地图投影与GIS
地图投影应用的是什么原理
地图投影应用的是什么原理1. 地图投影的背景在地理信息系统（GIS）领域中，地图投影是将地球表面上的曲面投影到平面上的过程。
由于地球是一个球体，为了将其表面展示在平面上，需要进行地图投影。
地图投影的原理是通过将地球三维表面的经纬度坐标映射到二维平面上的坐标系统，以便能够准确表示地球上各个地点的位置和空间关系。
2. 地球的形状与地图投影地球是一个近似于椭球体的球体，其形状并非完全规则。
在进行地图投影时，需要选择某种基准椭球体或基准球体作为参考。
常用的基准椭球体有WGS84、GRS80等。
利用这些基准椭球体，可以确定地球的大致形状和大小，并进行地图投影的计算。
3. 地图投影的分类根据地球表面的特性和投影需求的不同，地图投影可以分为以下几种类型：3.1 地心投影地心投影是将地球表面投影到球面上的一种投影方式。
通过将地球表面上的点映射到球体上，再将球体展开为平面，得到地图的投影。
地心投影常用于全球范围的地图制作，如国际上广泛使用的Mercator投影。
3.2 柱面投影柱面投影是指将地球表面投影到一个柱体上，再将柱面展开为平面的一种投影方式。
柱面投影的特点是纬线和经线都是直线，保持了地图上的形状，但是有些地方存在面积的形变。
柱面投影通常用于中纬度地区的地图制作，如UTM投影。
3.3 锥面投影锥面投影是将地球表面投影到一个锥体上，再将锥面展开为平面的一种投影方式。
锥面投影在某个特定的纬线上会有最小的形变，但是远离该纬线的地方形变会增大。
锥面投影常用于纬度范围较大的地图制作，如Lambert投影。
3.4 平面投影平面投影是指将地球表面投影到一个平面上的一种投影方式。
平面投影在局部地图制作中较为常见，如城市地图、航空地图等。
在平面投影中，地球表面上的点到平面上的距离和角度会产生较大的变化，所以平面投影的适用范围较小。
4. 地图投影的应用地图投影在现代社会中具有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用领域：4.1 地图制作与导航地图投影是创建地图的基础，通过地图投影可以将地球上的各个地理要素准确地绘制在地图上，帮助人们了解地理空间关系，从而进行导航、规划路线等操作。
地理信息系统中的地图投影注意事项
地理信息系统中的地图投影注意事项地图投影是地理信息系统（GIS）中必不可少的一项技术。
它将三维的地球表面投影到二维平面上，以便于人们对地理空间数据进行分析和可视化。
然而，在进行地图投影时，需要注意以下几个关键点，以确保地图的准确性和可靠性。
首先，选择合适的地图投影方法至关重要。
由于地球不是一个完美的椭球体，地球表面的各种形状和特征使得单一的投影方法并不足以适应各种地区的需求。
因此，根据地图的应用目标和区域特征，选择合适的地图投影方法是至关重要的。
常见的地图投影方法包括等距圆柱投影、兰伯特等角圆锥投影、墨卡托投影等。
每种方法都有其独特的优势和适用范围，必须根据具体情况进行选择。
其次，了解地图投影的变形特点是必要的。
地图投影会引入一定的变形，在比例、角度、形状等方面可能存在误差。
例如，在等距圆柱投影方法中，纬度越高的区域会被拉伸，导致区域的垂直尺度变长。
在墨卡托投影中，纬线变形较小，但极地区域会出现拉伸现象。
因此，了解地图投影的变形特点，可以帮助用户在地理空间分析和可视化时，更准确地理解地图上的数据。
进一步，提前选择合适的地图比例尺。
在进行地图投影时，需要提前确定适当的地图比例尺。
比例尺是表示地图上距离与实际地球表面距离之间的比例关系。
合理选择地图比例尺可以确保地图信息的清晰度和准确性。
通常情况下，小比例尺地图适合展示大范围的地理空间关系，而大比例尺地图则更适合展示细节丰富的地理特征。
选择合适的比例尺还可以帮助用户更好地理解地图上的空间关系和模式。
此外，注意地图投影的坐标系统与基准面的匹配。
地图投影通常采用某种坐标系统来确定地理空间数据的位置。
而基准面则是确定地球表面位置的基准。
在选择地图投影时，需要确保所选择的坐标系统与基准面一致。
例如，如果使用的是WGS 84坐标系统，那么需要使用WGS 84基准面来保证地图投影的准确性。
否则，在地理空间分析和可视化过程中，可能会出现位置偏差和误差。
最后，根据地图投影的需求进行合适的地图投影参数设置。
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。
gis中地理坐标系和投影坐标系的理解
GIS中坐标系统的理解理解坐标系统关键要明确两个概念：Geographic coordinate system和Projected coordinate system。
