陆轮廓形状表达较好,我国的形状比较正确,大陆部分最大角度变形均在6º以内;大部分地区的面积变形在10%-20%以内。
我国常采用该投影编制世界地图。
2.古德投影(Goode Projection)从伪圆柱投影的变形情况来看,中央经线是一条没有变形的线,离开它越远,变形越大。
因此,为了更大程度地减小投影变形,同时使各部分的变形分布相对均匀,1923年美国地理学家古德(J.Paul Goode)提出了一种对伪圆柱投影进行分瓣的投影方法,即古德投影。
古德投影的设计思想是对摩尔维特等积伪圆柱投影进行“分瓣投影”,即在整个制图区域的几个主要部分,分别设置一条中央经线,然后分别进行投影。
投影的结果,全图被分成几瓣,各瓣通过赤道连接在一起,地图上仍无面积变形,核心区域的长度、角度变形和相应的伪圆柱投影相比明显减小,但投影的图形却出现了明显的裂缝,这种尽量减少投影变形,而不惜图面的连续性是古德投影的重要特征(图2-29)。
回味古德投影的设计思想,不难看出:尽可能地减小投影变形,而不惜图面的连续,是该投影设计的重要思路。
3、摩尔维特投影(Mollweide Projection)摩尔维特投影是一种经线为椭圆曲线的正轴等积伪圆柱投影。
该投影的的中央经线为直线,离中央经线经差±900的经线为一个圆,圆的面积等于地球面积的一半,其余的经线为椭圆曲线。
赤道长度是中央经线的两倍。
纬线是间隔不等的平行直线,其间隔从赤道向两极逐渐减小。
同一纬线上的经线间隔相等(图2-28)。
摩尔维特投影没有面积变形。
赤道长度比n0=0.9。
中央经线与南北纬40 = 0 \* Arabic 04 4´11.8″的两个交点是没有变形的点,从这两点向外变形逐渐增大,而且越向高纬,长度、角度变形增加的程度越大。
摩尔维特投影常用来编制世界,大洋图,由于离中央经线经差±900的经线是一个圆,且圆面积恰好等于半球面积,因此,该投影也用来编制东、西半球地图。
4、桑逊投影(Sanson Projection)桑逊投影是一种经线为正炫曲线的正轴等积伪圆柱投影,又称桑逊-弗兰斯蒂德(Sanson- Flamsteed)投影。
该投影的纬线为间隔相等的平行直线,经线为对称于中央经线的正弦曲线(图2-27)。
中央经线长度比为1,即m0=1,且n=1, p=1。
桑逊投影为等面积投影,赤道和中央经线是两条没有变形的线,离开这两条线越远,长度、角度变形越大。
因此,该投影中心部分变形较小,除用于编制世界地图外,更适合编制赤道附近南北延伸地区的地图,如非洲、南美洲地图等。
5、空间斜轴墨卡托投影(Space Oblique Mercator Projection)这是美国针对陆地卫星对地面扫描图像的需要而设计的一种近似等角的投影。
这种投影与传统的地图投影不同,是在地面点地理坐标(λ,φ)或大地坐标(x,y,z)的基础上,又加入了时间维,即上述坐标是时间t的函数,在四维空间动态条件下建立的投影。
空间斜轴墨卡托投影(简称SOM投影),是将空间圆柱面斜切于卫星地面轨迹,因此,卫星地面轨迹成为该投影的无变形线,其长度比近似等于1。
这条无变形线是一条不同于球面大圆线的曲线,其地面轨迹迹只所以是弯曲的,是因为卫星在沿轨道运行时地球也在自转,卫星轨道对于赤道面的倾角,将卫星地面轨迹限制在约±810之间的区域内(图2-26)。
这种投影,是设想空间圆柱面为了保持与卫星地面轨迹相切,必须随卫星的空间运动而摆动,并且根据卫星轨道运动、地球自转等几种主要条件,将经纬网投影到圆柱表面上。
在该投影图上,卫星地面轨迹为以某种角度与赤道相交的斜线,卫星成像扫描线与卫星地面轨迹垂直,并且能正确反映上述几种运动的影响,可将地面景像直接投影到SOM投影面上。
6、墨卡托投影(Mercator Projection)墨卡托投影属于正轴等角圆柱投影。
该投影设想与地轴方向一致的圆柱与地球相切或相割,将球面上的经纬线网按等角的条件投影到圆柱面上,然后把圆柱面沿一条母线剪开并展成平面。
