地图学实验报告

地图投影实习报告 重庆交通大学 土木工程系 测绘二班 张文渊 10210213

地图投影实验报告

一、实验目的

1、 复习课堂有关地图投影的基础知识

2、 掌握各类投影坐标系的建立，经纬线形状，变形分部及应用 3、 针对不同用途的地图投影进行比较和分析 二、实验要求

通过观察总结各种投影的经纬线变形特征，熟悉ArcView、Mapinfo中地图投影的应用方法。 三、实验步骤 （1） 资料收集分析

地图投影的基本理论知识回顾，包括地图投影基本概念和投影分类 （2） GIS软件中地图投影的设置； Mapinfo中地图投影的操作。

（3） 不同地图投影的经纬网变形特征观察与分析； 总结出各种（至少三种）投影的经纬线变形特征。

（4）在MapInfo软件中打开一张以AutoCAD 2004 DXF (*.dxf)格式中国全图，在MapInfo中进行高斯—克吕格投影。

首先①在“Coordinate Units (坐标单位)，Distance Units (距离)，Area Units (平方公里)”中依次设置为“degrees (度),kilometers (公里)，square kilometers (平方公里)” ②在“Distence/Area using(距离/面积使用)，Display in Status Bar(状态条中显示)，Aplay Clip Region Using(裁剪区域应用于)，When Resizing Window(当改变窗口大小),Display Coordinates(显示坐标)”中依次选取“Spherical(球面坐标)，Zoom（Window Width）(视野)，Windows Device Clipping(no points ,text) (窗口设备裁剪)，Fit Map to New window(使地图适配新窗口)，Degree Decimal (十进制度数)” ③勾选“Autoscroll (自动滚屏)”

④单击“Ptoject (投影)”，在弹出的对话框选中高斯—克吕格投影进行投影。 四、实验成果 1、 相关基础理论知识

（1）地图投影按变形方式可分等角投影、等(面)积投影和任意投影三类。

等角投影无形状变形（也只是在小范围内没有），但面积变形较大；等积投影反之；而任意投影两种变形都较小。在任意投影为既不等角也不等积的投影，其中还有一类“等距（离）投影”，在标准经纬线上无长度变形，多用于中小学教学图。

（2）按转换法则，分几何投影和条件投影。前者又分方位投影、圆柱投影、圆锥投影和多圆锥投影；后者则包括伪方位投影、伪圆柱投影和伪圆锥投影。

（3）按投影轴与地轴的关系，分正轴（重合）、斜轴（斜交）和横轴（垂直）三种。

（4）几何投影中根据投影面与地球表面的关系分切投影和割投影。 ①、按地图投影的构成方法分类

1、几何投影 （ 利用透视的关系，将地球体面上的经纬网投影到平面上或可展位平面的圆柱面和圆锥面等几何面上。）

A、方位投影 以平面作为辅助投影面，使球面与平面相切或相割，将球面上的经纬网投影到平面而构成的一种投影。

B、圆柱投影 以圆柱面作为辅助投影面，使球体与圆柱面相切或相割，将球面上的经纬网投影到圆柱面上，然后再将圆柱面展开成成平面而构成的一种投影。 C、圆锥投影 以圆锥面作为辅助投影面，使球体与圆锥面相切或相割，将球面上的经纬网投影到圆锥面上，然后再将圆锥面展开成成平面而构成的一种投影 2、非几何投影

A、伪方位投影 在正轴情况下，伪方位投影的纬线仍投影为同心圆，除中央经线投影成直线外，其余经线均投影成对称于中央经线的曲线，且交于纬线的共同圆心。 B、伪圆柱投影 在圆柱投影基础上，规定纬线仍为同心圆弧，除中央经线仍为直线外，其余经线则投影成对称于中央经线的曲线。 C、伪圆锥投影 D、多圆锥投影

②、按地图投影的变形性质分类 1、等角投影 2、等积投影 3、任意投影

2、 几种常见的地图投影总结

原 图

高斯克吕格投影

一、

高斯克吕格投影：

即等角横切椭圆柱投影。假想用一个圆柱横切于地球椭球体的某一经线上，这条与圆柱面相切的经线，称中央经线。以中央经线为投影的对称轴，将东西各3°或1°30′的两条子午线所夹经差6°或3°的带状地区按数学法则、投影法则投影到圆柱面上，再展开成平面，即高斯-克吕格投影，简称高斯投影。这个狭长的带状的经纬线网叫做高斯-克吕格投影带。 二、

高斯克吕格投影变形特征：

① 中央经线投影为直线，其长度没有变形，与球面实际长度相等，其余经线为

向极点收敛的弧线，距中央经线愈远，变形愈大。 ② 赤道线投影后是直线，但有长度变形。除赤道外的其余纬线，投影后为凸向

赤道的曲线，并以赤道为对称轴。 ③ 经线和纬线投影后仍然保持正交。

④ 所有长度变形的线段，其长度变形比均大于1. 随远离中央经线，面积变形也

愈大。若采用分带投影的方法，可使投影边缘的变形不致过大。 所以我国各种大、中比例尺地形图采用了不同的高斯-克吕格投影带。其中大于1∶1万的地形图采用3°带；1∶2.5万至1∶50万的地形图采用6°带。

通用墨卡托投影

墨卡托投影：

墨卡托(Mercator)投影，是一种\等角正切圆柱投影”， 假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。 变形特点：

①

墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。

墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。

②

应用：

在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。

（4） 常见经纬网的变形特征。 五、实验心得

在本次试验中，让我对地图学的投影有了更加深刻的应用，在试验中我对mapinfo这款测绘软件有了更加深刻的感受！在这个过程中，我发现mapinfo是一个非常强大软件，在地图的投影中有着很重要的作用！经过了这次的地图学实习，我更了解了有关于地图学

的实用性和学术性。还学到了有关于投影的知识，加深了对各种投影的了解，还有运算的方法的小技巧。使我对地图学产生了浓厚的兴趣。

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