圆柱投影、伪圆柱投影介绍
地图学几种投影的主要参数
几种投影的主要参数Gauss Kruger(高斯-克吕格投影):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。
该投影没有角度变形,在长度和面积上变形也很小,中央经线无变形,自中央经线向投影带边缘,变形逐渐增加,变形最大处在投影带赤道的两端。
限制长度变形最有效的方法是将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。
经差6度为六度带,经差3度为三度带。
六度带自0度子午线起自西向东分带,带号为1—60带。
三度带基于六度带,自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带,带号为1—120带。
我国经度围73W—135E,十一个六度带。
各带中央经线:75,75+6n。
三度带为二十二个。
主要参数:投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),中央经度(OriginLongitude),原点纬度(OriginLatitude),比例系数(ScaleFactor),东伪偏移(FalseEasting),北纬偏移(FalseNorthing)Transverse Mercator(横轴墨卡托投影):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。
主要参数有:投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),原点经度(Origin Longitude),原点纬度(Origin Latitude),标准纬度(Standard ParallelOne)。
UTM(通用横轴墨卡托投影):是一种“等角横轴割圆柱投影”,椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈,投影后两条相割的经线上没有变形,而中央经线上长度比0.9996,是为了保证离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线。
圆柱与伪圆柱组合投影
t e ruhce cet 1 a d ,nue r oo a o r i su o cl di l r et nadjit aal i l t og of i , n e sr ot gn l f i a i ped — y n r a po ci n n rl l v yh i nK h me d n n i c j o o p e
第1 期
数 K将 变换 为t : 。 f , 』
童新华等 : 圆柱与伪圆柱组合投影
m: | R C S £ O
3 3
1 K 1f a( = 1 以r 弧度) 『 d 为单位
设 为 的 7 幂方 程 : 次
() 1
f、 、
n a, Rc sP =y / o o ( u i
圆柱投 影 和伪 圆柱投 影 的 中央经线 上 , 每个 纬
度 对应着一个纵坐标 , 表现为 的奇 函数. 经 纬线公式要求经纬度 以r ( a 弧度 ) d 为单位. 为使 以 rd a 表示的 在方程解算 中得到简化 , 通过转换系
收 稿 日期 : 1 - 2 2 2 1 1—0 0 基金 项 目: 西 自然 科 学基 金 项 目(4 8 3 ) 广 0 4 07
11 中央经 线方 程 .
高纬地区因长度变形过大而不宜使用. 伪圆柱投影 则 可 减 少 高 纬 地 区 的长 度 变 形 . 虑 到 这 两 种 考
投影 变 形 特 点 的互 补 性 和纬 线 均 为赤 道 的平 行 线
的共 同点 , 本文提出了以某一设计纬度 为接合纬 线 , O, ) 在[。 区间采 用 圆柱 投影 , 而在 ,0】 9 。区间 采用伪圆柱投影的组合投影概念. 本文是笔者关于 圆柱与伪圆柱组合投影的研究和探讨.
3.3常用地图投影
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、分瓣伪圆柱投影
——古德投(Goode
•
Projection)
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。 • 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
17
3、伪圆柱投影
(1)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。
• 彭纳投影 4、伪圆柱投影
3.3.3 中国地图常用投影
斜轴方位投影
正轴割圆锥投影
1、斜轴方位投影
(1)斜轴等积方位投影 全中国地图,亚洲地图,半球地图 (2)斜轴等角割方位投影 中国全图 (3)斜轴等距方位投影 行政区图,交通地图
2、正轴割圆锥投影
1)正轴等角割圆锥投影 全中国及各省或大区域的地势图、气象 图与气候图,专题图。 2)正轴等积割圆锥投影 行政区划图、土地利用图、土壤图。森 林分布图。 3)正轴等距割圆锥投影 交通图及要求距离不变形的图
介绍几种常用的地图投影