1. 首先理解Geographic coordinate systemGeographic coordinate system为地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显，Geographic coordinate system是球面坐标系统。
我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行操作呢？地球是一个不规则的椭球，要将数据信息以科学的方法存放到椭球上，这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。
具有长半轴，短半轴，偏心率。
以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.300000000000010000然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位.在坐标系统描述中，可以看到有这么一行：Datum: D_Beijing_1954 （表示大地基准面是D_Beijing_1954.）有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用.下面是地理坐标系统的完整参数：Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)Datum: D_Beijing_1954Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002. 接下来是Projection coordinate systemProjection coordinate system即投影坐标系统，首先看看投影坐标系统中的一些参数.Projection: Gauss_KrugerParameters:False_Easting: 500000.000000False_Northing: 0.000000Central_Meridian: 117.000000Scale_Factor: 1.000000Latitude_Of_Origin: 0.000000Linear Unit: Meter (1.000000)Geographic Coordinate System:Name: GCS_Beijing_1954Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)Datum: D_Beijing_1954Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.300000000000010000从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。
GIS常见的基本算法
GIS常见的基本算法GIS（地理信息系统）领域中使用的基本算法非常多样化，可以分为数据处理算法、空间分析算法和地理可视化算法等方面。
以下是一些常见的基本算法：1.地图投影算法：地图投影是将地球表面上的经纬度坐标映射到平面坐标系上的过程。
常见的地图投影算法包括经纬度转换为平面坐标的算法，如墨卡托投影、等距圆柱投影、兰勃托投影等。
2.空间索引算法：空间索引算法是对空间数据进行高效存储和检索的关键。
常见的空间索引算法包括四叉树、R树、k-d树等。
这些算法能够将空间数据分割成多个子区域，并建立索引结构，以便在查询时快速定位目标数据。
3.空间插值算法：空间插值算法用于在已知或有限的观测点上估算未知点的值。
常见的空间插值算法包括反距离加权插值（IDW）、克里金插值和径向基函数插值等。
4.空间分析算法：空间分析算法用于研究地理现象之间的空间关系。
常见的空间分析算法包括缓冲区分析、空间叠置分析、网络分析、空间聚类分析等。
5.地图匹配算法：地图匹配是将实际观测点与地理信息数据库中的地理对象进行匹配的过程。
常见的地图匹配算法包括最短路径算法、马尔可夫链算法、HMM（隐马尔可夫模型）等。
6.空间平滑算法：空间平滑算法用于消除地理数据中的噪声和不规则性。
常见的空间平滑算法包括高斯滤波、均值滤波、中值滤波等。
7.空间插值算法：空间插值算法用于对连续型地理现象进行预测和估计。
常见的空间插值算法包括反距离加权插值（IDW）、克里金插值和径向基函数插值等。
8.地理网络算法：地理网络算法用于在地理网络上找到最短路径、最小生成树等。
