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常见地图投影

2016-07-08 中国地图出版集团教材出版分社

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



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