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”。
地图学几种投影的主要参数
几种投影的主要参数Gauss Kruger(高斯-克吕格投影):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。
该投影没有角度变形,在长度和面积上变形也很小,中央经线无变形,自中央经线向投影带边缘,变形逐渐增加,变形最大处在投影带内赤道的两端。
限制长度变形最有效的方法是将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。
经差6度为六度带,经差3度为三度带。
六度带自0度子午线起自西向东分带,带号为1—60带。
三度带基于六度带,自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带,带号为1—120带。
我国经度范围73W—135E,十一个六度带。
各带中央经线:75,75+6n。
三度带为二十二个。
主要参数:投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),中央经度(OriginLongitude),原点纬度(OriginLatitude),比例系数(ScaleFactor),东伪偏移(FalseEasting),北纬偏移(FalseNorthing)Transverse Mercator(横轴墨卡托投影):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。
主要参数有:投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),原点经度(Origin Longitude),原点纬度(Origin Latitude),标准纬度(Standard ParallelOne)。
UTM(通用横轴墨卡托投影):是一种“等角横轴割圆柱投影”,椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈,投影后两条相割的经线上没有变形,而中央经线上长度比0.9996,是为了保证离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线。
投影坐标系的详细介绍
4.角度变形
在大多数情况下,投影前后两个对应的角度并不都是方向角, 亦即由组成该角度的两条边都不在主方向上,这时应该研究 角度变形及最大的角度变形。所谓角度变形就是投影前的角 度u与投影后对应角度u’之差
Δu=u’-u
5.面积变形
面积比
r 为微分圆的半径,a,b为主方向的长度比,变形椭圆的长半 径为ar,短半径为br。
方位投影、圆柱投影和圆锥投影又可根据球面与投影面的相 对部位不同,分为正轴投影、横轴投影和斜轴投影。
4.伪方位投影
伪方位投影中等变形线复杂,据不同设计要求有不同的形状。
多应用于编制小比例尺地形图
伪方位投影是一种较为复杂的投影,其等变形线的形状随着投影 条件的不同而不同,他并没有一定的投影面,主要采用数学解析 的方法作为构成的基础。
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.长度比
长度比m就是投影面上一段无限小的微分线段ds,与椭球面 上相应的微分线段dS二者之比。 不同点上的长度比不相同, 而且同一点上不同方向的长度比也不相同
m lim P '1 P '2
P P p1 p2 0
12
m ds dS
3.方向变形
如图所示:设从主方向量起OP的方向角为 a ,投 影后 o’p’ 的方位角为 a’ 则 (a’-a) 称为方 向变形。
投影的定义
古德投影的定义:一种用分瓣法表示的等积伪圆柱投影。
是将伪圆柱投影的非制图区加以断裂,使制图区变形减少,编制成断裂地图的方法。
它的作法是在地图上把几个主要制图区的中央都定为中央经线,使地图分为几个部分,沿赤道连接在一起。
古德投影的优缺:1、减少变形2、缺点是在40°纬线附近有一折角,离中央经线越远,折角越显著(两个投影不同,结合处不太平滑)古德投影的特点:尽可能减小投影变形,不惜图面连续性。
高斯投影的定义:,又名"等角横切椭圆柱投影”,是地球椭球面和平面间正形投影的一种。
假想有一个椭圆柱与地球椭球体上某一经线相切,其椭圆柱的中心轴与赤道平面重合,将地球椭球体面有条件地投影到椭球圆柱面上。
高斯克吕格投影条件:a) 中央经线和赤道投影为互相垂直的直线,且为投影的对称轴;b) 具有等角投影的性质;c) 中央经线投影后保持长度不变;高斯投影的优缺:高斯一克吕格投影后,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。
高斯-克吕格投影没有角度变形,在长度和面积上变形也很小,中央经线无变形,自中央经线向投影带边缘,变形逐渐增加,变形最大处在投影带内赤道的两端。
由于其投影精度高,变形小,而且计算简便(各投影带坐标一致,只要算出一个带的数据,其他各带都能应用),因此在大比例尺地形图中应用,可以满足军事上各种需要,并能在图上进行精确的量测计算。
缺点:等角投影的缺点是面积变形比其他投影大,只有在小面积内可保持形状和实际相似。
