地图投影及其应用
地图投影的原理与应用解析
地图投影的原理与应用解析地图投影是地球表面上的地理要素在平面上显示的一种方法。
由于地球是一个近乎球体的几何体,将其表面展示在平面上时必然会产生形状、面积、方向等方面的失真。
地图投影的原理就是通过一定的数学方法将地球上的经纬度信息转换成平面坐标系上的点,以实现地球表面在平面上的显示。
地图投影涉及到很多数学和地理知识。
其中,最基本的地图投影分类有圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
圆柱投影是指将地球表面包裹在一个圆柱体上,然后将圆柱体展开成平面;圆锥投影是指将地球表面包裹在一个圆锥体上,然后将圆锥体展开成平面;平面投影则是将地球表面的每一点映射到一个平面上。
在具体的地图投影应用中,不同的投影方法会因为其特性而被用于不同的地图制作需求。
世界地图通常使用等面积投影,以保证各地区的面积大小相对真实;航空航海地图通常采用等方向投影,以保证航线的航向不发生偏差;而导航地图则更注重在局部显示,往往采用斜轴等距投影。
地图投影的应用也非常广泛。
在日常生活中,人们使用的电子地图、手机地图、导航仪等设备都离不开地图投影技术。
地图投影也在城市规划、气象学、地理信息系统等领域中发挥着重要作用。
比如,在城市规划中,地图投影可以帮助规划师更好地理解地球表面的地理条件,从而合理布局城市的道路和建筑;在气象学中,地图投影可以帮助科学家分析地球气候的变化规律,进而预测未来的气象变化趋势;在地理信息系统中,地图投影更是基础,实现了地理空间数据的可视化和分析。
然而,地图投影也存在一定的问题和挑战。
首先,由于地球是一个三维的复杂表面,将其投影到平面上必然会引起信息的失真和变形。
这种失真在大范围地图上尤为明显,比如地球的极地地区。
其次,不同的投影方法对地图要素的表达方式也有一定的限制,无法在一个投影方法中完全呈现所有的地理数据。
此外,地图投影也会受到其他因素的影响,比如地图的比例尺和测量精度,并且随着技术的发展和需求的变化,新的投影方法不断被提出和应用。
了解地理坐标系统与地图投影的原理与应用
了解地理坐标系统与地图投影的原理与应用地理坐标系统与地图投影是地理学中重要的概念和工具,它们在地理信息系统、地图制作和导航等领域有着广泛的应用。
本文将介绍地理坐标系统和地图投影的原理与应用。
一、地理坐标系统的原理与应用地理坐标系统是一种用于描述地球表面位置的数学模型。
它通过经度和纬度来确定地球上任意一点的位置。
经度表示东西方向上的位置,纬度表示南北方向上的位置。
地理坐标系统的原理是基于地球的形状和旋转来建立的。
地球是一个近似于椭球形的三维物体,因此在建立地理坐标系统时需要考虑地球的形状和旋转。
地理坐标系统的应用非常广泛。
它是地理信息系统(GIS)的基础,用于存储、分析和展示地理数据。
在GIS中,地理坐标系统可以帮助我们对地理现象进行定量分析和空间模拟。
此外,地理坐标系统还被广泛应用于导航系统、地图制作和地理位置服务等领域。
通过地理坐标系统,我们可以准确地确定地球上任意一点的位置,从而实现导航和位置服务。
二、地图投影的原理与应用地图投影是将地球表面上的点投影到平面上的过程。
由于地球是一个三维的球体,无法直接展示在平面上,因此需要采用地图投影来将地球表面上的地理信息转化为平面上的地图。
地图投影的原理是通过数学方法将地球上的经纬度坐标转换为平面坐标,从而实现地球表面的展示。
地图投影有很多种类型,常见的有等角、等距和等积三种。
等角投影保持地图上的角度不变,适用于导航和航海等应用;等距投影保持地图上的距离不变,适用于测量和工程制图;等积投影保持地图上的面积比例不变,适用于统计和分析等应用。
不同的地图投影类型适用于不同的应用场景,选择合适的地图投影类型可以保证地图的准确性和可用性。
地图投影的应用非常广泛。
地图是人们认识和了解地理信息的重要工具,通过地图投影可以将地球上的地理信息展示在平面上,帮助人们更好地理解地球的形状、地理特征和空间分布。
地图投影还被广泛应用于地图制作、导航系统和地理信息系统等领域。
通过地图投影,我们可以制作出各种类型的地图,帮助人们更好地认识和利用地理信息。
常用地图投影
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。
地图投影的应用和变换
地图投影的应用和变换1. 引言地图投影是将地球的三维表面展示在平面上的一种转换方法。
由于地球是一个球体,而大部分的地图都是平面图,为了准确地表示地球表面上的地理信息,地图投影成为了不可或缺的工具。
本文将介绍地图投影的应用和变换。
2. 地图投影的意义和应用地图投影对于地理信息的准确传达非常重要,它可以帮助我们更好地理解和解读地球上的各种地理现象和空间关系。
以下是地图投影的主要应用领域:2.1 地理信息系统(GIS)地理信息系统(GIS)是一种用于收集、存储、分析、管理和展示地理信息的系统。
地图投影在GIS中广泛应用,用于将地球表面的地理信息转换为平面图,并进行空间分析和数据处理。
2.2 地图制作和导航地图投影在地图制作和导航中起着至关重要的作用。