经线和纬线是两组相互垂直的平行直线,经线间隔相等,纬线间隔由赤道向两极逐渐扩大(图2-25)。
图上无角度变形,但面积变形较大。
在正轴等角切圆柱投影中,赤道为没有变形的线,随着纬度增高,长度、面积变形逐渐增大。
在正轴割圆柱投影中,两条割线为没有变形的线,离开标准纬线愈远,长度、面积变形值愈大,等变形线为与纬线平行的直线。
墨卡托投影的等角航线(斜航线)表现为直线。
这一特性对航海具有重要意义。
但球面上两点之间的最短距离是大圆航线,而不是等角航线,因此远洋航行,完全沿等角航线航行是不经济的。
墨卡托投影的等角性质和把等角航线表现为直线的特性,使其在航海地图中得到了广泛应用。
另外,该投影也可用来编制赤道附近国家及一些区域的地图。
二、半球地图常用投影1、横轴等积方位投影(Lambert,s Azimuthal Equivalent Projection)又名兰勃特(mbert)方位投影,赤道和中央经线为相互正交的直线,纬线为凸向对称于赤道的曲线,经线为凹向对称于中央经线的曲线。
该投影图上面积无变形,角度变形明显。
投影时的切点为无变形点,角度等变形线以切点为圆心,呈同心圆分布。
离开无变形点愈远,长度、角度变形愈大,到半球的边缘,角度变形可达38º37΄。
横轴等积方位投影常用于编制东、西半球地图。
东半球的投影中心为70ºE与赤道的交点(图2-31);西半球的投影中心为110º W与赤道的交点。
2、横轴等角方位投影(Transverse Azimuthal Orthomorphic Projection)横轴等角方位投影又名球面投影(Stereographic Projection)、平射投影,是一种视点在球面,切点在赤道的完全透视的方位投影(图2-32),又称赤道投影。
经纬线网形状与横轴等积方位投影的经纬线网相同。
在变形方面,该投影没有角度变形,但面积变形明显。
赤道上的投影切点为无变形点,面积等变形线以切点为圆心,呈同心圆分布。
离开无变形点愈远,长度、面积变形愈大,到半球的边缘,面积变形可达400%。
3、正轴等距方位投影(Postel’s Projectio n)正轴等距方位投影又名波斯特尔(G.Postel)投影,纬线为同心圆,经线为交于圆心的放射状直线,其夹角等于相应的经差。
该投影的特点是经线方向上没有长度变形,因此纬线间距与实地相等。
切点在极点,为无变形点。
有角度变形和面积变形,等变形线均以极点为中心,呈同心圆分布,离无变形点愈远,变形愈大(图2-33)。
在世界地图集中,正轴等距方位投影多用于编制南、北半球地图和北极、南极区域地图。
三、分洲、分国地图常用投影分洲、分国地图采用的投影以方位投影、圆锥投影和伪圆锥投影为主。
1、斜轴等积方位投影(Oblique Equal-area Projection)投影而与椭球面相切于极地与赤道之间的任一点(投影中心)。
中央经线为直线,其余经线为凹向对称于中央经线的曲线;纬线为凹向极地的曲线。
中央经线上,纬线间距从投影中心向南、向北逐渐缩短(图2-34)。
该投影没有面积变形,中央经线上的投影中心无变形,长度和角度变形随着远离投影中心而逐渐增加,等变形线为同心圆,主要用于编制亚洲、欧洲和北美洲等大区域地图。
中国政区图可采用此投影,投影中心通常位于300N,1050E。
类似投影斜轴等角方位投影(Oblique Conformal Projection)的经纬线形状和该投影完全相同,但投影条件按ω=0设计,中央经线上的纬线间距从中心向南、向北逐渐增加。
2、正轴等角圆锥投影(Labert Projection)正轴圆锥投影的纬线为同心圆弧,经线为放射性直线。
无论变形性质如何,只要是切圆锥投影,相切的纬线就是标准纬线,其长度比等于1,其它纬线的长度比均大于1;只要是割圆锥投影,相割的两条纬线为标准纬线,其长度比为1。