高斯投影的特点:1.经投影后,中央子午线为一直线,且长度不变,其它经线为凹向中央子午线的曲线,且长度改变,中央子午线两侧经差相同的子午线互相对称;2.经投影后,赤道为一直线,且长度改变,其它纬线呈凸向赤道的曲线,赤道两侧纬差相同的纬线互相对称;3.中央子午线与赤道经投影后仍保持正交。
墨卡托投影的定义:是正轴等角圆柱投影。
假想一个与地轴方向一致的圆柱切或割于地球,按等角条件,将经纬网投影到圆柱面上,将圆柱面展为平面后,即得本投影。
常见投影类型名称中英文对照表
常见投影类型名称中英文对照表埃托夫投影(Aitoff):这种投影开发于 1889 年,是一种用于世界地图的折衷投影。
阿拉斯加格网投影(Alaska Grid):这种投影用于提供阿拉斯加的等角地图,这种地图的比例变形要小于其他等角投影。
阿拉斯加E系列投影(Alaska series E):此投影由美国地质勘探局 (USGS) 于 1972 年开发,用于以 1:2,500,000 的比例尺出版阿拉斯加地图。
亚尔伯斯等积圆锥投影(Albers equal area conic):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。
这种圆锥投影使用两条标准纬线,相比使用一条标准纬线的投影可在某种程度上减少变形。
标准纬线之间的形状和线性比例变形最小。
等距方位投影(Azimuthal equidistant):这种投影最为显著的特征是距中心点的距离和方向都是精确的。
贝尔曼等积圆柱投影(Behrmann equal area cylindrical):此投影是一种适用于绘制世界地图的等积圆柱投影。
柏哥斯星状投影(Berghaus Star)此投影将投影的外侧部分分成五个点,以最大限度降低大陆板块中断情况。
双极斜等角圆锥投影(Bipolar oblique conformal conic):此投影是专为绘制北美洲和南美洲地图而开发的,其具有保形性。
彭纳投影(Bonne):沿中央子午线和所有纬线方向,该等积投影的比例是真实的。
卡西尼-斯洛德投影(Cassini-Soldner):沿中央子午线及与其平行的所有线方向,该横轴圆柱投影的比例保持不变。
此投影既不是等积投影也不是等角投影。
张伯伦三点等距投影(Chamberlin Trimetric):此投影由“国家地理学会”开发,用于绘制各大洲的地图。
地图学名词解释
地图学名词解释《数字地图制图》名词解释:1.地图:根据⼀定的数学法则,将地球(或其他星体)上的⾃然和⼈⽂现象,使⽤地图语⾔,通过制图综合,缩⼩反映在平⾯上,反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。
2.地图学:地图学是研究地理信息的表达、处理和传输的理论和⽅法,以地理信息可视化为核⼼,探讨地图的制作技术和使⽤⽅法。
3.地理信息可视化理论:研究地图信息的符号化、图形化、形象化及直观性的处理、表达、传递及解译的理论。
4.遥感制图学:研究以遥感数据为数据源制作地图或修正地图的学科。
5.计算机制图学:以计算机为主导的电⼦仪器为制图⼯具,研究地图制图⽅法的学科。
6.⼤地⽔准⾯:假想将静⽌的平均海⽔⾯延伸到⼤陆内部,形成⼀个连续不断的,与地球⽐较接近的形体,其表⾯称为⼤地⽔准⾯。
7.参考椭球体:因为地球重⼒场是不规则的,所以⼤地⽔准⾯是不规则的,是⼀个复杂的曲⾯,⼀个国家或地区为处理测量成果⽽采⽤的⼀种与地球⼤⼩、形状最接近并具有⼀定参数的地球椭球叫做参考椭球,也叫参考椭球体,参考椭球的表⾯称为参考椭球⾯。
8.1980西安坐标系:⾃1980年开始采⽤ GRS 1975(国际⼤地测量与地球物理学联合会 IUGG 1975 推荐)新参考椭球体系,并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”⼤地坐标的起算点。
9.2000坐标系:这是我国当前最新的国家⼤地坐标系,英⽂名称为China GeodeticCoordinate System 2000,英⽂缩写为CGCS2000。
2000国家⼤地坐标系是地⼼坐标系,坐标原点位于包含⼤⽓与海洋的地球质量中⼼,坐标轴指向与国际上定义的⼀致。
采⽤新的“2000国家⼤地坐标系”,将使我国定位结果精度由原坐标系的⼏⼗⽶提⾼到厘⽶级,标志我国⼤地坐标系建设步⼊世界先进⾏列。
10.WGS84:是为GPS全球定位系统使⽤⽽建⽴的坐标系统。
通过遍布世界的卫星观测站观测到的坐标建⽴,其初次WGS84的精度为1-2m,在1994年1⽉2号,通过10个观测站在GPS测量⽅法上改正,得到了WGS84(G730)。
常用的几种投影介绍
1.理解下列投影的基本概念Transverse Mercator(横轴墨卡托投影):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。
主要参数有:投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),原点经度(OriginLongitude),原点纬度(OriginLatitude),标准纬度(StandardParallelOne)。
