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。
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