地圖投影爲何

地圖投影爲何

地圖數學要素：地圖投影、比例尺、控制點、座標網、高程系、地圖分幅等。

在個人印象中，比例尺從打小開始接觸地圖就強調其重要性，關聯着距離量測。當時還有指北針等要注意的事項，主要關注於地圖的使用。後來一不當心入了GIS的門，還得學會更深刻的使用地圖數據甚至是編制地圖。這時候，大學GIS第一門課程《地圖投影》就來了。當時的注意點徹底被繁瑣的公式迷惑，不過看着用C語言在那小黑塊的屏幕畫出一幅幅漂亮的投影地圖，仍是至關的快樂。時至今日，又多瞭解些相關知識，從新回顧複習整理下。

 

在我的的認知地圖中，限於區域範圍，可認爲是平面圖形，加上自我中心位置和平常距離的估測，基本上就構成了認知座標系，無須要什麼投影知識。事實上，地球表面是曲面，而地圖是二維的平面，二者之間必然有個映射關係，（數學上的射影幾何？）纔可對應出大地座標系。分三個步驟來完成投影：

 

 

1）肯定地球橢球體（Spheroid/Ellipsoid），須要長半軸、短半軸、曲率三個參數。（模擬地球的形狀）

2）若要逼近某特定地區，則須要大地基準（Geodetic Datum）。（橢球體的原點the position of the origin、方向 the orientation、縮放比例 the scale等）我國如今採起西安1980座標系基準點，同時也有國家1985高程基準。

3）如何投影，這就涉及高斯-克呂格投影等諸多投影方式的存在，等角等積等距離，方位圓柱圓錐等分類。

所以，就地圖投影的相關參數來看，分爲兩個部分：Ellipsoid 、 Datum ；Projection。Ellipsoid與Datum是相關聯的，通常提到某個Datum，則其Ellipsoid也包含在內；二者的對應關係是一對多，即一個Ellipsoid能夠爲多個Datum所用，不一樣的Datum的Ellipsoid能夠是相同的。

 

因爲世界各地區投影類型的不一樣，所以在疊加、複合不一樣來源空間數據時，必需首先進行投影轉換、配準等設置。GIS商業軟件大多都提供這個功能，開源GIS中Proj.4則是個優秀的投影算法庫。

話說我國的地圖投影中1：100萬地形圖採用了Lambert(蘭勃特)投影（正軸等角割圓錐投影），大於1：100萬的基本比例尺地形圖採用高斯—克呂格投影（橫軸等角切圓柱投影）。具體的投影分類、投影介紹屬於基本知識，網絡俯拾皆是。