最新世界地圖常用地圖投影知識大全

1、 精品文檔世界地圖常用地圖投影知識大全2009-09-30 13:20在不同的場合和用途下使用不同的地圖投影,地圖投影方法及分類名目眾多,象:墨卡托投影,空間斜軸墨卡托投影,桑遜投影,摩爾維特投影,古德投影,等差分緯線多圓錐投影,橫軸等積方位投影,橫軸等角方位投影,正軸等距方位投影,斜軸等積方位投影,正軸等角圓錐投影,彭納投影,高斯-克呂格投影,等角圓錐投影等等。一、世界地圖常用投影1、等差分緯線多圓錐投影（polyconic projection with meridional interval on sameparallel decrease away from central merid

2、ian by equal difference）普通多圓錐投影的經(jīng)緯線網(wǎng)具有很強的球形感，但由于同一緯線上的經(jīng)線間隔相等，在編制世界地圖時，會導(dǎo)致圖形邊緣具有較大面積變形。1963年中國地圖出版社在普通多圓錐投影的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了等差分緯線多圓錐投影。等差分緯線多圓錐投影的赤道和中央經(jīng)線是相互垂直的直線，中央經(jīng)線長度比等于 1；其它緯線為凸向?qū)ΨQ于赤道的同軸圓弧，其圓心位于中央經(jīng)線的延長線上，中央經(jīng)線上的緯線間隔從赤道向高緯略有放大；其它經(jīng)線為凹向?qū)ΨQ于中央經(jīng)線的曲線，其經(jīng)線間隔隨離中央經(jīng)線距離的增加而按等差級數(shù)遞減；極點投影成圓弧(一般被圖廓截掉),其長度等于赤道的一半（圖 2-30）。通過

3、對大陸的合理配置，該投影能完整地表現(xiàn)太平洋及其沿岸國家，突出顯示我國與鄰近國家的水陸關(guān)系。從變形性質(zhì)上看，等差分緯線多圓錐投影屬于面積變形不大的任意投影。我國絕大部分地區(qū)的面積變形在 10%以內(nèi)。中央經(jīng)線和44 緯線的交點處沒有角度變形，隨遠離該點變形愈大。全國大部分地區(qū)的最大角度變形在10 以內(nèi)。等差分緯線多圓錐投影是我國編制各種世界政區(qū)圖和其它類型世界地圖的最主要的投影之一。類似投影還有正切差分緯線多圓錐投影（polyconic projection with meridionalintervals on decrease away from central meridian by tan

4、gent），該投影是 1976精品文檔 精品文檔年中國地圖出版社擬定的另外一種不等分緯線的多圓錐投影。該投影的經(jīng)緯線形狀和上一個投影相同，其經(jīng)線間隔從中央經(jīng)線向東西兩側(cè)按與中央經(jīng)線經(jīng)差的正切函數(shù)遞減。該投影屬于角度變形不大的任意投影，角度無變形點位于中央經(jīng)線和緯度44 的交點處，從無變形點向赤道和東西方向角度變形增大較慢，向高緯增長較快。面積等變形線大致與緯線方向一致，緯度30 以內(nèi)面積變形為10%-20%，在60 處增至200%。總體來看，世界大陸輪廓形狀表達較好，我國的形狀比較正確，大陸部分最大角度變形均在 6 以內(nèi)；大部分地區(qū)的面積變形在10-20以內(nèi)。我國常采用該投影編制世界地圖。2.

