主要内容

地图投影的三大类

将球体展开为平面

在几千年的时间里,地图绘制者开发了数百种地图投影。三大类地图投影,加上几个较小的,是公认的。这些是基于几何形状的类型,用于将特征从球体或球体转移到平面。地图投影是基于可展曲面传统的三大类包括圆柱体、锥体和平面。它们被用来对大多数投影进行分类,包括一些不是分析(几何)构造的投影。此外,许多地图投影是基于多面体的。虽然多面体投影具有有趣和有用的特性,但在本指南中没有描述它们。

用于投影的可展开面取决于要绘制的区域、其地理范围,以及给定地图的目的,区域、边界和路线需要具有的几何属性。下面的部分描述和说明了如何构建圆柱、圆锥和方位角系列的地图投影,并提供了基于这些投影的一些示例。

圆柱投影

一个圆柱投影是通过将一个圆柱体包裹在代表地球的地球仪上产生的。地图投影是投影到柱面上的球体图像,然后将其展开为平面。当圆柱体与极轴对齐时,平行线显示为水平线,子午线显示为垂直线。圆柱投影可以是等面积、共形或等距的。下图显示的是一个正圆柱形或正常的方面圆柱体沿赤道与地球相切,投影从旋转轴水平辐射的方向。投影方法如图左边所示,右边给出了一个例子(等面积圆柱投影,法向/赤道方向)。

比较一个包裹在地球仪上的圆柱体与一个使用圆柱体投影的世界地图

有关投影方面的描述,请参见投影方面

一些广泛使用的圆柱形地图投影

  • 等面积圆柱投影

  • 等距圆柱投影

  • 墨卡托投影

  • 米勒投影

  • 板块Carrée投影

  • 普适横向墨卡托投影

伪圆柱地图投影

所有圆柱投影都填充在一个矩形平面上。伪圆柱投影轮廓倾向于桶形而不是矩形。然而,它们确实像圆柱形的投影,有直线和平行的纬度线,可以有等距的子午线,但子午线是曲线,而不是直线。伪圆柱投影可以是等面积投影,但不是共形投影或等距投影。

一些广泛使用的假柱面投影

  • 埃克特投影(I-VI)

  • 很好的同线投影

  • 摩尔魏特投影

  • 四次真迹投影

  • 罗宾逊投影

  • 正弦投影

二次曲线预测

一个二次曲线投影是由球体在置于其上的圆锥体上的投影得来的。为正常的方面在美国,锥体的顶点位于地球的极轴上。如果这个圆锥体只在一个特定的纬度上与地球接触,它就被称为.如果把圆锥体做小一点,它将与地球相交两次,在这种情况下,它被称为sec.圆锥投影在中纬度和高纬度通常比圆柱形投影实现更少的失真。进一步的阐述是多圆锥投影,它使用一系列切线或割线锥来支撑一系列平行线带,以产生更小的比例失真。下图说明了圆锥投影,左边是它的结构图,右边是一个例子(阿尔伯斯等面积投影,极坐标)。

比较一个绕着地球仪的圆锥体与使用圆锥体投影的世界地图

一些广泛使用的圆锥投影是

  • 阿尔伯斯等面积投影

  • 等距投影

  • 兰伯特正形投影

  • 多圆锥投影

方位的预测

一个方位投影是地球在平面上的投影。在极向中,方位投影映射为在其中一个极点与地球相切的平面,子午线投影为从极点向外辐射的直线,平行线显示为以极点为中心的完整圆。方位投影(尤其是正字法投影)可以有赤道或斜面。投影以一个点为中心,这个点可能在地表上,在地球的中心,在对跖点,在地球以外的一段距离,或者在无穷远处。大多数方位投影并不适合在一个视图中显示整个地球,而是给人一种地球的感觉。下图演示了方位角投影,左边是它的图解,右边是一个例子(正投影,极坐标)。

将投影到平面上的地球仪与使用方位投影的世界地图进行比较

一些广泛使用的方位投影是

  • 等距方位投影

  • 球心投影

  • 兰伯特等面积方位投影

  • 正射投影

  • 极射赤面投影

  • 通用极地立体投影