第章几类常见的地图投影
§4.1 圆锥投影
1、单标准纬线等距离圆锥投影
设圆锥面切于地球0的一条纬线上,即 n0=1。则
A C r0 N 0 co s 0
AS 0 N 0 cot0
s0
0 Md
0
Q
n0
0
r0
1
r0 0
N0 cos0 N0 cot0
sin0
Q 0 c s0
c
0
s0
r0
s0
§4.1 圆锥投影
§4.1 圆锥投影
2、由投影性质决定的变形特点 (1)等角圆锥投影:经线长度比与纬线长度比相等(m=n ),角度没有变形,但面积变形较大(P=m2) 。 (2)等面积圆锥投影:经线长度比与纬线长度比互为倒数 (mn=1),面积没有变形,但角度变形较大。 (3)等距离圆锥投影: 变形介于等角投影与等 面积投影之间,经线长 度比保持为1(m=1), 纬线长度比与面积比相 等(n=P)。
2
Q nN nm 2
K
1 rN U
N
1 rm U
m
2
K
2
rm
rS U
m
U
S
( rmU
m
rS U
S
)
K
2
rm
rN U
m
U
N
( rmU
m
rN U
N
)
§4.1 圆锥投影
n N n m n S n m ( 1 )( 1 ) 1 2
对于纬差4°为一带的圆锥投影来说。υ2之值为9×10-8, 它对投影计算和实用精度,都没有什么影响,故可略去。
2、双标准纬线等距离圆锥投影
设圆锥面割于地球 1、 2 的两条纬线上,即n1=n2=1。
r1 N 1 c o s 1
r
2
s
1
N 2 cos 2 1 M d
0
s2
2 M d
0
( (
c c
s1 ) s2 )
r1 r2
r1
1
1
1 c s 1
r2
2
1
2 c s 2
双标准纬线规定如下:
1 S 40 2 N 40
投影常数按下式计算:
lg r1 lg r2 lg U 2 lg U 1
K
r1U
1
r2U
2
§4.1 圆锥投影
自1978年以后,我国1∶100万地图采用等角圆锥投影,分
幅与国际分幅一致,但标准纬线与国际上稍有差异,并规定根
据边纬与中纬长度变形绝对值相等的条件确定投影常数,即:
2
S0
§4.1 圆锥投影
2、双标准纬线等面积圆锥投影
设圆锥面割于地球1、 2的两条纬线上,即n1=n2=1。
r1 N 1 c o s 1
r2 S1
N2
1 0
co M
s2 N co
s
d
S 2
2 M N cos d
0
2 (c S1) r12
2
(c
S2
)
r22
1
r1
1
2 1
2
式: d
M d r
d M d
N cos
M
(1
a c (1
e
2 1
)
e
2 1
sin
2
3
)2
;
N
ac
(1
e
2 1
sin
2
1
)2
d
(1
e
2 1
)
d
(1
e
2 1
sin
2
)
cos
d
1
c
o
s
1
e
2 1
c
o
s
e
2 1
sin
2
d
§4.1 圆锥投影
d
d cos
e1 2
1
1 e1 sin
m
A'D AD
'
d Md
n
A'B' AB
d rd
r
在正轴圆锥投影中,经纬 线投影后仍保持互相垂直,所 以经纬线方向就是主方向,即
m=a,n=b,根据面积比
和角度变形定义有:
P ab mn
sin
2
ab ab
mn mn
§4.1 圆锥投影
现将圆锥投影的一般公式汇集如下:
f ( )
2、双标准纬线等角圆锥投影
设圆锥面割于地球1、 2的两条纬线上,即n1=n2=1。
s 2
e1
U
1
tan
45o
1 2
1
1
e1 e1
sin sin
1 1
2
e1
U
2
tan
45o
2 2
1
1
e1 e1
sin 2 sin 2
2
1 r1
应用该式推求标准纬线,基本符合 边纬与中纬长度变形绝对值相等的条件。
§4.2 方位投影