5、古德投影（goode projection）從偽圓柱投影的變形情況來看，中央經(jīng)線是一條沒有變形的線，離開它越遠，變形越大。因此，為了更大程度地減小投影變形，同時使各部分的變形分布相對均勻，1923年美國地理學(xué)家古德（j.paul goode）提出了一種對偽圓柱投影進行分瓣的投影方法，即古德投影。古德投影的設(shè)計思想是對摩爾維特等積偽圓柱投影進行“分瓣投影”，即在整個制圖區(qū)域的幾個主要部分，分別設(shè)置一條中央經(jīng)線，然后分別進行投影。投影的結(jié)果，全圖被分成幾瓣，各瓣通過赤道連接在一起，地圖上仍無面積變形，核心區(qū)域的長度、角度變形和相應(yīng)的偽圓柱投影相比明顯減小，但投影的圖形卻出現(xiàn)了明顯的裂縫，這種盡量減

6、少投影變形，而不惜圖面的連續(xù)性是古德投影的重要特征（圖2-29）?；匚豆诺峦队暗脑O(shè)計思想，不難看出：盡可能地減小投影變形，而不惜圖面的連續(xù)，是該投影設(shè)計的重要思路。3、摩爾維特投影（mollweide projection）摩爾維特投影是一種經(jīng)線為橢圓曲線的正軸等積偽圓柱投影。該投影的的中央經(jīng)線為直線，離中央經(jīng)線經(jīng)差900 的經(jīng)線為一個圓，圓的面積等于地球面積的一半，其余的經(jīng)線為橢圓曲線。赤道長度是中央經(jīng)線的兩倍。緯線是間隔不等的平行直線，其間隔從赤道向兩極逐漸減小。同一緯線上的經(jīng)線間隔相等（圖2-28）。摩爾維特投影沒有面積變形。赤道長度比n0=0.9。中央經(jīng)線與南北緯精品文檔 精品文檔40

7、 = 0 * arabic 04 411.8的兩個交點是沒有變形的點，從這兩點向外變形逐漸增大，而且越向高緯，長度、角度變形增加的程度越大。摩爾維特投影常用來編制世界，大洋圖，由于離中央經(jīng)線經(jīng)差900 的經(jīng)線是一個圓，且圓面積恰好等于半球面積，因此，該投影也用來編制東、西半球地圖。4、桑遜投影（sanson projection）桑遜投影是一種經(jīng)線為正炫曲線的正軸等積偽圓柱投影，又稱桑遜-弗蘭斯蒂德（sanson- flamsteed）投影。該投影的緯線為間隔相等的平行直線，經(jīng)線為對稱于中央經(jīng)線的正弦曲線（圖2-27）。中央經(jīng)線長度比為1，即m01，且n=1， p=1。桑遜投影為等面積投影，赤

8、道和中央經(jīng)線是兩條沒有變形的線，離開這兩條線越遠，長度、角度變形越大。因此，該投影中心部分變形較小，除用于編制世界地圖外，更適合編制赤道附近南北延伸地區(qū)的地圖，如非洲、南美洲地圖等。精品文檔 精品文檔5、空間斜軸墨卡托投影（space oblique mercator projection）這是美國針對陸地衛(wèi)星對地面掃描圖像的需要而設(shè)計的一種近似等角的投影。這種投影與傳統(tǒng)的地圖投影不同，是在地面點地理坐標(biāo)（ ， ）或大地坐標(biāo)（x，y，z）的基礎(chǔ)上，又加入了時間維，即上述坐標(biāo)是時間 t的函數(shù),在四維空間動態(tài)條件下建立的投影?？臻g斜軸墨卡托投影（簡稱 som投影），是將空間圓柱面斜切于衛(wèi)星地面軌跡

9、，因此，衛(wèi)星地面軌跡成為該投影的無變形線，其長度比近似等于 1。這條無變形線是一條不同于球面大圓線的曲線，其地面軌跡跡只所以是彎曲的， 是因為衛(wèi)星在沿軌道運行時地球也在自轉(zhuǎn)，衛(wèi)星軌道對于赤道面的傾角，將衛(wèi)星地面軌跡限制在約810 之間的區(qū)域內(nèi)（圖 2-26）。這種投影，是設(shè)想空間圓柱面為了保持與衛(wèi)星地面軌跡相切，必須隨衛(wèi)星的空間運動而擺動，并且根據(jù)衛(wèi)星軌道運動、地球自轉(zhuǎn)等幾種主要條件，將經(jīng)緯網(wǎng)投影到圓柱表面上。在該投影圖上，衛(wèi)星地面軌跡為以某種角度與赤道相交的斜線，衛(wèi)星成像掃描線與衛(wèi)星地面軌跡垂直，并且能正確反映上述幾種運動的影響，可將地面景像直接投影到som投影面上。6、墨卡托投影（merc