常见的地理网络算法包括迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法等。
9.地理可视化算法：地理可视化算法用于将地理信息以可视化的形式展现出来。
常见的地理可视化算法包括等值线绘制算法、色彩映射算法、3D可视化算法等。
10.遥感图像分类算法：遥感图像分类是将遥感图像中的像素分配到不同的类别中的过程。
常见的遥感图像分类算法包括最大似然分类、支持向量机（SVM）分类、随机森林分类等。
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。
如何进行地图投影的变换与配准
如何进行地图投影的变换与配准地图投影的变换与配准是地理信息系统（GIS）中一个重要的环节。
地球是一个三维的球体，而我们的地图是平面的二维表示，因此需要将地球的曲面投影到平面上，以便于我们更好地理解和分析地理信息。
本文将探讨如何进行地图投影的变换与配准，以及其在GIS中的应用。
一、地图投影的基本原理地理表面的投影是将地球上的点和区域映射到平面上去，以便于呈现和分析。
在投影的过程中，我们需要选择合适的投影方法和参数，以保证地图的准确性和可视性。
1. 大地测量学与投影大地测量学是测量地球形状、尺寸和重力场的学科，它提供了地图投影的基础。
投影的目标是将地球表面的点映射到平面上，这需要选择适当的地理坐标系统和投影方法。
2. 坐标系统地理坐标系统是用于确定位置的标准，它由水平和垂直坐标组成。
水平坐标通常使用经度和纬度来表示，而垂直坐标则表示高程。
3. 投影方法地图投影的方法有很多种，常用的有等角、等积和等距投影等。
每种方法都有其适用的情况和缺点，选择合适的投影方法是确保地图准确性的关键。
二、地图投影的变换与配准地图投影的变换与配准是将不同投影坐标系统的地图进行转换和对齐的过程。
在GIS中，常常需要将不同尺度、不同投影和不同时间的地图配准在一起，以获得一致性的地理信息。
1. 变换地图投影的变换是将一个投影坐标系统转换为另一个投影坐标系统的过程。
变换通常涉及到坐标的缩放、旋转和平移等操作，以保证地图的几何特征一致。
2. 配准地图配准是将不同地图的空间参考对齐的过程。
在配准过程中，需要确定共同的地物特征或控制点，并通过地物匹配或空间变换的方式来实现对其的调整和对齐。
三、地图投影的应用地图投影在GIS中有着广泛的应用，它不仅仅是为了美化地图，更是提供准确地理信息的基础。
1. 地图显示与可视化地图投影可以改变地图的外观和形状，使得地理信息更加直观和可视化。
选择合适的投影方法和参数对于地图的可读性和信息表达至关重要。
2. 空间分析与决策支持地图投影的变换与配准为GIS的空间分析和决策支持提供了基础。
GIS基本数据类型
宏德信智能事业部
几何数据类型－矢量数据：线
数据结构：由点按照一定的顺序连接而成， 因此线表达为点的序列
单线：由一个序列组成的线 多线：由多个序列组成的线 注意：看起来是一条线的物体，有可能是
多线类型的数据。
宏德信智能事业部
几何数据类型－矢量数据：线
栅格数据不同于矢量数据把点和线作为制 图的最基本单元。而是同等尺寸的小区域 的系统几何，这些小区域被看成是同类。 栅格数据被广泛使用在要个像片、数字摄 影图像以及各种网格化的数据中。
宏德信智能事业部
几何数据类型－栅格数据
数据组织：使用有组织的栅格单元组织空 间数据。
参数：分辨率
宏德信智能事业部
数据访问类型系统
数据访问类型系统可以被认为是扩展了基 本类型的数据库访问系统
一般会有以下的一些对象
表格和字段类型 数据集类型 数据库连接 条件表达类型系统 数据访问方法和数据库操作方法
宏德信智事业部
反馈： 宏德信智能事业部
宏德信智能事业部
图层和图集（地图）
宏德信智能事业部
图层和图集（地图）－图层
空间对象按照不同的标准划分成不同的类 型，在数据组织上表达为不同的图层。
一般来说，同一个图层中的实体具有相同 的几何类型。
宏德信智能事业部
图层和图集（地图）－图层
一个层在逻辑上对应于数据存储里面的一 个表
层中的每一个物体对应于数据存储里面的 一个表中的一条记录
宏德信智能事业部
经纬度坐标系
地理坐标系是以地理极 (北极、南极)为极点。
通过A点作椭球面的垂 线，称之为过A点的法 线。
法线与赤道面的交角， 叫做A点的纬度ψ。
地理信息系统原理第九版第三章课后答案
地理信息系统原理第九版第三章课后答案第3章GIS的地理数学基础1、什么是地图投影，它与GIS的关系如何？答：将地球面上的点投影到平面上，而使其误差最小的各种投影方法称为地图投影。
其实质就是建立地球椭球面上的点的坐标（φ，λ）与平面上对应的坐标（x,y）之间的函数关系。