通过地图投影,我们可以将地球上的各种地理特征准确地展示在地图上,使人们能够更好地理解和识别地理位置,并利用地图进行导航。
2.3 气象预报地图投影在气象预报中也扮演了重要角色。
通过将地球表面的气象数据投影到平面图上,气象学家们可以更好地分析和预测天气现象,为人们提供准确的天气预报。
2.4 城市规划和地理分析地图投影在城市规划和地理分析中也得到了广泛的应用。
通过将地球表面的地理数据转换为平面图,城市规划师和地理分析师可以更好地分析城市的发展趋势、交通规划等,并为城市规划和发展提供决策支持。
3. 常见的地图投影方法地图投影有多种方法,每种方法都有其特点和适用范围。
下面介绍几种常见的地图投影方法:3.1 圆柱投影圆柱投影是最常见的地图投影方法之一。
它将地球表面的经纬线投影到一个圆柱体上,然后再将圆柱体展开成平面图。
该投影方法在赤道周围的地区表现较好,但在离赤道较远的地区会出现形变。
3.2 锥形投影锥形投影是将地球表面的经纬线投影到一个圆锥体上,然后再将圆锥体展开成平面图。
该投影方法在中纬度地区表现较好,但在靠近两极地区会出现形变。
3.3 圆锥柱面投影圆锥柱面投影是将地球表面的经纬线投影到一个圆锥体和一个圆柱体上,然后将两个表面展开成平面图。
地图投影的原理及应用实例
地图投影的原理及应用实例1. 地图投影的基本概念地图投影是指将三维的地球表面投影到一个平面上,以便于进行测量、绘制和分析地理信息。
地图投影的过程中,由于地球是一个球体,不可避免地会出现一定的形变。
不同的地图投影方法会选择不同的投影面,以及不同的数学模型和变形形式,以最大程度地减小形变。
2. 常见的地图投影方法2.1 圆柱投影法•圆柱投影法是将地球投影到一个圆柱体上,再将圆柱体展开为平面的投影方法。
•常见的圆柱投影方法有墨卡托投影、等面积圆柱投影、等距圆柱投影等。
2.2 锥形投影法•锥形投影法是将地球投影到一个圆锥体上,再将圆锥体展开为平面的投影方法。
•常见的锥形投影方法有兰勃特圆锥投影、兰勃托等角圆锥投影等。
2.3 平面投影法•平面投影法是将地球投影到一个平面上的投影方法。
•常见的平面投影方法有斯体列克平面投影、等角正矩形平面投影等。
3. 地图投影的原理地图投影的原理是将地球上的地理坐标转换为平面上的坐标。
具体的计算方法有很多种,但基本思想是利用数学模型将球面的点映射到平面上的相应点,从而实现地球表面到地图平面的映射。
地球经纬度坐标转换为平面坐标的公式如下:X = R * cos(φ) * cos(λ0 - λ)Y = R * cos(φ) * sin(λ0 - λ)其中,X和Y表示地球上的点在平面上的投影坐标,R表示地球的半径,φ和λ表示地球上的点的纬度和经度,λ0表示中央子午线的经度。
4. 地图投影的应用实例4.1 航空航天地图投影在航空航天领域中起着重要的作用。
航空航天中常用的地图投影方法是墨卡托投影。
墨卡托投影能将地球表面的航线直观地展示出来,便于飞行员进行导航和飞行计划。
4.2 地理信息系统地图投影在地理信息系统(GIS)中的应用非常广泛。
GIS系统中的地图投影方法需要考虑到形变问题,并且需要选择适合不同应用场景的投影方法。
例如,在城市规划中,会使用等面积圆柱投影;在区域分析中,会使用兰勃特圆锥投影等。
57-名词术语-常用地图投影及其应用
名词术语
地图投影的一般方程:方程⎭
⎬⎫==),(),(0201L B f y L B f x 即为地图投影的一般方程,式中的 表示原点在投影平面上的纵、横坐标, 表示原点在地球椭球面上的纬度、经度地理坐标。
这一方程体现了地球面上的任意点与地图平面上相应点的一一对应的函数关系。
函数 与 取决于不同的投影条件,在制图区域内函数必须是单值、连续、有界。
地图投影变形的类型:长度变形、面积变形和角度变形。
方位投影:方位投影的几何概念是假想用一平面切(割)地球,然后按一定的数学方法将
地球面投影在平面上,即得到方位投影。
圆柱投影:从几何意义上看,圆柱投影是以圆柱面为投影面,按某种投影条件,将地球面
上的经纬线网投影于圆柱面上,然后,沿圆柱面的某一母线切开展成平面的一种投影。
圆锥投影:从几何上讲,圆锥投影是以圆锥面作为投影面,按一定条件,将地球椭球面上
的经纬线投影于圆锥面上,然后沿着某一条母线展开成平面的一种投影。
高斯—克吕格投影:也称等角横切椭圆柱投影。
该投影是设想一个椭圆柱横切于地球椭球某
一经线(称中央经线),根据等角条件,用数学分析方法将地球椭球面上的经纬线投影到椭圆柱面上,展开后得到的一种投影。
2地图投影方法及应用解析
X' m X
2
Y' n Y
2
代入: X + Y = 1,得
X' Y' 2 1 2 m n
2
2
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。
三.地图投影的变形 ——变形椭圆
2 5
特别方向: 变形椭圆上相互垂直的两个方向及经向和纬向
三.地图投影的变形 ——投影后地图的经纬网特点
1 6
三.地图投影的变形 ——投影后地图的经纬网特点
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1 8