一、方位投影的一般公式及其分类 二、等角方位投影 三、等面积方位投影 四、等距离方位投影 五、透视方位投影 六、方位投影变形分析与应用
§4.2 方位投影
一、方位投影的一般公式及其分类 1、方位投影的定义
假设一个平面与地球面相切或相割,根据某种条件(如 等角、等面积、透视等)将地球上的经纬线投影到该平面上 ,即得到方位投影。
s为赤道到某纬度 的经线弧长。
§4.1 圆锥投影
现将等距离圆锥投影的一般公式汇集如下:
cs
s M d
x s cos y sin m 1 n
r P mnn
sin 1 n 2 1 n
在这组公式中,仍然有常数 α和 c 需要确定,但由于确定的 方法比较多,所以各种不同形式 的等距离圆锥投影也较多。
现将等面积圆锥投影的一般公式汇集如下:
2 2 (c S )
S M N cos d
x s cos y sin
n r
m1 n
P mn1
ta n
45
4
m
在这组公式中,仍然有常数 α和 c 需要确定,但由于确定的方 法比较多,所以各种不同形式的 等面积圆锥投影也较多。
切圆锥投影、割圆锥投影 (2)按圆锥面和地球面的位置关系分:
正轴圆锥投影、横轴圆锥投影、斜轴圆锥投影 (3)按投影的变形性质分:
等角圆锥投影、等积圆锥投影、任意圆锥投影
§4.1 圆锥投影
3、圆锥投影的一般公式
以正轴圆锥投影为例
纬线投影后为同心圆
圆弧,其半径ρ是纬度 的
函数,函数形式由投影性
质和投影条件决定。
根据等面积条件P=1,即mn=1,来确定ρ= f()的函数
形式:
d
1
M d r
d 1 M d N cos
d 1 M N cos d
d
1
M
N
cos
d
Q S M N cos d
2 2 (c S )
S为经差1弧度,纬差从
0°到纬度 的椭球面上的梯
形面积。
§4.1 圆锥投影
§4.1 圆锥投影
一、圆锥投影的一般公式及其分类 1、圆锥投影的定义 假设一个圆锥面与地球面相切或相割,根据某种条件(
等角、等面积、透视等)将地球上的经纬线投影到圆锥面上 ,然后沿圆锥面的一条母线(经线)切开展平,即得到圆锥 投影。
§4.1 圆锥投影
f ( )
§4.1 圆锥投影
2、圆锥投影的分类 (1)按圆锥面与地球面的切割关系分:
1 m 2 ( S N )
nS
K
rSU
S
1
nN
K
rN U
N
1
nm
K
rm U
m
1
Q nS nN
K
rSU
S
K
rN U
N
U
U
N S
rS rN
lg rS lg rN lg U N lg U S
Q nS nm 2
K
1 rSU
S
1 rm U
m
1
1
K
U
1
2 r2
2
1
K
U
2
K K
r1U
1
r2U
2
相减得 lgr1 lgr2
lgU2 lgU1
K r1U1 r2U2
§4.1 圆锥投影
3、应用举例:百万分一地图等角圆锥投影 1962年国际制图会议规定:1∶100万地图按国际标准分
幅,采用双标准纬线等角圆锥投影,自赤道起按纬差4°分 带,对每带单独进行投影。北纬84°以北和南纬80°以南的 地区,则采用等角方位投影。
以某一经线的投影为X轴,
经线投影后为相交于 以X轴和最南边纬线s的交点为
一点的直线束,且夹角δ与 原点,建立平面直角坐标系:
经差λ成正比。 f ( )
x
y
s cos sin
§4.1 圆锥投影
设平面梯形A`B`C`D`是地 球面上微分梯形ABCD的投影 ,根据经纬线长度比定义有:
设圆锥面切于地球0的一条纬线上,即 n0=1,则
AC r0 N0 cos0
AS 0 N0 cot0
e1
U0
tan
45o
0
2
1 1
e1 e1
sin0 sin0
2
n0
0
r0
1
r0
0
N0 cos0 N0 cot0
sin0
0 r 0
1
0
K
U
0