地图投影对GIS有较大的影响，其影响是渗透在地理信息系统建设的各个方面的，如数据输入，其数据包括地图投影数据；数据处理，需要对投影进行变换；数据应用中的检索、空间分析依据数据库投影数据；输出应有相应投影的地图。
2、地图投影的变形包括哪些？答：地图投影的变形，通常可分为长度、面积和角度三种变形，其中长度变形是其它变形的基础。
3、地图投影的分类方法有几种？它们是如何进行分类的？答：地图投影的分类方法很多，总的来说，基本上可以依外在的特征和内在的性质进行分类。
（1）根据地图投影的变形(内蕴的特征)分类根据地图投影中可能引入的变形的性质，可以分为等角、等面积和任意(其中包括等距离)投影。
（2）根据投影面与地球表面的相关位置分类根据投影面与地球表面的相对位置将投影区分为正轴投影(极点在两地极上，或投影面的中心线与地轴一致)、横轴投影(极点在赤道上，或投影面的中心线与地轴垂直)及斜轴投影(极点既不在两地极上又不在赤道上，或投影面的中心线与地轴斜交)。
4、我国地理信息系统中为什么要采用高斯-克吕格投影和正轴等角圆锥投影？答：是因为：（1）我国基本比例尺地形图(1∶5千，1∶1万，1∶2.5万，1∶5万，1∶10万，1∶25万，1∶50万和1∶100万)中大于等于1∶50万的图均采用高斯—克吕格投影为地理数学基础；（2）我国1∶100万地形图采用正轴等角割圆锥投影，其分幅与国际百万分之一所采用的分幅一致；（3）我国大部分省区图多采用正轴等角割圆锥投影和属于同一投影系统的正轴等面积割圆锥投影；（4）正轴等角圆锥投影中，地球表面上两点间的最短距离(即大圆航线)表现为近于直线，这有利于地理信息系统中空间分析和信息量度的正确实施。
地图投影在GIS中的功能与作用解析
南 缸科 效 ２ １年第２ ０２ 期
学 术 研 讨
地图投影在Ｇ Ｓ Ｉ 中的功能与作用解析
谢 丽 红 刘 霞 庄 晴
内江 师 范 学 院 地 理 与 资 源 科 学 学 院 ６ １ ０ 四 川 内 江 ４ １０
摘 要 地 图投 影 提 供 地 理 信 息 系统 的 空 间定 位 框 架 ，将 不 同 来 源 、不 同尺 度 、不 同时 期 的 地 理 空 间数 据 精 确 定 位 于 公 共 的 地 理 基础之上 ，是 实Ｊ Ｓ ￣ＧＩ 目标的基本要求 不 同投 影之 间的互相转换以及投 影类型或参数的选择 对Ｇ Ｓ １数据的输 出质量有极 大影响 本 文 以地 图投 影及地 图投 影选择 为基础 ，采 用Ｍａｌｆ ｐｎｏ系统作为软件平 台，讨论 了地 图投 影在Ｇｌｑ 的重要 性 ，并对其在ＧＩ Ｓ￣ Ｓ中的应 用作 出
（ １）地图投影 的概 念 。地图投 影 ，就是按照 一定数学法则 ，将
地球椭球面上 的经纬格网转换到平 面上 ，使地面点的地理坐标 （ｐ （。 ） 与地 图上 相对应 的点 位的平 面直 角坐标 系 （ ， ）或平面 极坐标 ｘ ｙ （ ， 间 ，建立一一对应的函数关系 。投影公式可表达为 ： Ｐ）
应用领域和 目的采用的投影方式不 同。 （ ） ３ 我国 Ｇ Ｓ Ｉ 中地图投 影的配 置情况 。 目前 ，我国 大多数 已建 的 各种Ｇ ｓ 采用了与我国基 本图系列一致 的地 图投 影系统 ，这就是 Ｉ都 大 比 例 尺（ ：１０ 、１ （ 、１ ５ 、１ １万 、１ 万 、１ １ ０万 ：５Ｊ 万 ：２ 万 ： ０ ：ｓ ：
理 ，并 易于进行距离 、 方位 、面积 等量算和 各种空 间分析 因此地 【 璺 ｌ 投影转换 已成为一个完善的Ｇ ｓ Ｉ系统必 不可 少的功能之一
地图投影基本知识
导航系统
导航系统，如全球定位系统（GPS），使用地图投影将地球表 面上的位置信息转换为可在电子地图上显示的坐标。
导航系统中的地图投影通常需要满足特定的要求，如覆盖范 围、精度和稳定性。此外，为了方便用户使用，地图投影还 需要考虑可视化和界面设计等方面。
04
地图投影的未来发展
高科技在地图投影中的应用
3D打印技术
利用3D打印技术，可以制作出具有复杂形状和结构的地图模型， 提高地图的视觉效果和实用性。
虚拟现实与增强现实技术
通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，用户可以在计算机 或移动设备上查看三维地图，并获得更加沉浸式的体验。
人工智能与机器学习
持视觉效果真实。
圆锥投影
将地球表面投影到圆锥 面上，适用于表示中纬
度地区。
圆柱投影
将地球表面投影到圆柱 面上，适用于表示全球
范围。
03
地图投影的应用
地理信息系统（GIS）
地理信息系统（GIS）是使用地图投影将地球表面上的地理坐标转换为平面坐标的系 统。通过GIS，用户可以在地图上查询、分析和可视化地理数据，为决策提供支持。