方 位 等 积 投 影
1 9
等积圆锥投影
2 0
等角圆锥投影
三.地图投影的变形 ——分类与表示
2 1
• 变形的分类
–长度变形(Vμ) • (微分线段)长度比μ
• (投影后与投影前之比)与1的差值
• 没有变形的投影是不存在的
• 制图时:
–有些投影图上没有角度或面积变形
–有些投影图上沿某一方向无长度变形
三.地图投影的变形 ——地图投影变形的概念
1 3
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三个方面:
– 长度 – 面积 – 角度
三.地图投影的变形 ——地球仪上经纬网的特点
1 4 • 所有经线圈都是通过两极的大圆;长度相等;
• 所有纬线除赤道是大圆外,其余都是小圆,并且 从赤道向两极越来越小,极地成为一点。
三.地图投影的变形 ——地球仪上经纬网的特点
1 5 • 经线和纬线是相互垂直的。 ——角度 • 纬差相等的经线弧长相等;同一条 纬线上经差相等的纬线弧长相等, 在不同的纬线上,经差相等的纬线 弧长不等,而是从赤道向两极逐渐 缩小的。 ——长度 • 同一纬度带内,经差相同的经纬线 网格面积相等,不同纬度带内,网 格面积不等,同一经度带内,纬度 越高,梯形面积越小。由低纬向高 纬逐渐缩小。 ——面积
地图投影的原理及应用教案
地图投影的原理及应用教案一、地图投影的概念和基本原理地图投影是将地球表面上的三维地理空间信息映射到二维平面上的一种方法。
地球是一个球体,而纸张是一个平面,因此需要将球体的形状、大小和地形等信息投影到一个平面上,以便于观察和分析。
地图投影的基本原理是将地球表面上的经纬度坐标系转换为平面坐标系,通过不同的数学方法和算法,将球面上的点映射到平面上。
不同的地图投影方法会导致不同的变形,如形状变形、面积变形、方向变形等。
二、常见的地图投影方法地图投影方法有很多种,根据具体的使用场景和需求,选择不同的地图投影方法可以得到最佳效果。
以下列举了几种常见的地图投影方法:1.等面积投影方法(面积保持不变)–正轴等面积圆柱投影(常用于制图)–等面积圆锥投影(常用于航空制图)2.等距离投影方法(距离保持不变)–等距柱面投影(常用于海图)–等距圆柱投影(常用于区域图)3.等角投影方法(角度保持不变)–兰勃托投影(常用于世界地图)–米勒投影(常用于世界地图)三、地图投影的应用地图投影在现代社会中有着广泛的应用,以下列举了几个常见的应用场景:1.航空航天领域–地图投影可用于航空导航、飞行路径规划和飞行模拟等方面。
航空领域需要准确的距离和方向信息,因此等距离或等角度的地图投影方法比较常见。
2.地理信息系统(GIS)–地图投影在GIS领域中被广泛采用。
GIS用于收集、存储、处理和分析地理空间信息,例如土地利用、自然资源管理和城市规划等。
不同的地图投影方法可以满足不同分析需求。
3.世界地图制作–制作世界地图时需要综合考虑地球表面的形状和大小,以及各个国家和地区的关系。
通过选择合适的地图投影方法可以保持地图的形状、面积和方向等信息。
四、教学方法和活动设计为了帮助学生更好地理解地图投影的原理和应用,可以采用以下教学方法和活动设计:1.讲解概念–对地图投影的定义和基本原理进行详细讲解,帮助学生理解地图投影的作用和意义。
2.展示示例–利用投影仪或电子显示屏展示不同地图投影方法的示例,以便学生直观地观察和比较。
地图学第二章地图投影和应用
ds
长度比是变量,随位置和方向的变化而变化。
Vm表示长度变形
Vm m 1
= 0 不变 > 0 变大 < 0 变小
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
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 最大长度比 短轴方向(极小值)b 最小长度比 经线方向 m ;经线长度比
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
1 投影变形的概念
上述比较表明,地图上的经纬网与地球的缩影 —地球仪并不完全相同。由球面向平面投影时 引起的经纬网几何特征的变化,称为地图投影 变形。
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 (等积、等角)
正轴圆锥投影经纬线形状:经线为放射状直线束, 纬线为同心圆弧
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
在切线和割线 上无任何变形, 离切线或割线 愈远,则变形 愈大; 在割线外侧的 变形为正,在 内侧的则为负。
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
(2)非几何投影: 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。
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
