地图投影（转）

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（1）国内外投影类型

     ●通用横轴墨卡托投影（UNIVERSAL-TRANSVRSE-MERCATOL，UTM）

该投影为横轴等角割圆柱投影，该投影将地球分为60个投影带，每带经度差为6度，已被许多国家作为地形图的数字基础。一般能从南纬80度到北纬84度的范围内使用该投影，对于两极地区则采用UPS（通用球面极）投影。

涉及的参数为：向东平移值、向北平移值、中线子午线经度、投影原点纬度、坐标单位、比例尺（若用实地坐标，该值为1）、椭球参数等。

 

●亚尔伯斯等积圆锥投影（Albers）

即为双标准纬线投影，也即正轴等面积割圆锥投影。该投影经纬网的经线为辐射直线，纬线为同心 圆圆弧。Albers投影的应用在编制一些行政区划图、人口地图、地势图等方面应用较广。如中国地势图，即是以第一标准纬度Q1=25度，第二标准纬度 Q2=45度的该投影；水利部水利信息中心建立的全国1：25万水利空间数据库采用的即为该投影（中央子午线经度110度，Q1=25度，Q2=47 度）。

涉及的参数为：向东平移值、向北平移值、中线子午线经度、第一标准纬度、第二标准纬度、投影原点纬度、坐标单位、比例尺（若用实地坐标，该值为1）、椭球参数等。

 

●兰伯特等角圆锥投影（Lambert-Conformal-Conic）

也称兰伯特正形圆锥投影，该投影的微分圆投影后仍为圆形。经线为辐射直线，纬线为同心圆圆 弧。指定两条标准纬度线Q1、Q2，在这两条纬度线上没有长度变形，此种投影也叫做等角割圆锥投影，常用来编制中、小比例尺地图。等角圆锥投影有广泛的应 用，特别适宜于作为中纬度处沿纬线伸展的制图区域之投影，我国的分省地图即为Q1=25度，Q2=45度的兰伯特等角圆锥投影。1962年以 后，1：100地图采用了等角圆锥投影（南纬度80度，北纬度84度），极区附近，采用等角方位（极球面投影）。

涉及的参数为：向东平移值、向北平移值、中线子午线经度、第一标准纬度、第二标准纬度、投影原点纬度、坐标单位、比例尺（若用实地坐标，该值为1）、椭球参数等。

 

●墨卡托投影（Mercator）

等角正圆柱投影也称墨卡托投影，经纬线投影为互相正交的平行直线。该投影在航海、航空应用很广。使用该投影，等角航线在地图上是一条直线。值得注意的是，等角航线是球面上两点间对所有经线保持等方位角的特殊曲线，不是两点间的最近路线，是一条以极点为渐近点的螺旋曲线。

涉及的参数为：向东平移值、向北平移值、中线子午线经度、无变形纬度、坐标单位、比例尺（若用实地坐标，该值为1）、椭球参数等。

 

●高斯-克吕格投影（Gauss-Kruger）

该投影是等角横切椭圆柱投影，由德国数学家高斯提出，后经克吕格扩充并推算出计算公式，故称 为高斯-克吕格投影，简称高斯投影。该投影以中央经线和赤道投影后为坐标轴，中央经线和赤道交点为坐标原点，纵坐标由坐标原点向北为正，向南为负，规定为 X轴，横坐标从中央经线起算，向东为正，向西为负，规定为Y轴。所以，高斯-克吕格坐标系的X、Y轴正好对应一般GIS软件坐标系中的Y和X。

为了控制变形，本投影采用分带的办法（如图 1.2?2），我国1：2.5万——1：50万地形图均采用6度分带，1：1万及更大比例尺地形图采用3度分带，以保证必要的精度。6度分带从格林威治零 度经线起，每6度分为一个投影带，该投影将地区划分为60个投影带，已被许多国家作为地形图的数字基础。一般从南纬度80到北纬度84度的范围内使用该投 影。3度分带法从东经1度30分算起，每3度为一带。这样分带的方法在于使6度带的中央经线均为3度带的中央经线；在高斯克吕格6度分带中中国处于第13 带到23带共12个带之间；在3度分带中，中国处于24带到45带共22带之间。

对于两极地区则采用UPS投影（通用球面极投影）。高斯-克吕格投影通常投影带为6度范围或3度，超过了6度后变形会增大。一般常用来制作中、大比例尺的地图投影，如1：50万、1：10万、1：5万、1：1万等。

由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，使用时只需要一个带号即可。

在高斯坐标系中，为了避免横坐标Y有负值，将其起算原点向西移动500公里，即对横坐标Y值 按代数法加上500000米。此外，可以在计算出米的和数前面加上带号，以便识别该点位于何带。高斯-克吕格坐标系的横坐标最多为6位，纵向最多为7位。 若横向为8位，则前2位为带号。

涉及的参数为：向东平移值、向北平移值、中线子午线经度、投影原点纬度、坐标单位、比例尺（若用实地坐标，该值则为1）、椭球参数等。

 

●普通多圆锥投影（Polyconic）

普通多圆锥投影的坐标为对称于中央经线和赤道的曲线，纬线投影为同轴圆圆弧，弧心位于中央直径线上，中央经线是直线，M=1。该投影适用于沿中央经线延伸的区域（15度范围内）。常用于编制中、小比例尺的数字基础。该投影在美国被广泛应用，是1：100万地图投影的基础。

涉及的参数为：向东平移值、向北平移值、中线子午线经度、投影原点纬度、坐标单位、比例尺（若用实地坐标，该值则为1）、椭球参数等。

国内外常采用的投影还有正轴等距离割圆锥投影、横向墨卡托投影（Transverse- Mercator）、等角方位投影（Azimuthal-Conformal）、兰伯特等积方位投影（Lambert-Azimuthal-Equal- Area）、波斯托等距离方位投影（Azimuthal-Equidistant）、心射切面投影或球心投影、正射方位投影、垂直近距离方位投影或外心投 影（Vertical-Near-Side-Perspective）、正弦曲线等面积伪圆柱投影（Simusoidal）、等矩形圆柱投影 （Equidistant-Cylindrical）、米勒圆柱投影（Miller-Cylindrical）、斜轴墨卡托投影、两极球极平面投影、范· 德·格林顿投影（Van-Der-Grinten-I）。

 

（2）我国主要采用的坐标系

●1954年北京坐标系（Beijing Geodetic Coordinate System，l954）

该坐标系是通过与原苏联1942年坐标系联测而建立的，其原点不在北京，而是在苏联普尔科沃。该坐标系采用克拉索夫斯基椭球（Krasovsky-1940）作为参考椭球，高程系统采用正常高，以1956年黄海平均海水面为基准。

 

●1980年西安坐标系

其大地原点设在西安西北的永乐镇，简称西安原点。椭球参数选用1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值。简称IUGG-75地球椭球参数或IAG-75地球椭球。2000年后的空间数据常采用该坐标系。

 

●新1954年北京坐标系

将全国大地网整体平差的结果整体换算到克拉索夫斯基椭球体上，形成一个新的坐标系，称为新1954年北京坐标系。该坐标系与1980年国家大地坐标系的轴定向基准相同，网的点位精度相同。

 

●WGS84坐标系（WGS一84 Coordinate System）

在GPS定位中，定位结果属于WGS-84坐标系。该坐标系是使用了更高精度的VLBL、SLR等成果而建立的。坐标系原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0协议地极（CTP）。用于GPS定位系统的空间数据采用该坐标系。