常见地图投影
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。
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,其等变形线为圆形 | 其变形只与纬度有关,与经差无关,同纬度上各点的变形相同 | 其变形只与纬度有关,与经差无关,同纬度上各点的变形相同 |
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。 | 1.等角圆柱投影(墨卡托投影):世界时区图,大圆航线(航空及航海图)
| 1.正轴等面积圆锥投影:行政区域图,人口地图,社会经济等用面积表达一定含义的地图 2.等角圆锥投影(兰伯特投影):中纬度地区 3.正轴割等角圆锥投影:中纬度地区的中小比例尺地图 |
兰伯特投影,通用横轴墨卡托(Mercator)投影,高斯克吕格投影的对比分析:
名称 | 兰伯特投影 | 通用横轴墨卡托(Mercator)投影 | 高斯克吕格投影 |
类型 | 等角圆锥投影 | 横轴等角割圆柱投影 | 等角横切椭圆柱投影 |
投影特点 | 纬线投影为同心圆圆弧,经线垂直于同心圆弧且相交于一点的直线束 | 如图示: | 如图示: |
变形分析 | 其变形只与纬度有关,与经差无关,同纬度上各点的变形相同,且无角度变形 | 在赤道上离中央经线大约180km位置的两条割线上没有任何变形,距这两条割线越远变形愈大 | 无角度变形,中央经线上没有变形,同一条纬线上离中央经线越远变形越大,同一条经线上纬度越低变形越大 |
投影分带 | 无分带 | 经度自东经180度和东经174度之间为起始带且连续向东计算,每6度为一个投影带,共60个投影带 | 从格林尼治0度经线起,自东向西,每6度为一个投影带,共60个投影带 |