
什么是地图投影?
地球旋转椭球体表面是一个不可展开的曲面,地图作为这个球面在平面上的表象,需要采用某种确定的数学方法及条件参数,完成椭球面上点、线、面到平面上对应点、线、面之间位置的投影转换。这种地图上采用的实现空间地物球面坐标到平面坐标转换的理论和方法称为地图投影。地图投影的主要研究内容就是探讨所需的投影方法并建立椭球面元素和投影面相应元素之间的解析关系式。
地图投影的实质就是将地球椭球面上的地理坐标转化为平面直角坐标,这为地图制图提供了基础,使得我们能够更好地观察、分析和理解地球表面的地理信息。
投影方法按投影变形性质可分为等角投影、等积投影和任意投影;按其采用的投影面类型可分为平面投影、圆锥投影、圆柱投影;按其投影面与球面的位置关系可分为正轴投影、横轴投影、斜轴投影等;按承影面与地表的关系可分为切投影、割投影。我国现行陆地地形图多采用横轴等角切椭圆柱投影,即高斯‑克吕格投影。
什么是高斯‑克吕格投影?
高斯‑克吕格投影(简称高斯投影),是我国广泛使用的一种平面直角坐标投影系统。它是由德国数学家高斯提出,并由德国大地测量学家克吕格改进的一种分带投影方法。高斯投影是一种横轴等角切椭圆柱投影。其原理是假设将一个椭圆柱面与地球椭球面横切于某一条经线上,再按照等角条件将中央经线(又称中央子午线)东西两侧一定经差范围内的经纬线投影于椭圆柱面,最后将椭圆柱面展开成平面。高斯投影没有角度变形,但有长度变形和面积变形,且离中央子午线越远,其变形就越大。高斯投影是一种非常重要的地图投影方法,实际工作中常遇到,如地图制作、地理信息系统等。
什么是墨卡托投影?
墨卡托投影又称正轴等角圆柱投影,属于圆柱投影的一种,由欧洲文艺复兴时期的地图学家墨卡托于1569年创立,是地图投影方法中具有重要影响的一种投影。设想一个沿地轴方向延伸的圆柱切于或割于地球,按等角条件将经纬网投影到圆柱面上,将圆柱面展为平面后,得平面经纬线网。投影后,经线是一组竖直的等距离平行直线,纬线是垂直于经线的一组平行直线。各相邻等差纬线之间的间隔由赤道向两极逐渐增大。
需要注意的是,虽然一点上任何方向的实地等长线段在投影后的长度比均相等,即没有角度变形,但由于墨卡托投影的面积变形显著,随着离标准纬线的距离增加,面积变形会增大。该投影具有等角航线被投影成直线的特性,故其被广泛用于编制航海图和航空图。
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