地图投影基本知识
目录
• 引言 • 地图投影的分类 • 地图投影的应用 • 地图投影的未来发展
01
引言
什么是地图投影
地图投影是将地球表面的地理坐标转 换为平面坐标的过程，即将三维的地 球表面信息映射到二维的平面地图上 。
地图投影是地理信息系统（GIS）和地 图制作中不可或缺的环节，它能够将复 杂的地球表面信息简化为易于理解和使 用的平面地图。
使用地理信息系统进行地图制作的方法
使用地理信息系统进行地图制作的方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集地图制作、数据处理和空间分析于一体的技术体系。
随着科技的发展和地理信息的广泛应用，使用GIS进行地图制作已经成为一种常见的方法。
本文将介绍一些使用GIS进行地图制作的方法。
一、地理数据收集与整理在进行地图制作之前，我们首先需要收集与整理地理数据。
地理数据包括地形、地貌、交通、居民分布等各种地理元素。
我们可以通过多种途径获取这些数据，例如通过航空影像、卫星图像、地理测量等手段进行数据收集。
获取到的数据需要进行整理，包括数据转换、数据清洗等步骤，以便后续使用。
二、地图投影地球是一个三维球体，而地图则是一个二维平面。
由于地球表面的不规则性，我们无法将地球完全展开成一张平面图。
因此在制作地图时，我们需要进行地图投影。
地图投影是将地球表面上的点投影到二维平面上，以实现地图的制作和使用。
常见的地图投影方法包括等角线投影、圆柱投影和锥形投影等。
三、地图符号与样式设计地图符号与样式设计是地图制作中至关重要的一环。
通过合理的符号与样式设计，可以使地图更加清晰、易读，并传递所需的信息。
在地图符号设计中，我们需要考虑不同地理元素的标识符号选择和风格设置，例如河流、山脉、城市等。
在样式设计中，我们需要选择适合的颜色、线型和填充等，以突出地理信息。
四、地图编辑与制作地图编辑与制作是使用GIS进行地图制作的核心环节。
通过GIS软件，我们可以将收集到的地理数据导入到地图编辑工具中，进行地理元素的绘制和编辑。
地图编辑工具提供了丰富的绘图功能，例如线段、面对象的创建和编辑，符号选择和应用等。
在地图制作过程中，我们还可以进行图层的叠加和编辑，以实现多个地理元素的综合显示。
五、地图分析与空间查询除了制作静态地图之外，GIS还可以进行地图分析和空间查询。
地图分析是指对地图数据进行统计和分析，以探索地理数据之间的关联和规律。
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。
Arcgis制图中常用的地图投影解析
两投影的东伪偏移都是500公里，高斯-克吕格投
影北伪偏移为零，UTM北半球投影北伪偏移为零，
南半球则为10000公里。
a
12
兰勃特Lambert投影
实质上是正轴等角割圆锥投影
设想用一个圆锥正割于球面两条标准纬线，应用等角条件将地球面投影 到圆锥面上，然后沿圆锥一条母线剪开，展开即为兰勃特投影平面。兰 勃特等角投影后纬线为同心圆弧，经线为同心圆半径。
a
6
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。
由于高斯-克吕格投影采用分带投影，各带的投影 完全相同，所以各投影带的直角坐标值也完全一样， 所不同的仅是中央经线或投影带号不同。为了确切 表示某点的位置，需要在Y坐标值前面冠以带号。如 表示某点的横坐标为米，前面两位数字“20”即表示 该点所处的投影带号。
a
11
高斯投影和UTM投影的异同
从比例因子看，高斯-克吕格投影中央经线上的比 例系数为1， UTM投影为0.9996，
从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克吕 格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带， 第1带的中央经度为3°；UTM投影自西经180° 起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度 为-177°，因此高斯-克吕格投影的第1带是UTM 的第31带。
a
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高斯投影6°和3°带分带
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。
地图投影与GIS
无疑问，地理特征间的拓扑关系是被嵌入到位置数据之中。
2
任何空间特征都表示为地球表面的一个特定位置，而位
