认识我的地球及投影

认识我的地球及投影

文章目录

• 1、 地球的样子
• 2、投影
• • 2.1、什么是投影
  • 2.2、投影的分类
  • • 2.2.1、常见投影分类
    • • （1）变形分类：
      • （2）投影面分类
  • 2.3、典型投影
• 总结

1、 地球的样子

世界本不是平的，套的多了，也就平了——鲁迅
描述事物的方法很多，绘画、文字（中文、英语、阿姆哈拉语）、数学。同样描述“地球”的方法也很多（示意图如下）：

• 地球固态表面：依据地球固态表面描述地球，极为凹凸不平，形状极为复杂。
  所见即所得
• 大地水准面：在不同区域地球形状、重力及等等条件不同，所以水平面（海平面）也不同。把地球拆成n个区域，每个区域的水平面（海平面）连在一起，哈哈，这就是大地水准面了。这个形状也是凹凸不平的，形状较为复杂。
  地球形体的一级逼近。
• 椭球体：在大地水准面的基础上，逼近为一个最近似的形状，可惜啊，地球它不是圆的，它类似一个鸡蛋或梨（夸张了亿下下），所以最终逼近的形状不是球体，而而是椭球体。
  椭球体是地球形体的二级逼近，是一个规则的数学表面，所以被视为地球体的数学表面，决定椭球体形状和大小的参数有长轴 a（赤道半径）、短轴 b（极半径）和椭球的扁率 f。

• 参考椭球体：
  地球椭球体表面和地球表面肯定不是完全贴合的，而不同的甲方（不同地区及国家）由于关心的位置不同，当需要最大限度贴合自己关心区域的表面（大地水准面）时就需要将椭球体偏移、偏转（椭球体大小没变哦！），从而与局部地区大地水准面符合最好的一个地球椭球体，这就是参考椭球体。
  如图，椭球体（椭球面）在不同的偏移、旋转后即得到参考椭球体1（大地基准面1）和参考椭球体2（大地基准面2）。
  参考椭球体是地球形体的三级逼近，只是椭球体改变了位置、角度（切记，大小没变哦）。椭球体与参考椭球体是1对N的关系。

2、投影

好了，家人们，我们已经知道地球是什么样的，而且地球已经被我们描述为很简单的数学表面（参考椭球体）了，可以给做题家们开始出题了：第一题。。。。。。为师该怎么把地球的示意图画卷子上？？？
地球本来可是一个奇奇怪怪的形状，啊喂！
虽然我们已经逼近为一个数学表面了，啊喂！
但它（参考椭球体）还是不可展开的椭球体，啊喂！
这还怎么出题，啊喂！

2.1、什么是投影

投影：参考椭球体是不可展开的曲面，而我们需要将其转换为一个平面，因此必须采用一定的数学方法将曲面展成平面，这种数学方法，称为投影（Projection）。
形变：曲面展开成平面必然产生形变，地图投影的变形通常可以分为长度、面积和角度三种，其中，长度变形是其他变形的基础。

2.2、投影的分类

地图投影的种类很多，为了学习和研究的方便，应对其进行分类，由于分类的标志不同，分类方法就不同，总的来说投影分类基本以外在的特征和内在的性质进行分类。

2.2.1、常见投影分类

典型分类如：形变分类、投影面分类。

（1）变形分类：

形变分类：按地图变形性质划分。

• 等角投影：地球表面上无穷小图形投影后仍保持相似，或两微分线段所组成的角度投影后仍保持相似或不变（又称之为正形投影）。

• 等面积投影：地球表面上的图形在投影前后面积保持不变

• 任意投影：既不具备等角性质，又没有等面积性质的投影，统称为任意投影。

• 等距离投影：在任意投影中，如果沿某一方向的长度比等于1，即a=1或b=1，则这种投影称为等距离投影。
  

（2）投影面分类

什么是投影面呐，投影面：指物体投影到一个可展曲面上，这个曲面就是投影面。一般在地图投影中，会先将地球面投影到圆锥、圆柱、平面等可展开的曲面上，然后将这些可展平面沿母线剪开展开成平面。
投影面形状分类：依据投影面形状进行分类

• 方位投影：投影面为平面
• 圆锥投影：投影面为圆锥
• 圆柱投影：投影面为圆柱

投影面位置分类：依据投影面中心线与地轴位置关系进行分类

• 正轴投影：极点在两地极上，或投影面的中心线与地轴一致。
• 斜轴投影：极点既不在两极上又不在赤道上，或投影面的中心线与地轴斜交。
• 横轴投影：极点在赤道上，或投影面的中心线与地轴垂直。

2.3、典型投影

esri的帮助写的非常好，可以查看典型投影的信息，网址:.7/help/mapping/properties/list-of-supported-map-projections.htm

除此之外该网站也可直观观察不同投影形变.7/help/mapping/properties/list-of-supported-map-projections.htm

总结

提示：这里对文章进行总结：
因本人专业水平有限，还没有女朋友的鼓励与支持，更主要是懒，因此很多图文都是网上搜的，在此就不一一引用了，感谢那些辛劳的作者们，同时，文中存在疏漏和不当之处，还望大家不吝指正！