10、ator projection）墨卡托投影屬于正軸等角圓柱投影。該投影設(shè)想與地軸方向一致的圓柱與地球相切或相割，將球面上的經(jīng)緯線網(wǎng)按等角的條件投影到圓柱面上，然后把圓柱面沿一條母線剪開并展成平面。經(jīng)線和緯線是兩組相互垂直的平行直線，經(jīng)線間隔相等，緯線間隔由赤道向兩極逐漸擴大（圖 2-25）。圖上無角度變形，但面積變形較大。在正軸等角切圓柱投影中，赤道為沒有變形的線，隨著緯度增高，長度、面積變形逐漸增大。在正軸割圓柱投影中，兩條割線為沒有變形的線，離開標(biāo)準(zhǔn)緯線愈遠，長度、面積變形值愈大，等變形線為與緯線平行的直線。精品文檔 精品文檔墨卡托投影的等角航線（斜航線）表現(xiàn)為直線。這一特性對航海具有重要

11、意義。但球面上兩點之間的最短距離是大圓航線，而不是等角航線，因此遠洋航行，完全沿等角航線航行是不經(jīng)濟的。墨卡托投影的等角性質(zhì)和把等角航線表現(xiàn)為直線的特性，使其在航海地圖中得到了廣泛應(yīng)用。另外，該投影也可用來編制赤道附近國家及一些區(qū)域的地圖。二、半球地圖常用投影1、橫軸等積方位投影（lambert，s azimuthal equivalent projection）又名蘭勃特（j.h.lambert）方位投影，赤道和中央經(jīng)線為相互正交的直線，緯線為凸向?qū)ΨQ于赤道的曲線，經(jīng)線為凹向?qū)ΨQ于中央經(jīng)線的曲線。該投影圖上面積無變形，角度變形明顯。投影時的切點為無變形點，角度等變形線以切點為圓心，呈同心圓分

12、布。離開無變形點愈遠，長度、角度變形愈大，到半球的邊緣，角度變形可達 3837 。橫軸等積方位投影常用于編制東、西半球地圖。東半球的投影中心為 70e 與赤道的交點（圖 2-31）；西半球的投影中心為 110 w與赤道的交點。精品文檔 精品文檔2、橫軸等角方位投影（transverse azimuthal orthomorphic projection）橫軸等角方位投影又名球面投影（stereographic projection）、平射投影，是一種視點在球面，切點在赤道的完全透視的方位投影（圖2-32），又稱赤道投影。經(jīng)緯線網(wǎng)形狀與橫軸等積方位投影的經(jīng)緯線網(wǎng)相同。在變形方面，該投影沒有角度變

13、形，但面積變形明顯。赤道上的投影切點為無變形點，面積等變形線以切點為圓心，呈同心圓分布。離開無變形點愈遠，長度、面積變形愈大，到半球的邊緣，面積變形可達400%。3、正軸等距方位投影（postels projection）正軸等距方位投影又名波斯特爾（g.postel）投影，緯線為同心圓，經(jīng)線為交于圓心的放射狀直線，其夾角等于相應(yīng)的經(jīng)差。該投影的特點是經(jīng)線方向上沒有長度變形，因此緯線間距與實地相等。切點在極點，為無變形點。有角度變形和面積變形，等變形線均以極點為中心，呈同心圓分布，離無變形點愈遠，變形愈大（圖2-33）。在世界地圖集中，正軸等距方位投影多用于編制南、北半球地圖和北極、南極區(qū)域地