UTM(通用横轴墨卡托投影):是一种“等角横轴割圆柱投影”,椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈,投影后两条相割的经线上没有变形,而中央经线上长度比0.9996,是为了保证离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线。
该投影角度没有变形,中央经线为直线,且为投影的对称轴。
UTM投影分带方法是自西经180°起每隔经差6度自西向东分带,将地球划分为60个投影带。
主要的参数有:单位,中央子午线,中央子午线比例系数,基准面,原点纬度,纵坐标北移假定值,横坐标东移假定值。
Gauss Kruger(高斯-克吕格投影):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。
高斯-克吕格投影没有角度变形,在长度和面积上变形也很小,中央经线无变形,自中央经线向投影带边缘,变形逐渐增加,变形最大处在投影带内赤道的两端。
按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。
分带时既要控制长度变形使其不大于测图误差,又要使带数不致过多以减少换带计算工作,据此原则将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。
通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。
六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带,带号依次编为第1、2…60带。
各种投影方式
彭纳投影彭纳投影即等积伪圆锥投影。
为法国人彭纳所创。
中央经线是直线,其他经线为对称于中央经线的曲线。
纬线为同心圆弧。
中央经线和标准纬线上没有变形,离开这两条线越远变形越大。
图上所有纬线都保持长度不变,面积相等。
彭纳投影常用作大洲图。
等角圆柱投影等角圆柱投影指保持角度、形状没有变形的圆柱投影。
这是荷兰地图学家墨卡托于1569年创制的,又称墨卡托投影或等角正圆柱投影。
该图上经纬线成互相直交的平行直线,经线的间隔相等,纬线的间隔随纬度增高而加大。
赤道处角度、形状没有误差,越向高纬度处误差越大。
地面上的等方位角航线投影后为直线,故广泛用于绘制航海图。
但这种投影面积变形显著,在纬度60°地区经线和纬线比都扩大2倍,面积比例比实际扩大了4倍。
到纬度80°附近,经线和纬线比例尺都扩大将近6倍,面积扩大了33倍。
所以在墨卡托投影上,纬度80°以上的地区就不绘出来了。
中学使用的中国地图册中的时区图和世界地图册中的东南亚地图都是采用这种投影绘制的横轴墨卡托(伪圆柱投影)是地图投影的一种。
属“条件投影”。
它是按一定的条件修改圆柱投影而得。
该投影的纬线是一组平行的直线,两极则表现为点或线的形式;其经线,除中央经线为一直线外,其余经线均为对称于中央经线的曲线。
由于经纬线不是垂直相交,因此不存在等角投影,常用的以等积伪圆柱投影为多。
该投影主要用于绘制世界图、大洋图和分洲图。
该投影又称“拟圆柱投影”。
又称正轴等角圆柱投影,简称UTM投影或TM投影。
圆柱投影的一种,由荷兰地图学家墨卡托(G. Mercator)于1569年创拟。
为地图投影方法中影响最大的。
设想一个与地轴方向一致的圆柱切于或割于地球,按等角条件将经纬网投影到圆柱面上,将圆柱面展为平面后,得平面经纬线网。
投影后经线是一组竖直的等距离平行直线,纬线是垂直于经线的一组平行直线。
各相邻纬线间隔由赤道向两极增大。
一点上任何方向的长度比均相等,即没有角度变形,而面积变形显著,随远离标准纬线而增大。
23地图投影的分类和地图比例尺PPT课件
在测绘、地学或其它部门:
大比例尺: ≥1:10万各种比例尺 中比例尺: 1:10万 ~ 1:100万 小比例尺: ≤1:100万
(三)地图比例尺的表示
②任意投影不能保持等积等角特性。
③等积投影的形状变化比较大,等角投影的面积变形比 较大。
常见变形性质的确定
1
同纬度带内梯 形面积不等的 投影肯定不是 等积投影
2
经纬网不是处 处正交的投影 肯定不是等角 投影
3
投影为直线的 经线(中央经 线)上纬距不 等的投影肯定 不是等距投影
二、地图投影的命名
1、地球与辅助投影面的相对位置(正轴、横轴 或斜轴)
2、等积投影 (equiareal projection)
条件:
Vp=p―1=0 p=1
自然地图和社会经济地图
3、任意投影 (aphylactic ojection)
等距离投影条件:
a=1或b=1
一般参考图和中小学教 学用途
①等积投影不能图保2-持19 不等同角性 质特投性影,上 的等变角形 椭投圆影不能保持等积 特性。
(3)复式比例尺
投影比例尺,小比例尺地图上使用。根据地图主 比例尺和地图投影长度变形分布规律设计的一种图解 比例尺。通常是对每一条纬线单独设计一个直线比例 尺,再组合起来。
(四)地图比例尺的转换
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
地图投影的分类和地图比例尺
常见投影类型名称中英文对照表
常见投影类型名称中英文对照表埃托夫投影(Aitoff):这种投影开发于 1889 年,是一种用于世界地图的折衷投影。