置依赖于既定的坐标系来表示。适用于空间分析的GIS必 须提供以下基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功能：
GIS执行普遍采用的坐标系，当处理不同来源的空间数 据时，必须具有综合不同坐标系的能力。 GIS必须提供用以坐标转换的功能，至少应该满足任何 空间数据的坐标系在常用的坐标系统之间相互转换。 GIS也必须满足用户将任意坐标系转换成一种用户指定 坐标系，即，只要用户能清楚地指定管理需要坐标系的规 则，GIS就能提供合适的坐标转换功能。
关于数据精度只注意数字化和编辑过程中的偶然误差和外 围设备的系统误差，而忽视了地图投影的所产生的变形误差。
其后果是：显示或输出的图形文件发生变形或扭曲，有 些变形在视觉上不易直接观察。这一方面严重影响到地图的精 度，属性数据空间顺序和空间联系分析结果的准确性；另一方 面严重的影响到GPS的应用效果。
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GIS中地图投影的判别
任何严格意义上的地图，都必须具有特定 的数学基础。即所有地图都是先建立数学基础， 然后才添加内容要素的。对一幅地图来说，其 包含的地图投影是确定的。是建立空间数据库 必需的。GIS中投影判别的三种主要方法：
❖地图设计书。 地图设计书是编制地图的立法性文件，是制图过
程不可缺的环节，它对地图投影的选择、地图概括、 整饰、表示方法等都有明确规定。地图大纲 地图作者
地图制图的基本要求
地图投影是地图数学基础中最为重要的一点，一幅地图如果没 有地图投影或者地图投影不准确，那它就不是完整的地图。
地图精度的基本要求
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。
GIS与地图投影
3、根据投影面与地球表面的相关位置分类： ①正轴投影②斜轴投影③横轴投影
4、几何投影中根据投影面与地球表面的关系： ①切投影②割投影
常见种类 有墨卡托投影、高斯-克吕格投影、斜轴等面积方位投影、双标准纬线等
角圆锥投影、等差分纬线多圆锥投影、正轴方位投影等。
我国地理信息系统中常用的地图投影配 置与计算
谢谢观看
•地球的形状决定了地图投影的必要性。 •地球是一个赤道略鼓，两极稍扁的旋转椭球体。 •因此对精度要求不高的小比例尺地图，有人将地球
当作一个规则的球体看待。 •但是对于比例尺大于1：100万的地图，必须将地球
定义为一个椭球体或者旋转椭球体，不同的国家所 定义的（旋转）椭球体的参数往往是不同的，所以 在选择地图投影时，必须选定一个合适的椭球体。 •我国常用的椭球体为Krasovshy椭球体或者Grs80椭球 体。
或极坐标系。
3、GIS中的地图尽管属于数字地图，其信息源也可能 不是平面地图，但最终信息将以它显示或输出，然 而地球椭球体为不可展平面，这是需地图投影的方
式进行转换的。
地图投影的意义
地图制图的基本要求
地图投影是地图数学基础中最为重要的一点，一幅地图如果 没有地图投影或者地图投影不准确，那它就不是完整的地图。
GIS与地图投影 （ GIS&Map Projection ）
主要内容
❖ GIS中地图投影的原理与意义 ❖ GIS中地图投影的判别与方式
地图投影
所谓地图投影就是建立地图平面上的点（x,y)和地球 表面上的点(,)之间的函数关系。一般通式为：
x f1 ( , )
y
f 2 ( , )
地图投影的基本原理
地图投影的原理：
由于投影的变形，地图上所表示的地物，如大陆、 岛屿、海洋等的几何特性（长度、面积、角度、形状） 也随之发生变形。每一幅地图都有不同程度的变形；在 同一幅图上，不同地区的变形情况也不相同。地图上表 示的范围越大，离投影标准经纬线或投影中心的距离越 长，地图反映的变形也越大。因此，大范围的小比例尺 地图只能供了解地表现象的分布概况使用，而不能用于 精确的量测和计算。地图投影的实质就是将地球椭球面 上的地理坐标转化为平面直角坐标。用某种投影条件将 投影球面上的地理坐标点一一投影到平面系坐标系内，
GIS学习笔记地图投影与GPS参数计算
参数计算学习笔记——地图投影与GPSGIS、椭球体1而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，换参数确定。
基准面基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。
是在椭球体基础上建立的，椭球体可以对应多个基准面，而基准面只一个椭球体。
椭球体的几何定义：为短半轴。
