地图投影的判别和选择投影方式的依据

地图投影的判别和选择投影方式的依据

大家知道，地图投影的类型之多，分别使用在不同的场合下，那么我们在生产中选择地图投影的依据是什么呢？应该怎样确定投影类型呢？不同的投影类型的特点及变形特点如何？带着这些问题请看本文讲解.

不同类型的投影通常具有不同的经纬线特点，因此投影类型可以通过判别经纬线网的形状来确定。在确定投影类型时，准确区分经纬线是直线与曲线、同心圆弧与同轴圆弧，是非常重要的。

一、地图投影的判别不同的投影具有不同的变形特点。判别投影的类型和变形性质，是正确使用地图的基础。

由于大比例尺地图通常属于国家基本比例尺地形图，投影简单，易于查知，且包含的制图区域小，无论采用何种投影，变形都很小。因此，地图投影的判别主要是针对小比例尺地图而言。

判别地图投影，一般先是根据经纬线网的形状确定投影的类型，如方位投影、圆柱投影、圆锥投影等；然后是判定投影的变形性质，如等角、等积或任意投影。

1、确定投影类型不同类型的投影通常具有不同的经纬线特点，因此投影类型可以通过判别经纬线网的形状来确定。在确定投影类型时，准确区分经纬线是直线与曲线、同心圆弧与同轴圆弧，是非常重要的。直线只要用直尺比量，便可确定。判断曲线是否为圆弧，可用点迹法，即将透明纸覆盖在曲线上，在透明纸上沿曲线按一定间距定出3至6个点，然后沿曲线徐徐向一端移动透明纸，若这些点始终都不偏离此曲线，则证明此曲线是圆弧，否则就是其它曲线。判别纬线是同心圆弧还是同轴圆弧，可量算相邻圆弧间的纬线间隔（即经线长），若处处相等，则证明这些圆弧为同心圆弧，否则便是同轴圆弧。

此外，由于正轴圆锥投影与正轴方位投影的经纬线形状有时可能完全相同，因此，在判别时，可以通过以下两种方法来区分：一是量算相邻两条经线的夹角是否与实地经差相等。若相等则为方位投影，否则就是圆锥投影；二是分析制图区域所处的地理位置。若制图区域在极地一带，则为正轴方位投影，若在中纬度地带，则为圆锥投影。

2、确定投影变形性质在确定了投影的类型之后，可以进一步根据经纬线网的图形特征，确定投影的变形性质。

通常，中央经线上纬线间距的变化规律是确定投影变形性质的重要标志。如已确定某投影为圆锥投影，那么中央经线上的纬线间距如果相等，则为等距投影；如从中部向上下两端逐渐扩大，为等角投影；如从中部向上下两端逐渐缩小，为等积投影。

目视观察和分析经纬线网的形状，也能大致确定投影

的变形性质。如经纬线不成直角相交，肯定不是等角投影；同一纬度带内，经差相同的各个梯形面积明显不同，当然不可能是等积投影；中央经线上纬差相同的纬线间隔明显不等，肯定不是等距投影。但有一点需特别注意，即等角投影的经纬线一定是正交的，而经纬线正交的投影并不一定是等角投影，也就是说，经纬线正交是等角投影的必要条件，但不是完全条件。如正轴方位投影、圆锥投影和圆柱投影的经纬线都是正交的，但有的是等积投影，有的则是任意投影。因此，在以经纬线网的形状判别投影的变形性质时，还必须结合其它条件并进行必要的量算工作，即在中央经线或其它经线上选若干经纬线交点，用分规量取这些交点在经线和纬线方向上的一段长度，从制图用表中查取地球椭球体上相应这一段经线和纬线的弧长，并按地图主比例尺计算相应的长度比或面积比或角度变形，依据等角、等积和等距投影的条件，判定投影的变形性质。

对于数字地图来说，可以利用软件来直接显示投影的各种属性。

二、地图投影的选择
地图投影的选择是否恰当，直接影响地图的精度和实用价值。因此在编图以前，要根据各种投影的性质、经纬线网的形状特点等，针对所编地图的具体要求，选择最为适宜的投影。

和地图投影的判别一样，投影的选择也主要针对中、小比例尺的地图，不包括国家基本比例尺的地形图。这是因为其投影选择由国家测绘主管部门已统一确定。另外，编制小区域大比例尺地图时，不论采用何种投影，变形都是很小的。

选择地图投影时，需要综合考虑多种因素及其相互影响。

1、制图区域形状和地理位置根据制图区域的轮廓形状选择投影时，有一条基本的原则，即投影的无变形点或线应位于制图区域的中心位置，等变形线尽量与制图区域轮廓的形状一致，从而保证制图区域的变形分布均匀。因此，近似圆形的地区宜采用方位投影；中纬度东西方向伸展的地区，如中国和美国等，宜采用正轴圆锥投影；赤道附近东西方向伸展的地区，宜采用正轴圆柱投影；南北方向延伸的地区，如南美洲的智利和阿根廷，一般采用横轴圆柱投影和多圆锥投影。

由此可见，制图区域的地理位置和形状，在很大程度上决定了所选地图投影的类型。

2、制图区域的范围制图区域范围的大小也影响到地图投影的选择。当制图区域范围不太大时，无论选择什么投影，投影变形的空间分布差异也不会太大。有人曾对我国最大的省区新疆维吾尔自治区用等角、等距和等积三种正轴圆锥投影来做比较，结果表明，不同纬线的长度变形值仅在

0.0001-0.0003之间。当然，这并不排除小范围地图投影选择的必要性，只是说明选择投影的灵活性较大。对于大国地图、大洲地图、半球地图、世界地图这样的大范围地图而言，可使用的地图投影很多。但是，由于区域较大，投影变形明显，因此，在这种情况下，投影选择的主导因素区域的地理位置、地图的用途等，这也从另外一个方面说明，地图投影的选择必须考虑多种因素的综合影响。

3、地图的内容和用途地图表示什么内容，用于解决什么问题，关系到选用哪种投影。航空、航海、天气、洋流和军事等方面的地图，要求方位正确、小区域的图形能与实地相似，因此需要采用等角投影。行政区划、自然或经济区划、人口密度、土地利用、农业等方面的地图，要求面积正确，以便在地图上进行面积方面的对比分析和研究，需要采用等积投影。有些地图要求各种变形都不太大，如教学地图、宣传地图等，应采用任意投影。又如等距方位投影从中心至各方向的任一点，具有保持方位角和距离都正确的特点，因此对于城市防空、雷达站、地震观测站等方面的地图，具有重要意义。

从精度要求上分析，用于精密量测的地图，长度和面积变形通常不应大于±0.2%-0.4%，角度变形不应大于15′-30′；用于一般性量测的地图，长度和面积变形应小于±2-3%，角度变形小于2°-3°；不作量测用的地图，只需要求保持视觉上的相对正确。

4、出版方式地图在出版方式上，有单幅地图、系列图和地图集之分。单幅地图的投影选择比较简单，只需考虑上述的几个因素即可；对于系列地图来说，虽然表现内容较多，但由于性质接近，通常需要选择同一种类型和变形性质的投影，以利于对相关图幅进行对比分析。就地图集而言，投影的选择是一件比较复杂的事情。由于地图集是一个统一协调的整体，因此投影的选择应该自成体系，尽量采用同一系统的投影。但不同的图组之间在投影的选择上又不能千篇一律，必须结合具体内容予以考虑。