复式比例尺 又称投影比例尺,是一种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。
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
④ 特殊比例尺
变比例尺 无级别比例尺
新编地图学教程 第2章 地图的数学基础
3.3 地图投影变形
a图投影在角度上未发生变化,经线按同一比例缩小,纬线未按 同一比例缩小,经纬网格面积产生了变化。 b图中央经线与各条纬线正交,其余经线与纬线均不正交,说明 投影后角度仅局部未变化,大部分去都产生了变化。 c图投影经线和纬线均未按同一比例缩小,在同一纬线上随经度 增大其纬线变化比例逐渐缩小,经线的变化比例由中央经线向 两边逐渐增大。
地图投影与坐标系统的选择与应用方法
地图投影与坐标系统的选择与应用方法导言:地图投影和坐标系统是制作和使用地图过程中非常重要的因素。
地图投影是将地球上的三维表面投影到二维平面上的过程,而坐标系统则是为地球上的每一个点确定一个独特的坐标值,以便定位和测量。
在实际应用中,选择合适的地图投影和坐标系统对地图的准确性和可用性至关重要。
本文将探讨地图投影与坐标系统的选择与应用方法。
一、地图投影的选择与应用方法:地球是一个近似于椭球的球体,将其表面展开到一个平面上是不可能的。
因此,地图投影的选择就变得至关重要。
不同的地图投影方法以及其适用范围如下:1. 圆锥投影:圆锥投影是将地球投影到一个圆锥体上,然后将圆锥体展开为平面地图。
圆锥投影通常适用于纬度区域较小的地区,例如赤道附近的热带地区。
由于纬度越高,投影的失真就越大,因此圆锥投影的应用范围有限。
2. 圆柱投影:圆柱投影是将地球投影到一个圆柱体上,然后将圆柱体展开为平面地图。
圆柱投影常用于对大范围地图进行绘制,例如全球地图。
然而,圆柱投影会导致极地区域的失真,因为地球的赤道与圆柱体接触的部分缩小了。
3. 平面投影:平面投影是将地球投影到一个平面上,通常选择其中一个极点作为投影中心。
平面投影常用于大范围的区域地图,例如航空地图。
然而,由于地球曲率的关系,平面投影会导致远离投影中心的地区失真较大。
在选择地图投影时,需要考虑地图的用途、尺度和区域。
不同的投影方法适用于不同的地图类型。
例如,航空地图通常使用等角投影,而导航地图则更适合使用等距投影。
二、坐标系统的选择与应用方法:坐标系统是地球上每个点的唯一标识,通过确定经度和纬度来进行定位和测量。
在选择和应用坐标系统时,需要考虑以下几个因素:1. 绝对坐标系统:绝对坐标系统是基于地球上某个固定点的坐标系统。
最常用的绝对坐标系统是经度和纬度,即地理坐标系统。
地理坐标系统最适合用于全球定位和测量。
另外,还有其他绝对坐标系统,如UTM坐标系统,适用于局部定位和测量。
测绘技术中的地图投影方法的应用案例
测绘技术中的地图投影方法的应用案例地图投影是测绘技术中的重要方法之一,通过将三维地球表面投影到二维平面上,便于人们观察和分析地理信息。
在实际应用中,地图投影方法的选择会直接影响地图的准确性和可用性。
下面将介绍一些地图投影方法在实际应用中的案例。
高海拔区域地图投影在高海拔山区的地图制作中,地球的曲面会对地图的精度产生很大的影响。
如果使用传统的等角投影方法,由于地球的曲率变化较大,会导致地图的平面变形,使地图的实际距离和方向与实际地形相差较大。
因此,为了解决这一问题,可以使用柱面等积投影方法。
这种投影方法可以在一定程度上保持地图上的距离和方向,减小地图的变形程度。
一些高海拔地图制作机构已经开始采用这种方法,有效提高了地图的准确性。
城市规划中的地图投影在城市规划中,地图投影方法也扮演着重要的角色。
城市规划需要对城市的地理信息进行准确的分析和展示,以便制定合理的规划方案。
在此过程中,地图的平面变形会对规划产生误导,因此选择合适的地图投影方法至关重要。
例如,对于城市中的道路和建筑物分布进行准确的分析,可以采用正形锥投影。
这种投影方法将地球表面切割为多个三角形,并保持它们的形状和面积,使道路和建筑物在地图上更加真实可信。
农业发展中的地图投影在农业发展中,地图投影方法的选择与土地规划和土壤状况评估密切相关。
不同地形和土地类型对农作物的生长和发展产生不同的影响。
因此,制作准确的农田地图对于农业生产起着至关重要的作用。
为了准确测量土地面积和距离,可以使用面积保真投影方法,该方法可以在不同地区保持面积和距离的准确性,并有效地帮助农民进行土地规划和农作物种植。
自然灾害应对中的地图投影当发生自然灾害时,警报和救援工作的准确性和及时性至关重要。
地图投影方法在自然灾害应对中发挥着重要作用。
例如,在洪水预警和应对工作中,需要准确地判断受灾地区的位置和范围。
为了做到这一点,可以使用等面积简易柱面投影方法,该方法可以保持地图上不同地区的面积相等,有效地反映洪水的范围和程度。
地图投影的原理及应用 (2)
地图投影的原理及应用1. 引言地图是人类认知地球表面的重要工具,而地图投影则是将地球上各种地理现象用平面形式展示的方法。
地图投影的原理潜藏着丰富的数学和地理学知识,同时也有广泛的应用领域。