为长半轴，b为旋转轴，O是椭球中心，NSa 子午圈：包含旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆。
纬圈：垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆，也叫平行圈。
赤道：通过椭球中心的平行圈。
基本几何参数：是子午椭圆的焦点离开中心'和α反映了椭球体的扁平程度。
偏心率ee称为长度元素；扁率、其中ab 的距离与椭圆半径之比，它们也反映椭球体的扁平程度，偏心率愈大，椭球愈扁。
套用不同的椭球体，同一个地点会测量到不同的经纬度。
下面是几种常见的椭球体及参数列表。
几种常见的椭球体参数值2、地图投影地球是一个球体，球面上的位置，是以经纬度来表示，我们把它称为“球面坐标系統”或“地理坐标系統”。
在球面上计算角度距离十分麻烦，而且地图是印刷在平面纸张上，要将球面上的物体画到紙上，就必须展平，这种将球面转化为平面的过程，称为“投影”。
经由投影的过程，把球面坐标换算为平面直角坐标，便于印刷与计算角度与距离。
由于球面無法百分之百展为平面而不变形，所以除了地球仪外，所有地图都有某些程度的变形，有些可保持面积不变，有些可保持方位不变，视其用途而定。
目前国际间普遍采用的一种投影，是即横轴墨卡托投影（Transverse Mecator Projection），又称为高斯-克吕格投影（Gauss-Kruger Projection），在小范围内保持形状不变，对于各种应用较为方便。
我们可以想象成将一个圆柱体橫躺，套在地球外面，再将地表投影到这个圆柱上，然后将圆柱体展开成平面。
圆柱与地球沿南北经线方向相切，我们将这条切线称为“中央经线”。
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。
GIS坐标系统、投影
GIS坐标系统、投影转载自郭瑞转载于2010年06月06日 16:03 阅读(1) 评论(0) 分类：转载来源：QQ校友举报GIS的坐标系统呢大致有三种：Plannar Coordinate System（平面坐标系统，或者Custom用户自定义坐标系统）、Geographic Coordinate System(地理坐标系统）、Projection Coordinate System(投影坐标系统)。
这三者并不是完全独立的，而且各自都有各自的应用特点。
如平面坐标系统常常在小范围内不需要投影或坐标变换的情况下使用，在Arcgis中，默认打开数据不知道坐标系统信息的情况下都当作Custom CS处理，也就是平面坐标系统。
而地理坐标系统和投影坐标系统又是相互联系的，地理坐标系统是投影坐标系统的基础之一，二者的区别联系在下文详述，下面先搞清楚几个基本的概念:1、椭球面(Ellipsoid):地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。
因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。
2、大地基准面(Datum) :椭球体与大地基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的大地基准面显然是不同的。
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小比例尺地图
小比例尺地图经常采用习惯上已经固化了的 数学基础。 例如我国出版的世界地图多采用等差分纬线 多圆锥体投影；大洲图多采用等基圆锥投影 和彭纳投影；南北极地区图和南、北半球图 多采用正轴方位投影；美国编制世界各地军 用地图和地球资源遥感卫星像片常采用UTM （全球横轴墨卡托投影）等等。 这些投影通过一些地图学教材、资料均可以 查到。
地图精度的基本要求
随着GIS不断普及，应用层次多样化、应用人员复杂化，很 多人因为不懂投影，而一筹莫展；而一部分人在似懂非懂中， 不管什么来源的数据，只管数字化建库或者强行配准迭加。
关于数据精度只注意数字化和编辑过程中的偶然误差和外 围设备的系统误差，而忽视了地图投影的所产生的变形误差。
其后果是：显示或输出的图形文件发生变形或扭曲，有 些变形在视觉上不易直接观察。这一方面严重影响到地图的精 度，属性数据空间顺序和空间联系分析结果的准确性；另一方 面严重的影响到GPS的应用效果。
大中比例尺地图
对于大中比例尺地图，一般来说大 多数都采用地形图的数学基础—高斯－ 克吕格投影，尤其是当比例尺为国家基 本地形图比例尺系列时，可直接判定为 高斯－克吕格投影。其原因是，这些比 例尺和基本地形图比例尺相一致，编图 时，选用地形图的数学基础，既免去了 重新展绘数学基础的工序，而且能够保 持很高的点位精度。
