墨卡托投影

2021-08-31 06:45:35 字數 2785 閱讀 7909

目錄

一、墨卡托投影基本介紹

二、墨卡托投影由來

三、墨卡托投影的特點

四、墨卡托投影流行的原因

4.1、墨卡托投影對於航行的價值

4.2、墨卡托投影與政治

4.3、web墨卡托投影

五、墨卡托投影的缺點

墨卡托投影,是正軸等角圓柱投影,圓柱投影的一種,由荷蘭地圖學家墨卡托於2023年創擬。為地圖投影方法中影響最大的投影。

假設地球被圍在一中空的圓柱裡,其基準緯線(赤道)與圓柱相切,然後再假想地球中心有一盞燈,把球面上的圖形投影到圓柱面上,再把圓柱面展開,這就是一幅選定基準緯線上的「墨卡托投影」繪製出的地圖。

其中,按等角條件將經緯網投影到圓柱面上,將圓柱面展為平面後,得平面經緯線網。

墨卡托投影沒有角度變形,由每一點向各方向的長度比相等。

基哈德斯.墨卡托於2023年出生在佛蘭德。他的著作極大地幫助並影響了後來的深海航海者。墨卡托在盧慰恩大學攻讀了哲學、數學以及天文學。他在那裡還學會了雕刻和製作儀器。他的第一件重要作品是一幅非常詳細的佛蘭德地圖。他的作品質量精絕,當時的皇帝查理五世大加讚賞,委派他製作地球儀。他於2023年完成了這項工作。

佛蘭德後來逐漸變成了乙個宗教鬥爭的中心,墨卡托被懷疑是路德教派的信徒,遭到逮捕。出獄後,他搬到了萊茵河畔的大學城——杜伊斯堡。在那裡他成了克利夫斯伯爵的門客,出版了許多地圖,並且繪製出第一張現代歐洲大陸和不列顛島地圖。

墨卡托不久便意識到,世界需要的是一張準確清晰的航海圖。早期的航海家們發現很難將它們的航線畫在圖上,因為地球是圓形的球體,子午線像桔子瓣一樣匯合在南北兩極。那麼怎樣將球面上的一部分繪製在平面上,從而使航海者可以用直線來表示航線呢?

墨卡托找到了答案。他的辦法是把地球表面切成若干份,將每乙份展鋪在平面上,然後每一部分好像都有彈力一樣,將它們向兩頭拉伸,直到它們的兩端連在一塊兒。在離南北兩極最近的地方拉伸的幅度最大,因此,格陵蘭島會變得碩大無比。而在南北回歸線之間的部分,儘管絕大多數的航海活動都是在這裡進行的,但卻拉伸的幅度最小。這樣做的結果,每一部分都變成了乙個長方形,和其他部分拼合起來就形成一幅完整的世界地圖。平行的緯線同平行的經線相互交錯形成了經緯網。這樣一來,航海者就可以在平面上用直線畫出他們的航線圖來了。

2023年,墨卡托出版了他的世界地圖,開創了地理學史上的新篇章。今天,大多數深海航行者依舊使用借助墨卡托投影畫出來的航海圖。

墨卡托投影有以下特點:

墨卡托投影是按等角條件修改透視圓筒投影而得到的投影。

等角(也稱為保形)是指當地圖上任何一點的各方向具有相同的比例,稱為區域性保形,透視圓筒投影如下圖所示:

從墨卡托投影圖上可以看出,經線間隔的經度如果相等,則經線是等距平行的直線,緯線也是平行的直線,而且經緯線是相互垂直的。

墨卡托投影有乙個特別的特性:所有羅盤等角線,或稱斜航線(就是與所經過的所有經線形成相同角度的航線,也稱恒向航線)在墨卡托投影下都是直線。這使得在航海領域這個投影非常重要。

墨卡托投影對透視圓筒投影改造點:要使圓筒投影稱為等角的性質,必須使由赤道向兩極經線逐漸伸長的倍數與經線上各點相應的緯度擴大的倍數相同。

地球赤道的圓周長為2πr(r為赤道半徑),而各緯線圈周長為2πr

既然各緯度的緯線擴大

這時,經線方向上的長度比才能與緯線方向上的長度比相等。

注意:投影地圖上經緯線的伸長與緯度的正割成比例變化,隨緯度增高極具拉伸,到極點成為無窮大;面積的擴大更為明顯,在

如果航行員想從地圖上的a點到b點,只需畫一條連線a點、b兩點的直線,再用量角器讀出這條線與子午線之間的角度,在羅盤上調處這個角度即可。

另外,墨卡托地圖還很適合表現時區,因此許多教室掛圖都使用墨卡托投影作為地理框架。

①墨卡托投影削弱了熱帶地區的意義,增強了加拿大、西伯利亞、西歐和美國的重要性。

②另外墨卡托地圖的一條中心子午線正好橫穿格林威治,這深得大不列顛王國的歡心。

③在冷戰時期,墨卡托地圖也深得美國某些政治團體的喜愛,他們在發表演講時總是用一張很大的墨卡托地圖,其中前蘇聯和中國被印刷成刺眼的、象徵性的大紅色,以此警告人們提防那一時期廣泛存在的紅色威脅。

墨卡托投影的地圖最大的缺點就是和現實差別太大,變形非常嚴重。

在墨卡托投影的地圖上,變形最嚴重的就是格陵蘭島了。地圖上非洲的大小和格陵蘭島差不多大,但如果計算一下的話:非洲面積約是3020萬平方千公尺,格陵蘭島面積約是217萬平方千公尺,也就是說,非洲的面積是格陵蘭島的14倍!

再比如墨卡托投影的地圖上的加拿大,看起來是個瘦瘦的長方形,但實際上,加拿大是個類似正方形的形狀。它不僅扭曲得不像樣,而且還被放大了好幾倍。在地圖上加拿大的面積大約是美國的三倍,實際上加拿大比美國大不了多少。

墨卡托投影

地圖投影的選擇 選擇投影的目的在於使所選投影的性質 特點適合於地圖的用途,同時考慮地圖在圖廓範圍內變形較小而且變形分布均勻。海域使用的地圖多採用保角投影,因其能保持方位角度的正確。我國的基本比例尺地形圖 1 5千,1 1萬,1 2.5萬,1 5萬,1 10萬,1 25萬,1 50萬,1 100萬 中...

墨卡托投影

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橫軸墨卡托投影引數 橫軸墨卡托投影

說明 橫軸墨卡托投影也稱為高斯 克呂格投影,與墨卡托投影類似,不同之處在於圓柱與沿子午線而非赤道的球體或橢圓體相接觸。通過這種方法生成的等角投影不會保持真實的方向。經線位於感興趣區域的中心。這種中心對準方法可以最大程度減少該區域內所有屬性的變形。此投影最適合於南北分布的地區。橫軸墨卡托 utm 座標...