本文将以简明扼要的方式介绍地图投影的原理和一些常见的应用。
2. 地图投影的原理地球是一个近似于椭球形的体,而平面是一个二维的几何形状。
将一个三维的地球表面映射到一个平面上是不可避免的会产生形变。
地图投影的原理就是通过一定的数学方法,将地球表面上的经纬度坐标投射到平面上的坐标。
常见的地图投影方法有圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
其中,圆柱投影是将地球表面投影到一个圆柱体上,然后再展开到平面上。
圆锥投影则是将地球表面投影到一个圆锥体上,再展开到平面上。
而平面投影是将地球表面直接投影到一个平面上。
3. 常见的地图投影3.1 圆柱投影•墨卡托投影:是一种最常见的圆柱投影方法,也是世界地图上广泛使用的一种投影。
它将地球表面投影到一个垂直于地球轴线的圆柱体上,并且保持纬线和等距离。
3.2 圆锥投影•兰勃托投影:是一种常见的圆锥投影方法,它将地球表面投影到一个切割了地球的圆锥体上。
兰勃托投影在大圆上的等距离得到保持,但在其他方向上会产生形变。
•阿尔伯斯投影:是另一种常见的圆锥投影方法,它通过将地球投影到一个割开的圆锥体上,从而保持等距离。
3.3 平面投影•头等圆锥等距投影:地图展示了一个圆锥体,圆锥体切割过了地球表面。
在这个投影中,地球上的所有地点都是以距离圆锥顶点的直线距离测量的。
•正轴等面积投影:它是一种面积保持的平面投影,能够保持地球表面上区域的真实面积。
•方位投影:也被称为“真北方位投影”,它以一个特定的点或特定的方向为中心将地球表面投影到平面上。
4. 地图投影的应用4.1 航海导航地图投影在航海导航中扮演着至关重要的角色。
通过将海洋地区的地理信息投影到平面上,航海员能够更好地了解船舶的位置、航线和目标地点。
不同的航海地图投影方法可以提供不同的信息,以及在不同的航海环境下的导航能力。
测绘中的地图投影系统及其适用场景
测绘中的地图投影系统及其适用场景1.引言测绘是一门旨在描绘地球表面特征的学科。
在测绘过程中,地图投影系统被广泛应用于将地球表面的三维信息转化为平面图。
该系统使用数学模型和算法将地球表面的球面形状映射到一个平面上,以便更好地表示地理特征。
本文将介绍地图投影系统的基本原理,并探讨其适用场景。
2.地图投影系统的基本原理地球是一个近乎球体的天体,而地图则是平面的表示。
为了将地球表面特征表示在平面上,地图投影系统应用了不同的数学模型和算法。
其中,最常用的地图投影方法包括圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
2.1 圆柱投影圆柱投影是将地球表面切割成一个圆柱体,并将其展开成一个平面图的投影方法。
这种投影方法保持了纬线和经线的直线特性,使得地图上的距离和方位保持一致。
圆柱投影常用于全球图和大尺度地图的制作,如世界地图和大洲地图。
2.2 圆锥投影圆锥投影是将地球表面切割成一个圆锥体,并将其展开成一个平面图的投影方法。
与圆柱投影不同,圆锥投影将纬线表示为一串等距直线,而经线则弯曲成弧线。
这种投影方法常用于制作中、高纬度地区的地图,如极地地图和航空导航图。
2.3 平面投影平面投影是将地球表面投影到一个平面上的方法。
与圆柱投影和圆锥投影不同,平面投影使地球表面上的每一点到中心点的方位角保持一致。
这种投影方法常用于制作区域地图和城市地图。
3.地图投影系统的适用场景地图投影系统在各种测绘应用中发挥着重要作用。
下面将介绍地图投影系统的一些适用场景:3.1 海洋测绘海洋测绘是测绘学科的一个重要领域,主要用于绘制海底地形图、潮汐图和航海图等。
在海洋测绘中,采用了圆柱投影或圆锥投影的地图投影系统来制作航海图,以帮助船舶和海上作业人员准确导航和进行海上活动。
3.2 城市规划城市规划是指策划、设计和管理城市的发展和改造。
在城市规划中,地图投影系统被广泛应用于绘制城市地图和规划图。
平面投影方法常用于城市中心区域的地图制作,以保持地理及路网的精确度,而圆柱投影和圆锥投影方法则常用于绘制城市周边地区的地图。
测量学》第九章地形图投影及地形图的应用
3、用量角器量取坐标方位角AB 方法二:1、用量取平面坐标的方法量出A、B两点的坐标;
2、
A
Btan1
yB xB
yA xA
整理课件
五、绘制断面图
1、将直线与等高线的交点及一些特殊点在图上标 出,并 按 顺序编号; 2、量出相邻两点间的图上距离,并换算成实地距离; 3、求出各点的高程; 4、以平距为横轴,以高程为纵轴,以1点为起点,将各
整理课件
§9-3 地形图的应用
一、平面直角坐标的量取 1、找出p点所在方格的西南角的坐标(1415,21478); 2、过p点作方格的平行线并定出两个交点m、n; 3、量出pm、pn; 4、计算:Xp=1415+pnM
Yp=21478+pmM
整理课件
二、高程的量取
1、过k点作一条大致垂直于相邻等高线的线段mn ; 2、量出mk、mn两段距离; 3、计算:
整理课件
二、高斯投影 1、性质:高斯投影是一种等角横切椭圆柱投影