阿拉斯加格网投影(Alaska Grid):这种投影用于提供阿拉斯加的等角地图,这种地图的比例变形要小于其他等角投影。
阿拉斯加E系列投影(Alaska series E):此投影由美国地质勘探局 (USGS) 于 1972 年开发,用于以 1:2,500,000 的比例尺出版阿拉斯加地图。
亚尔伯斯等积圆锥投影(Albers equal area conic):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。
这种圆锥投影使用两条标准纬线,相比使用一条标准纬线的投影可在某种程度上减少变形。
标准纬线之间的形状和线性比例变形最小。
等距方位投影(Azimuthal equidistant):这种投影最为显著的特征是距中心点的距离和方向都是精确的。
贝尔曼等积圆柱投影(Behrmann equal area cylindrical):此投影是一种适用于绘制世界地图的等积圆柱投影。
柏哥斯星状投影(Berghaus Star)此投影将投影的外侧部分分成五个点,以最大限度降低大陆板块中断情况。
双极斜等角圆锥投影(Bipolar oblique conformal conic):此投影是专为绘制北美洲和南美洲地图而开发的,其具有保形性。
彭纳投影(Bonne):沿中央子午线和所有纬线方向,该等积投影的比例是真实的。
卡西尼-斯洛德投影(Cassini-Soldner):沿中央子午线及与其平行的所有线方向,该横轴圆柱投影的比例保持不变。
此投影既不是等积投影也不是等角投影。
张伯伦三点等距投影(Chamberlin Trimetric):此投影由“国家地理学会”开发,用于绘制各大洲的地图。
地图投影制作类型汇总
地图投影制作类型汇总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。
pact Miller紧凑型米勒投影紧凑型米勒投影是一种折衷圆柱地图投影。
与米勒圆柱投影相比,此投影将压缩极地区域。
紧凑型米勒投影是方位自适应圆柱投影的特殊情况,其高宽比(纵横比)为0.6。
08.Craster Parabolic克拉斯特抛物线投影克拉斯特抛物线投影是世界地图的等积伪圆柱投影。
此投影类似于正弦投影,但是经线沿抛物曲线的一部分。
由于横向经线过度向外凸出,因此在地图轮廓附近产生了显著变形。
GMT投影方式
GMT里提供了30多种投影方式,这些投影方式大概可以分为四大类,分别是圆锥投影、方位角投影、圆柱投影和其它投影。
以下将重点介绍每一类投影方式中的典型代表。
圆锥投影1.阿尔伯斯等积圆锥投影✧特点:等面积圆锥投影;投影后的经线是相交于一个共同点的间距相等的直线;极点表示为弧而不是单个点;纬线是间距不等的同心圆的圆弧,间距不等,离极点越近,圆弧间距越小;纬线和经线成直角。
两条标准纬线上没有比例和形状变形,标准纬线之间的区域比例变形程度很小,之外的区域比例变形较大。
在经线方向上,在标准纬线之间的区域比例变形较大,之外的区域比例变形较小。
✧适用性:以东西方向分布(如美国)和位于中间纬度(30°-35°)的地区获得最佳效果;适用于面积较小的国家和地区,不适用与洲。
✧使用:提供投影中心的位置;提供两条标准纬线(中国:25°- 47°;美国:33°- 45°);比例尺或图形宽度。
✧GMT选项:-Jb或-JB✧举例:绘制台湾地区pscoast –R110/140/20/35 –JB125/20/25/45/5i –B10g5 –Dl –Ggray –Wthin –A250 –P > *ps2.等距圆锥投影✧特点:介于正形投影和等积投影之间的投影方式,沿着所有经线和标准纬线上比例没有变形。
✧适应性:用于东西范围占主导地位的中纬度地区;适用于小国家和地区的地图制作;纬度最好不超过30°。
✧使用:投影中心的经纬度;两条标准纬线;比例尺或图形宽度。
✧GMT选项:-Jd或-JD✧举例:绘制古巴的地图pscoast –R-88/-70/18/24 –JD-79/21/19/23/4.5i –B5g1 –Di –N1 –Ggray –Wthin –P > *.ps3.兰伯特正形圆锥投影✧特点:正形圆锥投影,描绘形状比描绘面积更准确;两条标准纬线上没有变形,在两条标准纬线之间变形最小;✧适用性:东西分布的地区;南半球或北半球的中间纬度地区;✧使用:投影中心的经纬度;两条标准纬线;比例尺或图形宽度。
地图投影方法与投影坐标系选择要点
地图投影方法与投影坐标系选择要点地图投影方法是将三维地球表面上的地理现象投影到二维的平面地图上的一种方法。
由于地球是一个近似椭球体,而平面是一个二维的平面,所以在投影过程中会产生形变。
选择合适的地图投影方法和投影坐标系非常重要,影响到地图的形状、距离和面积的准确性。
本文将介绍地图投影方法的常见类型和投影坐标系的选择要点。
一、地图投影方法的常见类型1. 正轴等积投影正轴等积投影是一种保持面积比例的地图投影方法。
在这种投影下,地球的表面被投影到一个正方形或矩形上,并且保持各个区域的面积比例不变。
常见的正轴等积投影有等面积圆柱投影和等面积伪圆柱投影。
2. 等角投影等角投影是一种保持角度比例的地图投影方法。
在这种投影下,地球的表面被投影到一个平面上,并且保持各个区域的角度比例不变。
