1、地 圖 學,主講人:張傳才 安徽理工大學，地球與環(huán)境學院 地理信息系統(tǒng)教研室,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,第三章 地圖投影的基本理論,基本內(nèi)容 1.地圖投影的概念和實質(zhì). 2.地圖投影的研究對象及任務. 3.投影變形及變形橢圓 4.地圖投影分類 5.使用GIS軟件理解投影變形 6.地圖投影的命名,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,為什么要進行地圖投影? 地球自然表面的不規(guī)則性 地球曲面的不可展性,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,理解地圖投影,地球自然 表面,大地 水準面,旋轉(zhuǎn) 橢球面,

2、參考 橢球面,地圖,近似,近似,定位,地圖投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,地圖投影的基本概念和實質(zhì) 定義：地圖投影就是在球面與平面之間建立其經(jīng)緯度與直角坐標函數(shù)關系的數(shù)學方法 實質(zhì)：建立地球面上的點的坐標（B，L）與地圖平面上的點的坐標（X，Y）之間一一對應的函數(shù)關系 研究對象及任務 研究對象：將地球橢球面（或球面）描寫到地圖平面上的理論、方法及應用，地圖投影的變形規(guī)律，不同地圖投影之間轉(zhuǎn)換和圖上量算等問題。 研究任務：建立地圖的數(shù)學基礎，包括把地球表面上的地一坐標系轉(zhuǎn)化成平面坐標系，建立制圖網(wǎng)經(jīng)緯線在平面上的表象。,2010-8-1,安徽理工大學,測

3、繪學院GIS， 主講人：張傳才：,投影變形(參見附圖) 長度變形(v) 長度比() =ds/ds V= -1 面積變形（vp） 面積比(P) P=dF/dF Vp=p-1,角度變形 |- | 比例尺 主比例尺 局部比例尺,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,變形橢圓,定義：地球面上一無窮小的圓在平面上一般被 描寫為一無窮小橢圓。這個橢圓是由于投影變 形而產(chǎn)生，故稱此橢圓為變形橢圓。,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,地球表面不可展曲面與地圖平面的矛盾,方法：投影 只有直接投影到平面上嗎？ 投影到可展曲面上（最常見可展曲面） 圓柱

4、面(圓柱投影) 圓錐面(圓錐投影）,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,在GIS軟件中查看投影變形,有條件情況下使用GIS軟件演示投影變形 不同的投影變形不同(從各種投影下的世界地圖看投影變形) 使用不同投影，中國全圖的形狀不同。 投影變形不可避免。,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,需要掌握的GIS中常見投影英語詞匯,Latitude:緯度，范圍 Longitude:經(jīng)度，經(jīng)線 Meridian:子午線，子午線的 Orign:起始的 Conic:圓錐的 Equidistant:等距的 Conformal:地圖投影中的正形投影，

5、即等角投影 Cylindrical:圓柱的 Azimuthal:方位角的,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,MERCATOR投影（等角圓柱投影）,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,等積圓柱投影（Equal-Area Cylindrical）,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Equidistant cylindrical等距圓柱投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,等積方位投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Equidi

6、stant conic,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Lambert conformal conic,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Mercator投影下的中國地圖,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Equal-area cylindrical,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Equidistant cylindrical,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Lambert_Conformal_Conic,2010-8

7、-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,Albers(正軸等面積割圓錐投影),2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,斜軸等面積方位投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,地圖投影的分類 按地圖投影的構成方法 幾何投影(參見附圖) (將橢球面上的經(jīng)緯網(wǎng)投影到幾何面上，然后將幾何面展為平面而得到的。) 1.方位投影 2.圓柱投影 3.圓錐投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,條件投影 (用數(shù)學解析法確定球面與平面之間點與點的函數(shù)關系) 按經(jīng)緯線形狀分為： 1、偽方位投影 2、偽圓柱投

8、影 3、偽圓錐投影 4、多圓錐投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,按地圖投影的變形性質(zhì)(參見附圖) 等角投影 等積投影 任意投影 按輔助投影面和地球體的位置關系(參見附圖) 正軸投影 橫軸投影 斜軸投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,按輔助投影面與地球面相切或相割關系 (參見附圖) 切投影 割投影,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,地圖投影的命名方法 1.地球與輔助投影面的相對位置(正軸、橫軸或斜軸) 2.地圖投影的變形性質(zhì)(等角、等面積、任意投影，等距投影屬任意性質(zhì)投影) 3.輔助投

9、影面與地球相割、相切 4.作為輔助投影面的可展面的種類(方位、圓柱、圓錐) 舉例：正軸等角割圓錐投影、橫軸等角切圓柱投影。 注：有的投影以設計者的名字命名，如高斯-克呂格投影。,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,本章小結,主要內(nèi)容： 地圖投影的基本概念 地圖投影的基本原理 地圖投影的分類 地圖比例尺 地圖投影的命名方法 地圖投影的變形 重點： 地圖投影的基本概念,研究對象及任務 地圖投影的分類,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,返回,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,圖3-3,圖3-4,返回,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,形狀不變,面積不變,特定方向 距離不變,等積投影、等角投影、等距投影,返回,2010-8-1,安徽理工大學,測繪學院GIS， 主講人：張傳才：,圖32,圖36,2010-8-1,安