注:椭圆柱中心轴通过地球的中心,按其等角投影 条件,将中央子午线东西两侧各一定范围内的经纬 线投影到椭圆柱面上,然后将椭圆柱面沿其母线剪 开,展成平面,即得平面整理上课件 的经纬线格网 。
2、投影结果:
(1)央子午线投影后为一条直线, 且无长度变形,其余经线为凹向 中央子午线投影线的对称曲线, 其投影长度大于椭球面长度,且 离中央子午线愈远长度变形愈大 (2)赤道的投影也为一条直线,但 长度有变形,其余纬线的投影为 凸向赤道投影线的对称曲线; (3)投影前后角度相等,即无角 度变形。
第九章 地图投影及地形图的应用
§9-1 高斯投影的概念 §9-2 地形图的分幅与编号 §9-3 地形图的应用
整理课件
地图投影技术的使用指南
地图投影技术的使用指南随着社会的发展和科技的进步,地理信息系统(GIS)在各个领域得到了广泛的应用。
而地图投影技术作为GIS中的一项重要技术,对于地理数据的表达和呈现起到了至关重要的作用。
本文将为读者介绍地图投影技术的基本概念、分类以及在实际应用中的一些指导原则。
一、地图投影技术概述地图投影技术是将三维的地球表面投影到二维的地图上的过程。
由于地球的表面是一个不规则的椭球体,无法完全展示在一个平面上,因此就需要使用地图投影技术来解决这个问题。
地图投影产生的图像通常是平面、圆柱或锥面的,这些图像被称为地图投影。
二、地图投影的分类地图投影根据投影面的不同可以分为圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
1. 圆柱投影圆柱投影是将地球的表面投影到一个圆柱面上,然后再将圆柱面展开为一个平面。
依据圆柱面与地球相交的位置,圆柱投影可分为正轴等积圆柱投影、割线等积圆柱投影、正轴等角圆柱投影等。
圆柱投影最常用的是墨卡托投影,它是一种等积圆柱投影,经度线和纬度线呈直角交叉。
2. 圆锥投影圆锥投影是将地球的表面投影到一个圆锥面上,然后再将圆锥面展开为一个平面。
依据圆锥面与地球相交的位置,圆锥投影可分为正轴等积圆锥投影、割线等积圆锥投影、正轴等角圆锥投影等。
兰勃特等积圆锥投影是其中最经典的一种,它在纬线方向上保持了等距离。
3. 平面投影平面投影是将地球的表面投影到一个平面上,可以简单理解为将地球展开成一个平面地图。
平面投影可以根据投影中心的不同分为正专门投影、斜轴直角投影、斜轴等角投影等。
等距平面投影是一种常用的平面投影,它在某一方向上保持了等距离。
三、地图投影的选择原则1. 根据需求选择最合适的投影不同的地图投影适用于不同的实际应用场景。
在选择地图投影时,需要根据具体的需求,比如需要保持面积的相对大小关系、需要保持角度的相对大小关系或者需要保持比例尺的一致,来选择最合适的投影。
2. 考虑区域的位置和大小地球是一个不规则的椭球体,不同的地区在地球上的位置和大小有所不同。
常用地图投影及其应用
2.2 常用地图投影及其应用
主要特点:
● 没有角度变形,图上方位与实地保持一致; ● 标准纬线上没有变形; ● 标准纬线之间长度缩小,标准纬线之外长度放大; ● 随着纬度增高变形迅速增大; ● 面积变形是长度变形的平方倍; ● 两极变形趋向无穷大。
2.2 常用地图投影及其应用
等角航线:是指地球面上一条与所有经线相交成等 方位角的曲线;等角航线在航海中是决定航向的重 要依据之一。
2.2 常用地图投影及其应用
横方位投影
2.2 常用地图投影及其应用
在斜方位投影中,等高圈投 影为同心圆,垂直圈投影为 同心圆的半径,两条垂直圈 的夹角与实地相等。
斜方位投影
2.2 常用地图投影及其应用
方位投影的等变形线形状为圆形,适合 制作形状为圆形区域地图。
2.2 常用地图投影及其应用
正轴方位投影适合作两极地区地图
2.2 常用地图投影及其应用
几何上称等角横割椭圆柱投影,习惯又称通 用横墨卡托投影,Universal Transverse Mercator Projection,简称UTM投影。
2.2 常用地图投影及其应用
● 与高斯-克吕格投影相比,UTM投影的中央经线长 度比缩短为0.9996,其它条件都一样,两者具有相 似关系。
2.2 常用地图投影及其应用
3. 等面积方位投影
按数学方法探求,满足等面积投影条件
T
Q ρ A•′
•A(Z,a)
R
•
2.2 常用地图投影及其应用
等面积方位投影适合制作要求保持面积正确 的近似圆形地区的区域地图,如普通地图、行政 区划图、政治形势图等。
2.2 常用地图投影及其应用
4. 等距离方位投影
0°— 60° 60°— 68° 68°— 76° 76°— 88°
地图投影的原理及应用
地图投影的原理及应用1. 地图投影的基本原理地图是将地球表面的三维空间变成二维平面,为了能够在平面上准确表示地球表面的地理信息,地图采用了投影的方式。
地图投影是将地球表面经纬度坐标系上的点投影到平面上的过程。
地图投影的基本原理主要包括以下几个方面:1.1 地球的形状对地图投影的影响地球是一个近似于椭球体的几何体,而地图是平面上的二维图形。
由于地球的形状不同于平面,所以在进行地图投影时需要对地球的形状进行适当的变换和调整。