常见的等角投影有兰勃托投影和阿卡莱投影。
3. 等距投影等距投影是一种保持距离比例的地图投影方法。
在这种投影下,地球的表面被投影到一个平面或曲面上,并且保持各个区域中的点到中心点的距离比例不变。
常见的等距投影有墨卡托投影和麦卡托投影。
二、投影坐标系的选择要点1. 使用适当的投影坐标系选择适当的投影坐标系可以减小地图形变的程度,并提高地图上特定地理现象的可视性。
在选择投影坐标系时,要考虑地图覆盖的范围和地理现象的特性。
例如,对于大范围的地图,使用等积投影可以更好地保持区域的面积比例;对于海洋区域的地图,使用墨卡托投影可以更好地表示沿纬线方向的距离比例。
2. 理解投影坐标系的优缺点不同的投影坐标系有着各自的优点和缺点,需要根据具体的需求进行选择。
例如,麦卡托投影是一种等距投影坐标系,适用于需要准确测量距离的地图,但在北极和南极地区会产生严重形变;兰勃托投影是一种等角投影坐标系,适用于需要保持角度比例的地图,但在大规模地图上会引起面积的不准确。
3. 注意投影坐标系与地图投影方法的匹配不同的地图投影方法有着不同的投影坐标系适用范围。
在选择投影坐标系时,要考虑与选择的地图投影方法的匹配性。
圆柱投影、伪圆柱投影介绍
圆柱投影、伪圆柱投影介绍butry发表于2004-7-12 11:18:27(一)圆柱投影构成的一般公式圆柱投影是假定以圆柱面作为投影面,使圆柱面与地球相切或相割,将球面上的经纬线投影到圆柱面上,然后把圆柱面沿一条母线剪开展为平面而成。
当圆柱面与地球相切时,称为切圆柱投影,当圆柱面与地球相割时,称为割圆柱投影。
图2-27,假定圆柱与地球相切,视点位于地球中心,纬线投影在圆柱面上仍为圆,不同的纬线投影为不同的圆,这些圆都平行于赤道。
经线投影为垂直于赤道的平行直线。
各经线间的间隔与赤道上相应的弧长相等。
如果将圆柱面沿一条母线剪开展成平面,则纬线为平行直线;经线为与纬线正交,且间隔相等的平行直线。
按圆柱与地球相对位置的不同,圆柱投影有正轴、横轴和斜轴三种。
正轴圆柱投影的纬线为平行直线,经线为与纬线垂直的平行直线,经线间的间隔与相应的经度差成正比。
在一般情况下,横轴和斜轴中的经纬线投影为曲线,只有通过球面坐标极点的经线投影为直线。
下面讨论正轴圆柱投影。
如图2-28,设某一经线投影为X轴,赤道投影为Y轴,球面上的点A(ϕ,λ)投影在平面上为A’(x,y),由于纬线投影为平行于赤道的直线,故x坐标仅为纬度的函数,即x=f(ϕ);经线投影为垂直于赤道的直线,经线间的间隔与相应的经度差成正比,故y坐标与经差成正比,即y =cλ(c为常数)。
因此,正轴圆柱投影的直角坐标公式为:由此看来,圆柱投影主要是决定x的函数形式问题。
由于决定x函数形式的方法不同,圆柱投影亦有多种。
(二)圆柱投影的变形分布规律在正轴圆柱投影中,经纬线是直交的,故经纬线方向的长度比就是最大、最小长度比,即m、n相当于a、b。
由图2-28可以看出,地球面上经线微分弧长AB=Rdϕ,纬线微分弧长AD=rdλ=Rcosϕdλ;在投影平面上相应的经线微分线段A’B’=dx,纬线微分线段A’D’=dy。
根据长度比定义,则在纬线长度比公式中的常数c,可由切圆柱或割圆柱的条件来决定。
第四章圆柱投影
2)非几何投影 不借助几何面, 不借助几何面,根据某些条件用数学解析法确定球面与平 面之间点与点的函数关系。在这类投影中, 面之间点与点的函数关系。在这类投影中,一般按经纬线 形状又分为下述几类: 形状又分为下述几类: (2.1)伪方位投影: 伪方位投影: (2.2)伪圆柱投影: 伪圆柱投影: (2.3)伪圆锥投影: 伪圆锥投影: (2.4)多圆锥投影: 多圆锥投影:
第二节、 第二节、墨卡托投影
二 等角航线
等角航线是地球表面上与经线相交的相同角度的曲线,或 等角航线是地球表面上与经线相交的相同角度的曲线, 者说地球上两点间的一条等方位线,船只要按等角航线航 者说地球上两点间的一条等方位线, 行,不用改变方位角就能从起点到达终点。 不用改变方位角就能从起点到达终点。
等角航线在墨卡托投影图上表 现为直线, 现为直线,这一点对于航海航 空具有重要意义。因为有这个 空具有重要意义。 特征,航行时,在墨卡托投影 特征,航行时, 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 一直线, 经线的夹角,船上的航海罗盘 经线的夹角, 按照这个角度指示船只航行, 按照这个角度指示船只航行, 就能达到目的地。 就能达到目的地。
投影特性和用途
特性:在该投影图上,等角航线表现为直线, 特性:在该投影图上,等角航线表现为直线, 投影图上 表现为直线 用途:主要用于编制航海图 航海图, 用途:主要用于编制航海图,还可绘赤道附近 的分国图等。 的分国图等。 等角航线——在地球表面上 等角航线——在地球表面上,与经线相交成同 在地球表面上, 一角度的曲线。 一角度的曲线。 大圆航线 航线——表现地球表面两点间最短距离的 大圆航线——表现地球表面两点间最短距离的 大圆弧。 大圆弧。
Behrmann 等面积圆柱投影(标准纬线 ±30°) 等面积圆柱投影(标准纬线:± °
