测绘百科▏海图投影和日晷投影
haitu touying
海图投影(chart projection)按一定的数学法则,把地球椭球(或球)表面的经纬线网转化为海图平面上相应的经纬线网的理论和方法。其实质是将地球椭球(或球)表面上的点表示在海图平面上。
海图是一个平面,而地球椭球(或球)表面是不可展开的曲面。把不可展开的曲面上的经纬线网描绘成平面上的图形,必然会发生各种变形,某种投影同时达到海图平面上的图形与实地保持形状相似、面积与实地相对应区域的面积相对大小不变、任何距离与相应实地距离的比值为常数是不可能的。但是在海图投影公式中赋予某函数值,使其在长度、面积、角度(形状)变形中,保持其中一项不变,或者将变形限制在较小的范围内是可能的。根据不同用途的地图对变形的要求,创造出了多种多样的投影。在设计投影时,通常设想用某种可以展开的曲面作为辅助面,如圆锥面、圆柱面或平面,置于地球椭球(或球)的某位置,将地球椭球上的经纬线网投影到辅助面,并将辅助面展成平面,其目的是获取经纬线网的平面表象。
投影按变形性质可分为:①等角投影,能保持微小面积的图形同实地相似,即两个方向之间的夹角大小投影后保持不变。②等距离投影,能保持一定方向上线段的长度不变。③等面积投影,投影后面积大小保持不变。④任意投影,凡不属于等角或等面积的投影称为任意投影。等距离投影是任意投影的一种。
按投影辅助面可分为圆锥投影、圆柱投影和方位投影。按投影辅助面与地球椭球 (或球) 的位置不同,可分为正轴圆锥、圆柱、方位投影;横轴圆锥、圆柱、方位投影;斜轴圆锥、圆柱、方位投影。有些投影不设几何辅助面,而设一些其他投影假定条件,如:伪圆锥投影、伪圆柱投影、伪方位投影、多圆锥投影等。
在海图制图中,投影的选择主要考虑各种投影的变形特征和制图任务的特点,如海图的内容、用途、使用方式、出版方式、制图区域特点等。海图最常用的投影有墨卡托投影、高斯–克吕格投影和日晷投影。
rigui touying
日晷投影(gnomonic projection) 视点在球心的透视方位投影。又称地心投影、中心投影、心射投影。因投影方法和日晷的原理近似而得名。是一种任意性质的透视方位投影。假设一个投影平面切于地球椭球的某一点(该点称投影中心),把地球看作球体,以球心为视点,向球面上的点引一视线,与投影平面的交点即为该点在投影平面上的投影。
该投影中心无变形,离投影中心愈远,变形愈大,当天顶距为90°时,长度和面积变形无穷大,角度变形180°。故不适用于编制普通地图。但由于两点间的大圆航线(即实地两点间的最短距离)在其投影平面上是直线,对远距离航海和航空有重要意义。实用上,日晷投影图往往要与墨卡托投影图配合使用,即将大圆航线移绘到墨卡托投影图上,分段作等角航线,便于确定经济航线,缩短航程。
【资料来源】本文来自中国大百科全书出版社出版的《中国海军百科全书(第二版)军事海洋环境门类分册》,由海司编研部主编,刊发在《海洋测绘》2017年第4期内。其他公众平台如若转发本文,请务必备注出处。
相关阅读推荐
公众号
溪流之海洋人生
微信号▏xiliu92899
用专业精神创造价值
用人文关怀引发共鸣
您的关注就是我们前行的动力
投稿邮箱▏452218808@qq.com