1.2 地图投影的分类地图投影可以根据投影面形状的不同进行分类,常见的地图投影包括圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
•圆柱投影是指将地球表面的经纬度坐标投影到一个切线于地球的圆柱面上,然后再将该圆柱面展开成平面。
•圆锥投影是指将地球表面的经纬度坐标投影到一个切线于地球的圆锥面上,然后再将该圆锥面展开成平面。
•平面投影是指将地球表面的经纬度坐标投影到一个切线于地球的平面上。
1.3 常见的地图投影方法常见的地图投影方法有正轴等角投影、保角正轴等秘莉投影、兰伯特投影等。
•正轴等角投影:该投影方法是以地球球心为视点,平行线和经线保持等间距的投影方式,保持角度的一致性。
•保角正轴等秘莉投影:该投影方法是在正轴等角投影的基础上,通过调整投影面形状,使得面积的变化可以最小化,从而保持角度和面积的一致性。
•兰伯特投影:该投影方法以一个圆锥面切线于地球的一个经线,然后将该圆锥面展开成平面。
这种投影方法在地理信息系统中使用较为广泛。
2. 地图投影的应用地图投影的应用非常广泛,以下列举了几个常见的应用领域:2.1 地理信息系统(GIS)地理信息系统是利用计算机和空间数据采集、存储、管理、查询和分析技术来展示和分析地球表面的信息。
地图投影是GIS中非常重要的一部分。
GIS主要包括地图显示、GIS分析与查询、地图制作等功能。
在地图显示和地图制作功能中,地图投影能够将地理数据以地图的形式进行可视化展示。
2.2 旅游和导航在旅游和导航方面,地图投影被广泛应用于电子地图和导航系统中。
测绘技术中地图投影的选择与应用
测绘技术中地图投影的选择与应用随着科技的不断发展,测绘技术在现代社会中扮演着极其重要的角色。
测绘技术的基础之一就是地图投影。
地图投影是将地球表面的曲面投射到一个平面上的过程,地图的制作和使用都依赖于合适的投影方法。
本文将探讨测绘技术中地图投影的选择与应用。
首先,地图投影的选择对于测绘工作的准确性和可视性至关重要。
不同的投影方法适用于不同的应用场景。
在测绘工作中,选取合适的投影方法可以最大限度地减小地图的形变和误差,提高地图的准确性。
例如,对于大规模的城市地图制作,普遍采用的选择是高斯-克吕格投影方法。
这种方法在保持形状的同时,减小了尺度的变化,使得地图易于理解和使用。
而对于大范围的地图制作,使用等积圆柱投影方法能够保持地图上各个区域的面积比例不变,更好地表达地面的空间分布。
因此,在地图投影的选择上,需要根据具体应用场景和制图目的来进行合理的权衡和选择。
其次,地图投影的应用涵盖了各个领域,不仅仅局限于地理学和测绘学。
现如今,随着信息技术的快速发展,地图已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是民众进行出行规划,还是政府进行城市规划,地图都发挥着巨大的作用。
地图投影的选择和应用直接影响到我们获取和利用地理信息的效果。
在导航系统中,逆向投影方法被广泛应用。
它能够通过投影反算,将用户通过导航系统得到的平面地图转换为真实的三维地理位置,使得导航的结果更加准确。
同时,在灾害监测和环境保护方面,地图投影也扮演着重要的角色。
通过采用合适的投影方法,可以更好地理解和分析灾害的发生位置和发展趋势,为相关部门提供决策支持。
此外,地图投影的研究和应用也面临着一些困难和挑战。
首先,地球是一个曲面,将其投影到平面上必然会引入形变。
这就需要在实际应用中进行形变矫正和误差修正。
其次,地图的投影方法有很多种,选择适合的方法需要考虑多个因素。
例如,投影的区域范围、地理特点以及应用需求等。
针对复杂地形和区域的地图制作,可能需要采取多种投影方法的组合,以达到更好的效果。
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高程控制网 : 按统一规范,由精确测定高程的地面点 组成,以水准测量或三角高程测量完成。依精度 不同,分为四等。 地图投影及其应用
中国高程起算面是 黄海平均海水面。
1956年在青岛观象山设立了水准原点, 其他各控制点的绝对高程均是据此推 算,称为1956年黄海高程系。
§ 地图投影及应用
地图投影及其应用
1 地球体
2 地球坐标系与大地定位
3 地图投影
4 地图投影的应用
1 地球体 (1) 地球的自然表面
—— 为了了解地球地图的投影及形其应状用 ,让我们由远及近 地观察一下地球的自然表面。
浩瀚宇宙之中 : 地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。
地图投影及其应用
机舱窗口俯视大地 : 地表是一个有些微起伏、极其复杂的表面。
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。
陕西省泾阳县永乐镇 北洪流村为 “1980 西安坐标系” 大地 坐标的起算点——大 地原点。
2 地球坐标系与大地定位
3). 重力等位面:
可使用仪器测得海拔高程(某点到大地水准 面的高度)。
(3) 地球的数学表面
在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体,这个旋 转椭球体通常称为 地球椭球体,简称 椭球体。