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圆柱投影、伪圆柱投影介绍butry发表于2004-7-12 11:18:27(一)圆柱投影构成的一般公式圆柱投影是假定以圆柱面作为投影面,使圆柱面与地球相切或相割,将球面上的经纬线投影到圆柱面上,然后把圆柱面沿一条母线剪开展为平面而成。
当圆柱面与地球相切时,称为切圆柱投影,当圆柱面与地球相割时,称为割圆柱投影。
图2-27,假定圆柱与地球相切,视点位于地球中心,纬线投影在圆柱面上仍为圆,不同的纬线投影为不同的圆,这些圆都平行于赤道。
经线投影为垂直于赤道的平行直线。
各经线间的间隔与赤道上相应的弧长相等。
如果将圆柱面沿一条母线剪开展成平面,则纬线为平行直线;经线为与纬线正交,且间隔相等的平行直线。
按圆柱与地球相对位置的不同,圆柱投影有正轴、横轴和斜轴三种。
正轴圆柱投影的纬线为平行直线,经线为与纬线垂直的平行直线,经线间的间隔与相应的经度差成正比。
在一般情况下,横轴和斜轴中的经纬线投影为曲线,只有通过球面坐标极点的经线投影为直线。
下面讨论正轴圆柱投影。
如图2-28,设某一经线投影为X轴,赤道投影为Y轴,球面上的点A(ϕ,λ)投影在平面上为A’(x,y),由于纬线投影为平行于赤道的直线,故x坐标仅为纬度的函数,即x=f(ϕ);经线投影为垂直于赤道的直线,经线间的间隔与相应的经度差成正比,故y坐标与经差成正比,即y =cλ(c为常数)。
因此,正轴圆柱投影的直角坐标公式为:由此看来,圆柱投影主要是决定x的函数形式问题。
由于决定x函数形式的方法不同,圆柱投影亦有多种。
(二)圆柱投影的变形分布规律在正轴圆柱投影中,经纬线是直交的,故经纬线方向的长度比就是最大、最小长度比,即m、n相当于a、b。
由图2-28可以看出,地球面上经线微分弧长AB=Rdϕ,纬线微分弧长AD=rdλ=Rcosϕdλ;在投影平面上相应的经线微分线段A’B’=dx,纬线微分线段A’D’=dy。
根据长度比定义,则在纬线长度比公式中的常数c,可由切圆柱或割圆柱的条件来决定。
如果是切圆柱,则圆柱与地球切于赤道,赤道的长度比等于1,以ϕ0代表赤道由公式(2-17)到(2-20)可以看出,各种变形均是纬度ϕ的函数,与经度λ无关。
也就是说,圆柱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数值各自相等,因此等变形线与纬线平行,呈平行线状分布。
在切圆柱投影上,赤道是一条没有变形的线(没有误差的线),称为标准纬线,从赤道向南、北方向变形逐渐增大(图2-29)。
在割圆柱投影上,两条相割的纬线(±ϕk)是标准纬线,在两条割线之间的纬线长度比小于1,两条割线以外的纬线长度比大于1,离开标准纬线愈远,变形愈大。
图2 -29中箭头表示变形增加的方向。
圆柱投影变形的变化特征是以赤道为对称轴,南北方向同名纬线上的变形数量相等。
根据圆柱投影变形分布规律,这种投影适宜于制作赤道附近和赤道两侧沿东西方向延伸地区的地图。
(三)圆柱投影的种类圆柱投影按其变形性质可以分为等角圆柱投影、等积圆柱投影和任意圆柱投影(其中包括等距圆柱投影)。
无论哪一种都有切圆柱和割圆柱之分。
在圆柱投影中应用比较广泛的是等角圆柱投影。
二、等角正轴圆柱投影等角圆柱投影是按等角条件决定x=f(ϕ)函数形式的。
等角正轴圆柱投影由荷兰制图学家墨卡托(Mer catorGerardus,1512—1594)于1569年所创,故又名墨卡托投影。
根据等角条件和公式(2-17)、(2-18),得当 =0°时,x=0,故k=0根据各项变形公式计算出的各种数值列于表2-5中。
从表2-5可以看出,在等角正轴切圆柱投影中,赤道没有变形;随着纬度的增高,变形逐渐增大。
如果采用割圆柱,其变形性质与切圆柱相同,不过变形数值、变化规律不同。
相割的两条纬线没有变形,是两条标准纬线。
在两条标准纬线之间是负向变形,离开标准纬线愈远,变形愈大,赤道上负向变形最大。
在两条标准纬线以外是正向变形,也是离开标准纬线愈远,变形愈大。
表2-6为割于纬度±30°两条纬线的等角圆柱投影变形数值表。
根据上述变形分布情况,切圆柱等角投影适用于作赤道附近地区的地图,割圆柱投影适用于作和赤道对称的沿纬线方向延伸地区的地图。
此外,也可用这种投影制作时区图、卫星轨迹图等。
墨卡托投影没有角度变形,且经线为平行直线,所以等角航线(或称斜航线)表现为直线(图2-30)。
所谓等角航线,就是地球表面上与经线相交成相同角度的曲线。
在地球表面上除经线和纬线以外的等角航线,都是以极点为渐近点的螺旋曲线(图2-31)。
等角航线在图上表现为直线。
这一特性对航海具有很重要的意义,因为根据这个特性,就可以在图上将航行的起点和终点连一直线,用量角器测其与经线的夹角,如果轮船从起点开始一直保持这个角度航行,便可以到达终点。
但是,等角航线不是两点间的最短距离。
地球面上两点间最短距离是通过两点间的大圆弧(又称大圆航线或正航线)。
如图2-30所示,从非洲南端的好望角到澳大利亚南端的墨尔本,两点间的直线是等角航线,这个直线的航程是6020海里。
两点间用粗虚线表示的曲线是大圆航线,沿大圆航线的航程是5450海里,它比等角航线短570海里(约1000公里)。
因而在进行远洋航行时,完全沿着等角航线航行是不经济的。
通常是先在起点和终点之间绘出大圆航线,然后把大圆航线分成若干段,将每两个相邻的点连成直线,这些直线就是等角航线。
