什么是地圖投影？
地球是球形 （或接近球形）的藍色大理石。這就是為什么地球儀是代表地球的更佳方式的原因。
但是地球儀很難隨身攜帶，只能看到地球儀的一側，最重要的是，很難測量距離，且距離不如紙質地圖方便。
這就是為什么在地球上使用地圖投影并將其平面化為二維的原因。然而，當找出答案時，就無法在沒有變形的情況下以二維表示地球表面。
最重要的是，所有類型的地圖投影都具有保留不同屬性的優點和缺點。
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橙子去皮，將皮展開
設想有一個橙子。這是想象中的地球。從任何方向看時，都無法看到它的所有側面。但是，當剝開橙子，將皮弄平并拉長時，便可以看到所有內容。
類似地，地圖投影是制圖師將球體或地球儀轉換為二維表示的一種 *** 。換言之，地圖投影系統地將地球的3D橢球（或橢球形）渲染到2D地圖表面。
在二維表面上表示球體的 *** 有多種方式... 像杰森戴維斯一樣受歡迎的地圖投影過渡可視化器。
由于無法在二維上完美顯示3D曲面，因此總是會失真。例如，地圖投影會扭曲距離、方向、比例和面積。
每個預測都有優點和缺點。總而言之，由制圖者決定哪種投影最適合其目的。
地圖投影中的可展開曲面
地圖投影采用可展曲面，例如圓柱體，圓錐體和平面。
可展曲面的目標是在二維平面上平展世界。
每個曲面均基于這些幾何形狀進行數學渲染。
圓錐投影
當在地球上放置一個圓錐體并將其展開時，會產生一個圓錐投影。例如，Albers等面積圓錐曲線和Lambert共形圓錐投影就是圓錐投影。
這兩種地圖投影都非常適合繪制東西長區域的地圖，由于沿著公共平行線的失真是恒定的。
但是在投射整個星球方面很糾結。當該區域失真時，比例尺大部分被保留。對于圓錐地圖投影，圖像底部的距離失真更大。
圓柱投影
當將圓柱體放置在地球上并展開時，會得到圓柱體投影。奇怪的是，會看到例如墨卡托（Mercator）和米勒（Miller）的 圓柱形地圖投影，即使它膨脹了北極。
但是為什么導航者甚至谷歌地圖使用墨卡托投影都是有道理的 ——這都是因為圓柱和向北始終都朝上的獨特屬性。
可以將其放置在垂直，水平或傾斜的位置，例如“國家平面坐標系”。每個人在繪制世界地圖時都有自己的用途。
方位投影
這些類型的投影使用平面繪制地球表面。類似于從光源沿直線放射的光線，這些光線以各種角度將地球攔截到平面上。
光源可以從不同的位置發射，從而形成不同的方位投影。例如，座標，立體和正投影是常見的方位投影。
地圖投影和坐標系
請記住，在球體中，利用經度和緯度來確定位置。這就是地理坐標系。例如，紐約的位置是（40.714°，-74.006°）。
但是，當地球具有地圖投影時，這意味著它具有投影坐標。例如，通用橫軸墨卡托系統通過經度線將地球分成60個部分。設想把一個橙色切成60個楔形，這就是UTM系統的工作方式。
從這里開始，它將中央子午線 的值指定為500,000米。
關鍵要解決的是：
當在球體上定位時，使用十進制度數。但是，當使用地圖投影時，則以米或英尺為單位來定位位置。
利用方程式可展開的曲面 將地球的角地理坐標轉換為XY直角坐標。可展曲面是能夠在其上構建地圖投影的幾何形狀。
實際上，某些地圖投影根本不使用可展開的表面，例如古德（Goode）和邦納（Bonne）投影。
地圖投影的示例
在整個人類歷史上，人們將地圖投影用于多種用途。探險家使用墨卡托（Mercator）地圖繪制 恒向線，以在恒定的軌道方向上準確行進。實際上，之一張已知的地圖起源于希臘，并將世界視為圓柱形。
目前有成千上萬的地圖投影！
某些地圖投影對某些事物很有用，而其他地圖投影對其他事物也有好處。
北美使用的兩種最常見的地圖投影是Lambert正形圓錐和橫向墨卡托投影。
通用墨卡托（投影）
北美：墨卡托
通用墨卡托（投影）坐標系 是一組標準的地圖投影，其中每個六度UTM區域都有一個中央子午線。即使Google地圖使用了墨卡托投影，它可以很好地保留形狀，并且北方始終向上。
但是墨卡托地圖投影的確對保護區不利。對于大多數人來說，這種投影很常見，因此對我們來說看起來不錯。實際上，非洲在全球范圍內是巨大的。但是格陵蘭島看起來和非洲一樣大，盡管實際上它只有非洲的1/14。墨卡托益智游戲說明了這一點。
Lambert正形圓錐
北美：Lambert正形圓錐
Lambert正形圓錐是從沿著兩個標準平行線與橢球相交的圓錐中得出的。當在平面上“展開”圓錐體時，這將成為數學上開發的表面。變形更大的是南北方向。通常，失真會隨著標準平行線的增加而增加。例如，此地圖投影嚴重地擴展了南美洲。
您最喜歡的地圖投影是什么？
空間參照系（緯度和經度）用于在地球的橢球面上定位要素。可以使用經度和緯度來定義地球上任何點的位置。這些點以角度單位（例如度，分鐘和秒）表示。
GIS中的大多數地圖都是二維形式。要使用這些地圖，需要使用一對坐標的參考系統。
但是，當將球形形狀轉換為平坦表面時，近似于地球的真實形狀。視選擇的地圖投影而定，某些投影可能會導致在將變形引入 形狀時保留地圖上要素之間的距離。在某些情況下，當方向扭曲時，該區域可能被保留。
制圖人員選擇的地圖投影最能代表地圖上感興趣區域的目的，大小和形狀。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/12d31
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