中文名称:地图投影 英文名称:Map Projection
定义1:按照一定的数学法则,把参考椭球面上的点、线投影到可展面上的方法。
所属学科:测绘学(一级学科);测绘学总类(二级学科)
定义2:根据一定的数学法则,将地球表面上的经纬线网相应地转绘成平面上经纬线网的方法。
所属学科:大气科学(一级学科);动力气象学(二级学科)
定义3:运用一定的数学法则,将地球椭球面的经纬线网相应地投影到平面上的方法。即将椭球面上各点的地球坐标变换为平面相应点的直角坐标的方法。
所属学科:地理学(一级学科);地图学(二级学科)
常用地图投影及转换公式
1.约定椭球体参数
a -- 椭球体长半轴 b -- 椭球体短半轴 f -- 扁率 e -- 第一偏心率
e′ -- 第二偏心率
N -- 卯酉圈曲率半径
R -- 子午圈曲率半径
B -- 纬度,L -- 经度,单位弧度(rad)
-- 纵直角坐标,
-- 横直角坐标,单位米(m)
我国常用的3个椭球体参数如下(源自“全球定位系统测量规范 GB/T 18314-2001”):
椭球体 Krassovsky(北京54采用) IAG 75(西安80采用) WGS 84 长半轴a(米) 6378245 6378140 6378137 短半轴b(米) 6356863.0188 6356755.2882 6356752.3142
2.墨卡托(Mercator)投影
2.1墨卡托投影简介
墨卡托(Mercator)投影,是一种\等角正切圆柱投影”,荷兰地图学家墨卡托(Gerhardus Mercator 1512-1594)在1569年拟定, 假设地球被围在一中空的圆柱里,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。
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。墨卡托投影的地图上长度和面积变形明
显,但标准纬线无变形,从标准纬线向两极变形逐渐增大,但因为它具有各个方向均等扩大的特性,保持了方向和相互位置关系的正确。 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点,墨卡托投影地图常用作航海图和航空图,如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行,方向不变可以一直到达目的地,因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件,给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”(GB/T 17834-1999,海军航保部起草)中规定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。基准纬线取至整度或整分。
2.2墨卡托投影坐标系
取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点,零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴,赤道的投影为横坐标Y轴,构成墨卡托平面直角坐标系。 2.3 墨卡托投影正反解公式
墨卡托投影正解公式:(B,L)→(X,Y),标准纬度B0,原点纬度 0,原点经度L0
墨卡托投影反解公式:(X,Y) →(B,L),标准纬度B0,原点纬度 0,原点经度L0