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    常用的地理信息系统地图投影详解

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      今天想和大家分享下更加具体的几种地图投影知识。言归正传,直接进入正题。

      1、高斯-克吕格投影

      (1)基本概念

      高斯-克吕格投影是等角横切椭圆柱投影。详细来讲就是有一椭圆柱面横套在地球椭球体外面,并与某一条子午线相切,椭圆柱的中心轴通过椭球体中心,然后用一定的投影方法将中央子午线两侧各一定经度差范围内的地区投影到椭圆柱面上,之后再将柱面展开即成为投影面。

      这个已经在上期中已经详细讲过,这里就不赘述了。

      常用的地理信息系统地图投影详解1、高斯-克吕格投影

      (2)高斯投影的条件和特点

      高斯投影的条件

      • 中央经线和赤道投影后相互垂直的直线,且为投影的对称轴

      • 投影具有等角性质

      • 中央经线投影后保持长度不变

      高斯投影的特点

      • 中央子午线长度变形比为1,其他任何点长度比均大于1

      • 在同一条经线上,长度变形随纬度降低而增大,在赤道处最大

      • 在同一条纬线上,离中央经线越远,变形越大,最大值位于投影带边缘

      • 投影属于等角性质

      • 长度比的变形线平行于中央子午线

      (3)高斯投影6°和3°带分带

      为了控制变形,我国地图采用分带方法。我国1:1.25万–1:50万地形图均采用6°分带,1:1万及更大比例尺地形图采用3°分带,以保证精度。

      6度分带从格林威治零度经线起,每6度分为一个投影带,该投影将地区划分为60个投影带,已被许多国家作为地形图数字基础。一般从南纬度80度到被围堵84度的范围内使用该投影。

      3度分带法从东经1度30分算起,每3度为一带。这样分带的方法在于使6度带的中央经线均为3度带中央经线。在高斯克吕格6度分带中中国处于13带到23带中,共12个带之间。在3度分带中,中国处于24带到45带共22带之间。

      常用的地理信息系统地图投影详解2、三度带、六度带

      2、墨卡托投影

      (1)基本概念

      假设地球被围在一空的圆柱里,其标准纬线与圆柱相切接触,然后再假想地球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,再把圆柱体展开,这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。

      常用的地理信息系统地图投影详解3、墨卡托投影

      墨卡托投影没有角度变形,由每一点向各方向的长度比相等,它的经纬线都是平行直线,且相交成直角,经线间隔相等,纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。

      (2)墨卡托投影的用途及特点

      保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点,因此墨卡托投影地图常用作航海图和航空图。方向不变可以一直到达目的地,会给航海者带来极大的方便。

      1:25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影,其中基本比例尺海底地形图(1:5万,1:25万,1:100万)采用统一基准纬线30°,非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。

      墨卡托特点如下

      • 中央子午线长度变形比为0.9996

      • 该投影将世界划分为60个投影带,每带经度差为6度,已被许多国家作为地形图的数字基础

      • 投影带编号1,2,3…60连续编号,第1带在177°w和180°w之间,且连续向东计算

      • 其他同高斯投影

      3、 兰伯特投影(Lambert)

      (1)基本概念

      设想用一个圆锥正割于球面两条标准纬线,应用等角条件将地球面投影到圆锥面上,然后沿圆锥一条母线剪开,展开即为兰伯特投影平面。兰伯特等角投影后纬线为同心圆弧,经线为同心圆半径。

      常用的地理信息系统地图投影详解4、兰伯特投影

      (2)lambert特点

      • 角度没有变形

      • 两条标准纬线上没有任何变形

      • 等变形和纬线一致,即同一条纬线上的变形处处相等

      • 在同一经线上,两标准线外侧为整变形(长度比大于1)两标准纬线之间为负变形(长度比小于1)。变形比较均匀,变形绝对值也比较小,同一纬线上等经差的线段长度相等,两条纬线间的经纬线长度处处相等。

      4、阿尔伯斯投影

      正轴等面积投影。其为双标准纬线投影,也即正轴等面积割圆锥投影。与兰伯特投影属于同一投影族。该投影经纬网的经线为辐射直线,纬线为同心圆圆弧。两条割纬线投影后无任何变形。投影区域面积保持与实地相等。

      Albers投影的应用在编制一些行政区划图、人口地图、地势图等方面应用较广。

      投影参数

      中国地图和分省地图经常采用割圆锥投影(兰伯特投影)中国地图的中央经线常位于东经105度,两条标准纬线分别为北纬25度和北纬47度。

      常用的地理信息系统地图投影详解

      曼彻斯特大学 地理信息系统科学硕士

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