14、圖。精品文檔 精品文檔三、分洲、分國地圖常用投影分洲、分國地圖采用的投影以方位投影、圓錐投影和偽圓錐投影為主。1、斜軸等積方位投影（oblique equal-area projection）投影而與橢球面相切于極地與赤道之間的任一點（投影中心）。中央經(jīng)線為直線，其余經(jīng)線為凹向?qū)ΨQ于中央經(jīng)線的曲線；緯線為凹向極地的曲線。中央經(jīng)線上，緯線間距從投影中心向南、向北逐漸縮短（圖2-34）。該投影沒有面積變形，中央經(jīng)線上的投影中心無變形，長度和角度變形隨著遠離投影中心而逐漸增加，等變形線為同心圓，主要用于編制亞洲、歐洲和北美洲等大區(qū)域地圖。中國政區(qū)圖可采用此投影，投影中心通常位于 300n，1050e

15、。類似投影斜軸等角方位投影（oblique conformal projection）的經(jīng)緯線形狀和該投影完全相同，但投影條件按 =0設(shè)計，中央經(jīng)線上的緯線間距從中心向南、向北逐漸增加。2、正軸等角圓錐投影（labert projection）正軸圓錐投影的緯線為同心圓弧，經(jīng)線為放射性直線。無論變形性質(zhì)如何，只要是切圓錐投影，相切的緯線就是標(biāo)準(zhǔn)緯線，其長度比等于 1，其它緯線的長度比均大于 1；只要是割圓錐投影，相割的兩條緯線為標(biāo)準(zhǔn)緯線，其長度比為 1。在兩條割線之內(nèi)，緯線長度比小于 1，之外長度比大于 1。由于緯線長度比是不可變的，為了使圓錐投影具有等角性質(zhì)，只能改變經(jīng)線長度比。正軸等角圓錐

16、投影就是通過改變經(jīng)線長度比，并使經(jīng)線長度比等于緯線長度比而得到的。兩條標(biāo)準(zhǔn)緯線之外的緯線長度比大于 1，為達到等角，經(jīng)線長度比必須相應(yīng)同等增大；兩條標(biāo)準(zhǔn)緯線之內(nèi)，緯線長度比小于 1，經(jīng)線長度比也必須相應(yīng)同等縮小，達到等角目的。精品文檔 精品文檔正軸等角圓錐投影又稱蘭勃特正形投影，應(yīng)用很廣。我國新編百萬分之一地圖采用的就是該投影。除此以外，該投影還廣泛應(yīng)用于我國編制出版的全國1：400萬、1：600萬掛圖，以及全國性普通地圖（圖2-35 b）和專題地圖等。而正軸等積圓錐投影又稱亞爾勃斯投影（albers projection），亦是在正軸圓錐投影的基礎(chǔ)上，通過改變經(jīng)線長度比而得來的，但其經(jīng)線長度

17、比與緯線長度比互為倒數(shù)，兩條標(biāo)準(zhǔn)緯線之外的緯線長度比大于1，為達到等積，經(jīng)線長度比相應(yīng)同等縮短；兩條標(biāo)準(zhǔn)緯線之內(nèi)，緯線長度比小于1，為保持等積，經(jīng)線長度相應(yīng)同等增加，達到等積目的。我國常用等積圓錐投影編制全國性自然地圖中的各種分布圖、類型圖、區(qū)劃圖以及全國性社會經(jīng)濟地圖中的行政區(qū)劃圖、人口密度圖、土地利用圖（圖2-35 a）等。3、彭納投影（bonne projection）彭納投影是法國水利工程師彭納（rigobert bonne）1752年設(shè)計的一種等積偽圓錐投影。該投影的中央經(jīng)線為直線，其長度比等于1，其余經(jīng)線為凹向?qū)ΨQ于中央經(jīng)線的曲線；緯線為同心圓弧，長度比等于1；同一條緯線上的經(jīng)線間