船只航行时,在每段航线上是沿着等角航线航行的,但是就整个航程来说,是接近于大圆航线的,既经济又方便。
由于只有等角圆柱投影具有将等角航线表现为直线的特性,所以它在编制航海图中被广泛应用。
例如我国的航海地图采用这种投影。
苏联出版的大型海图集中绝大多数图幅都采用这种投影。
此外,由于这种投影在低纬度地区变形小,而且经纬线网格形状简单,所以常用于编制赤道附近地区的地图。
例如中国地图出版社出版的一套分国地图中沿赤道的分区地图采用了这种投影。
世界交通图在纬度±60°以内也采用的是这种投影。
三、圆柱投影变形性质的分析及图形判别凡是正轴圆柱投影,其经纬线形式具有共同的特征:经线为间隔相等的平行直线,纬线为与经线垂直的平行直线。
按变形性质,圆柱投影可以有等角、等积、等距及其他任意投影。
但不论其变形性质如何,只要是切圆柱,其赤道就是标准纬线,即赤道的长度比等于1,其他纬线长度比均大于1,离开赤道愈远,纬线长度比愈大。
只要是割圆柱,相割的两条纬线(± k)为标准纬线,其长度比为1;在两条割线之内,纬线长度比小于1,离开标准纬线愈远,其长度比愈小,赤道长度比最小;在两条割线以外,纬线长度比大于1,离开标准纬线愈远,其长度比愈大。
由于纬线长度比的变化是固定的,因此为了使圆柱投影具有不同的变形性质,就只能改变经线长度比来满足所要求的条件。
例如,等角圆柱投影,为了保持等角条件,必须使经线长度比等于纬线长度比,即m=n。
等积圆柱投影,为了保持等积条件,必须使经线长度比与纬线长度比互为倒数,即m=。
等距圆柱投影,为了保持等距条件,必须使经线长度比等于1,即m= 1。
其他的任意投影,也只能是经线长度比发生变化,例如透视圆柱投影,其经线长度比的变化系根据视点的位置决定。
表2-7表示切圆柱与割圆柱投影中经纬线长度比随投影性质变化的情况,表中n0、m0表示赤道上纬线长度比和经线长度比。
因为变形的变化对称于赤道,故只列出北半球的变形变化情况。
由于圆柱投影经线为间隔相等的平行直线,所以用目视不易直接判断是切圆柱还是割圆柱,但是只要用直尺量测任一条纬线上两条经线间隔的长度,乘以地图比例尺分母,就可以确定哪一条纬线是标准纬线。
例如在图上量得经差30°的两条经线间隔为33.4mm,地图比例尺为1∶100000000,则经差30°的纬线长为33.4mm×100000000=3340km。
此数值与赤道上经差30°的长度3339.6km极为接近,因此,可以确定此图的标准纬线是赤道,即为切圆柱投影。
从表2-7可以明显地看出,由于投影的变形性质不同,经线长度比的变化不同,经线长度比的变化反映在图形上就是纬线间隔的变化。
等角投影,经线长度比从赤道向两极逐渐增大,因此它的纬线间隔从赤道向两极是逐渐增大的(图2-32)。
等积投影,经线长度比从赤道向两极逐渐缩小,故它的纬线间隔从赤道向两极是逐渐缩小的。
等距投影的经线长度比不变,所以纬线间隔是相等的。
根据上述,可以从图形的纬线间隔变化来推断其投影变形性质:如果纬线间隔相等,则为等距投影;如果纬线间隔从赤道向两极不断扩大,则有可能是等角的,也可能是其他任意圆柱投影。
一般来说,等角投影因其保持了经线长度比与纬线长度比相等,所以纬线间隔从赤道向两极扩大的比较显著,极地不能表示出来。
若是切圆柱,则纬度5 0°—60°两条纬线的间隔约等于纬度0°—10°两条纬线间隔的1.7倍。
此外,还可以结合地图内容进行判断,如果是航海图或是交通图,因为要求方向正确,一般多用等角投影;任意圆柱投影常用来编制世界时区图。
等积圆柱投影,纬线间隔从赤道向两极逐渐缩小,这种投影现在很少应用。
四、等角横切椭圆柱投影——高斯-克吕格投影等角横切椭圆柱投影是以椭圆柱作为投影面,使地球椭球体的某一条经线与椭圆柱相切,然后按照等角条件,将中央经线东西两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上,再将其展成平面而得(图2-33)。
由于这个投影是由德国数学家、物理学家、天文学家高斯(Oarl Friedrich Gauss,1777—1855)于19世纪20年代拟定,后经德国大地测量学家克吕格(Johannes Krüger,1857—1923)于1912年对投影公式加以补充,故称为高斯-克吕格投影。
高斯-克吕格投影的中央经线和赤道为互相垂直的直线,其他经线均为凹向并对称于中央经线的曲线,其他纬线均为以赤道为对称轴的向两极弯曲的曲线,经纬线成直角相交。
在这个投影上,角度没有变形。
中央经线长度比等于1,没有长度变形。
其余经线长度比均大于1,长度变形为正,距中央经线愈远变形愈大,最大变形在边缘经线与赤道的交点上;面积变形也是距中央经线愈远,变形愈大。
为了保证地图的精度,采用分带投影方法,即将投影范围的东西界加以限制,使其变形不超过一定的限度,这样把许多带结合起来,可成为整个区域的投影。
表2-8为高斯-克吕格投影6°带内长度变形数值。
从表中可以看出: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;在同一条纬线上,长度变形随经差的增加而增大,且增长速度较快。
在6°带范围内,长度最大变形不超过0.14%。
我国规定1∶1万、1∶2.5万、1∶5万、1∶10万、1∶25万、1∶50万比例尺地形图,均采用高斯-克吕格投影。