空间位置的量化是任何空间顺序与空间联系分析的前提。
因为地理特征间的空间关系是以位置数据为基础的；毫 无疑问，地理特征间的拓扑关系是被嵌入到位置数据之中。
任何空间特征都表示为地球表面的一个特定位置，而位
置依赖于既定的坐标系来表示。适用于空间分析的GIS必 须提供以下基本功能：
GIS执行普遍采用的坐标系，当处理不同来源的空间数 据时，必须具有综合不同坐标系的能力。
GIS中地图投影的判别
任何严格意义上的地图，都必须具有特定 的数学基础。即所有地图都是先建立数学基础， 然后才添加内容要素的。对一幅地图来说，其 包含的地图投影是确定的。是建立空间数据库 必需的。GIS中投影判别的三种主要方法：
地图设计书。
地图设计书是编制地图的立法性文件，是制图过 程不可缺的环节，它对地图投影的选择、地图概括、 整饰、表示方法等都有明确规定。地图大纲 地图作者
进行空间操作和空间分析的基本前提
空间分析：单层操作、多层操作、点模型分 析、网络分析、空间建模、趋势面分析、
栅格分析。
单层操作：Boundary Operation（Split、Append／Mapjoin、 Dissolve、Eliminate）接近性分析（Proximity Analysis）： Buffer OperationΒιβλιοθήκη 经纬网、公里网地图定向
（Map Orientation）
真北（真子午线）、磁北（磁 子午线）、坐标北（坐标纵向）
地图比例尺 （Map Scale）
语言、数学、图形
地图投影
（Map Projection）
地图投影的意义
地图制图的基本要求
地图投影是地图数学基础中最为重要的一点，一幅地图如果没 有地图投影或者地图投影不准确，那它就不是完整的地图。
多层操作—叠置分析（Overlay Analysis）：Union、 Intersect、Identity
点模型分析：Descriptive Statistics、Spatial Arrangement、 Spatial Autocoorelation
网络分析：网络连通性、网络可达性、最短路径算法
地图投影的基本原理
地图投影与GIS
（Map Projection & GIS）
Geocomputation and GIS Group, ECNU
主要内容
GIS中地图投影的重要性
GIS中地图投影的判别
地理坐标系统（Geography Coordinate System）
投影坐标系统（Projected Coordinate System ）
地图投影的判别
地图常识和惯例。 一幅地图投影的选择是综合各种影响
因素（区域所在位置、区域形状、地图的用 途、精度要求等等），那么就可以根据地图 投影的一般常识和规律来判断投影类型。
我国常用地图投影的判别
由于我国位于中纬度地区，中国地 图和分省地图经常采用割圆锥投影 （Albers 投影），中国地图的中央经线 常位于东经105度，两条标准纬线分别为 北纬27度和北纬45度，而各省的参数可 根据地理位置和轮廓形状初步加以判定。 例如甘肃省的参数为：中央经线为东经 101度，两条标准纬线分别为北纬34度和 41度。
GIS必须提供用以坐标转换的功能，至少应该满足任何 空间数据的坐标系在常用的坐标系统之间相互转换。
GIS也必须满足用户将任意坐标系转换成一种用户指定 坐标系，即，只要用户能清楚地指定管理需要坐标系的规 则，GIS就能提供合适的坐标转换功能。
地图的数学基础
地理格网系统 （Geographic Grid System）
地球的形状决定了地图投影的必要性。 地球是一个赤道略鼓，两极稍扁的旋转椭球体。 因此对精度要求不高的小比例尺地图，有人将地球
当作一个规则的球体看待。 但是对于比例尺大于1：100万的地图，必须将地球
定义为一个椭球体或者旋转椭球体，不同的国家所 定义的（旋转）椭球体的参数往往是不同的，所以 在选择地图投影时，必须选定一个合适的椭球体。 我国常用的椭球体为Krasovshy椭球体或者Grs80椭 球体。
地理转换
（Geographic Transformation）
GIS中常用的地图投影
地图投影在ACR/INFO中的实现
空间分析定量化与地图投影的意义
GIS中空间信息最基本的三要素：位置、属性和拓扑关系。 典型意义上，GIS空间分析研究过程中调查的首要问 题是属性数据。建立一个回归模型来解释空间现象的 布局（一种不确定的变化） ，而其肯定被定义为空间 特征的一种属性，而不是空间位置或拓扑关系。例如 分析家庭收入的空间布局上，研究的地理单元是家庭， 可是分析的主题是收入。