18、隔相等，中央經(jīng)線上的緯線間隔相等，中央經(jīng)線與所有的緯線正交，中央緯線與所有的經(jīng)線正交，同緯度帶的球而梯形面積相等。彭納投影無面積變形，中央經(jīng)線和中央緯線是兩條沒有變形的線，離開這兩條線越遠，長度、角度變形越大。該投影常用于中緯度地區(qū)小比例尺地圖，如我國出版的世界地精品文檔 精品文檔圖集中的亞洲政區(qū)圖（圖2-36），英國泰晤士世界地圖集中的澳大利亞與西南太平洋地圖，都采用的是彭納投影。四、地形圖常用投影各國地形圖所采用的投影很不統(tǒng)一。在我國 8種國家基本比例尺地形圖中，除 1：100萬地形圖采用等角圓錐投影外，其余都采用高斯-克呂格投影。1、高斯-克呂格投影（gauss-kruger proje

19、ction）高斯-克呂格投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影。它是假設(shè)一個橢圓柱面與地球橢球體面橫切于某一條經(jīng)線上，按照等角條件將中央經(jīng)線東、西各 3或 1.5經(jīng)線范圍內(nèi)的經(jīng)緯線投影到橢圓柱面上，然后將橢圓柱面展開成平面（圖 2-37）即成。該投影是 19世紀(jì) 20年代由德國數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家高斯（friedrich gauss）最先設(shè)計，后經(jīng)德國大地測量學(xué)家克呂格（jihannes vlriiger）補充完善，故名高斯-克呂格投影。精品文檔 精品文檔高斯-克呂格投影的中央經(jīng)線和赤道為垂直相交的直線，經(jīng)線為凹向?qū)ΨQ于中央經(jīng)線的曲線，緯線為凸向?qū)ΨQ于赤道的曲線，經(jīng)緯線成直角相交。該投影無角度變

20、形；中央經(jīng)線長度比等于 1，沒有長度變形；其余經(jīng)線長度比均大于 1，長度變形為正；距中央經(jīng)線越遠，變形越大；最大變形在邊緣經(jīng)線與赤道的交點上，但最大長度、面積變形分別僅為+0.14和+0.27（6帶），變形極小。為控制投影變形，高斯-克呂格投影采用了 6帶、3帶分帶投影的方法，使其變形不超過一定的限度。我國 1：2.5萬-1：50萬地形圖均采用 6帶投影，1：1萬及更大比例尺地形圖采用 3帶投影。6分帶法規(guī)定：從格林威治零度經(jīng)線開始，由西向東每隔 6為一個投影帶，全球共分 60個投影帶，分別用阿拉伯?dāng)?shù)字 1-60予以標(biāo)記。我國位于東經(jīng) 72-136之間，共包括 11個投影帶（13-23帶）。3

21、分帶法規(guī)定：從東經(jīng) 130起算，每 3為一帶，全球共分 120帶，圖 2-38表示了 6分帶與 3分帶的中央經(jīng)線與帶號的關(guān)系。該投影的平面直角坐標(biāo)規(guī)定為：每個投影帶以中央經(jīng)線為坐標(biāo)縱軸即軸，以赤道為坐標(biāo)橫軸即軸組成平面直角坐標(biāo)系。為避免值出現(xiàn)負值，將軸西移500km組成新的直角坐標(biāo)系，即在原坐標(biāo)橫值上均加上 500km，因我國位處北半球，值均為正值。60個投影帶構(gòu)成了 60個相同的平面直角坐標(biāo)系，為區(qū)分之，在地形圖南北的內(nèi)外圖廓間的橫坐標(biāo)注記前，均加注投影帶帶號。為應(yīng)用方便，在圖上每隔1km、2km或 10km繪出中央經(jīng)線和赤道的平行線，即坐標(biāo)縱線或坐標(biāo)橫線，構(gòu)成了地形圖方里網(wǎng)（公里網(wǎng)）。地理坐標(biāo)規(guī)定為：在大于等于 1:25萬比例尺地形圖上，經(jīng)緯線以內(nèi)圖廓線形式繪出（兩條經(jīng)線、兩條緯線），并在圖幅4個角的經(jīng)緯線交點處標(biāo)注經(jīng)緯度值。為方便使用，在內(nèi)外圖