地图投影及其应用
它是一个规则的 数学表面,所以人 们视其为 地球体 的数学表面,也是 对地球形体的二级 逼近,用于测量计 算的基准面。
在大地测量学中,常以 天文经纬度定义地理坐标。
在地图学中,以大地经 纬度定义地理坐标。
在地理学研究及地图学 的小比例尺制图中,通常将 椭球体当成正球体看,采用 地心经纬度。
(2) 中国的大地坐标系统
1).中国的大地坐标系 1952年前采用海福特地图投(影及H其应a用yford)椭球体 ; 1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体(坐标原
点是前苏联玻尔可夫天文台) ; 1980年选用1975年国际大地测量协会推荐的参考
椭球: ICA-75椭球参数
a = 6 378 140m
b = 6 356 755m
f = 1/298.257
2).中国的大地控制网
由平面控制网和高程控制网组成,控制点遍布全
国各地。
地图投影及其应用
平面控制网 : 按统一规范,由精 确测定地理坐标的地面点组成, 由三角测量或导线测量完成,依 精度不同,分为四等。
并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面,这就是大地水准 面。它实际是一个起伏不平的重力等位面——地球物理表面。 它所包围的形体称为大地体。
大地水准面的意义
1). 地球形体的一级逼近:
对地球形状的很地图投好影及近其应似用 ,其面上高出与面下 缺少的相当。
2). 起伏波动在制图学中可忽略:
对大地测量和地球物理学有研究价值,但在 制图业务中,均把地球当作正球体。
South Pole
—1f = 298.257
对 a,b,f 的具体测定就是近代 大地测量的一项重要工作。
对地球形状 a,b,f 测定后,还必须确定大地水准面与椭球 体面的相对关系。即确定与局部地区大地水准面符合最好的一个 地球椭球体 —— 参考椭球体地图,投影这及其项应用工作就是参考椭球体定位。
地图投影及其应用
—— 珠穆朗玛峰与太平洋的马里亚纳海沟之间高差近20km。
事实是:
地球不是一个正球体,而是一个极半径略短、赤道半 径略长,北极略突出、地南图投极影及略其应扁用 平,近于梨形的椭球体。
(2) 地球的物理表面
当海洋静止时,自由水面与该面上各点的重力方向(铅垂 地图投影及其应用
线)成正交,这个面叫水准面。 在众多的水准面中,有一个与静止的平均海水面相重合,
通过数学方法将地球 椭球体摆到与大地水准面 最贴近的位置上,并求出 两者各点间的偏差,从数 学上给出对地球形状的三 级逼近。
由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不同,故地 球椭球体的元素值有很多种。
地图投影及其应用
中国1952年前采用海福特(Hayford)椭球体 ;
1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体(坐标原点是前 苏联玻尔可夫天文台) ; 地图投影及其应用
面上某点的大地子午面与 本初子午面间的两面角。 东经为正,西经为负。
大地纬度 :指参考椭球
面上某点的垂直线(法线) 与赤道平面的夹角。北纬 为正,南纬为负。
③ 地心经纬度:即以地球椭球体质量中心为基点,地
心经度同大地经度l ,地心纬度是指参考椭球面上 某点和椭球中心连线与地图赤投影及道其应面用 之间的夹角y 。
地图投影及其应用
天文经度:观测点天顶子午面与格林尼治天顶 子午面间的两面角。
在地球上定义为本初子午面与观测点之间 的两面角。
天文纬度: 在地球上定义为铅垂线与赤道平面 间的夹角。
② 大地经纬度:表示地面点在参考椭球面上的位置,
用大地经度l 、大地纬度 和大地高 h 表示。
地图投影及其应用
大地经度l :指参考椭球
椭球体 三要素: 长轴 a(赤道半径)、短轴 b(极半径)和椭球的扁率 f
WGS [world geodetic system] 84 ellipsoid:
a = 6 378 137m
பைடு நூலகம்
地图投影及其应用
b = 6 356 752.3m
equatorial diameter = 12 756.3km
polar diameter = 12 713.5km
地球表面上的定位问题,是与人类的生产活动、科学 研究及军事国防等密切地图相投影关及其的应用重大问题。具体而言,就 是球面坐标系统的建立。
(1) 地理坐标
—— 用经纬度表示地面点位的球面坐标。
① 天文经纬度 ② 大地经纬度 ③ 地心经纬度
① 天文经纬度:表示地面点在大地水准面上的位 置,用天文经度和天文纬度表示。
equatorial circumference = 40 075.1km
surface area = 510 064 500km2
North Pole
Polar Axis
Equator
b
a
Equatorial Axis
f = —aa-—b = —63—781—63377—8-16—3375—67—52.—3