伪方位投影是
地图投影的一种。属
条件投影。在
正轴投影中,纬线仍为同心圆,中央经线为直线,其他经线为对称于中央经线的曲线,并相交于极点。在横轴和斜轴投影中,经纬线为复杂的曲线。
概念
伪方位投影又称“拟方位投影”。地图投影中的一类。在方位投影基础上修改而成。在正轴投影中,纬线仍为同心圆,见图1,
中央经线为直线,其他经线为对称于中央经线的曲线,并相交于极点。在横轴和斜轴投影中,经纬线为复杂的曲线。按投影性质,伪方位投影无
等角投影和
等面积投影,只有
任意投影。其等变形线 形状有卵形、椭圆形或三叶玫瑰形等,能适应各种特殊要求,常用于编制小比例尺地图。
地图投影
按照一定的数学法则将地球椭球面上的经纬线转移到平面上的方法。也就是使地球椭球面上各点的地理坐标与平面上各点的直角坐标(或极坐标)保持一定的函数关系。地球椭球面是曲面,而地图是绘制在平面上,因此制图时首先要把曲面展为平面。然而地球椭球面是个不可展的曲面,假如把它直接展为平面,必然发生破裂或褶皱,用这种具有破裂或褶皱的平面绘制地图,显然是不实用的。所以必须采用数学方法将曲面展为平面,以保持平面上图形的完整和连续。地图投影方法很多,但不论采用什么投影方法所得到的经纬线网形状都不可能与地球椭球面上的经纬线网形状完全相似。这表明投影之后地图上的经纬线网发生了变形,因而根据地理坐标展绘在地图上的各种地理事物也必然随之产生变形。变形主要表现在三个方面: 长度变形、面积变形和角度变形。变形是不可避免的,但若给予一定的条件,如等角条件,等积条件,则可使其中某种变形等于零,用以满足不同用途对地图投影的要求。按变形性质地图投影可分为三类:
等角投影、
等积投影和
任意投影(包括等距投影)。
地图投影最初建立在透视的几何原理上,它是把地球椭球面直接透视到平面上,或透视到可展为平面的曲面上,如圆柱面和圆锥面。这样就得到具有几何意义的方位、圆柱和圆锥投影。随着科学的发展,为了使地图上变形尽量减小,或者为了使地图满足某些特定要求,地图投影逐渐跳出了原来借助几何面构成投影的框子,而产生了一系列按照数学条件构成的投影。按照构成方法可以把地图投影分为两大类: 几何投影和
非几何投影。几何投影是把地球椭球面上的经纬线投影到几何面上,然后将几何面展为平面而成的。根据几何面的形状可以分为方位投影、圆柱投影和圆锥投影。非几何投影是不借助于几何面,根据某些条件用数学解析法确定地球椭球面与平面之间点与点的函数关系。在这类投影中,一般按经纬线形状又分为伪方位投影、
伪圆柱投影、
伪圆锥投影和
多圆锥投影。
方位投影
以平面作为投影面,使平面与地球相切(或相割),将地球面上的经纬线投影到平面上所得到的图形。由于投影面与地球面的关系位置不同,又分为正轴方位投影、横轴方位投影和斜轴方位投影。正轴方位投影是投影平面与地轴垂直(即投影平面切于极点,设以φ0表示切点的纬度,φ0=90°);横轴方位投影是投影平面与地轴平行(投影平面与地球面相切于赤道,φ0=0°);斜轴方位投影是投影平面与地轴斜交(投影平面与地球面相切点的纬度,小于90°,大于0°,0°<φ0<90°)。正轴投影的经纬线网形状比较简单,称为标准网。纬线为同心圆,经线为同心圆的半径,经线间的夹角等于相应的经度差。纬线半径ρ随纬度的变化而变化,即ρ是纬度φ的函数,一般用ρ=f(φ)式表达。故正轴方位投影的一般公式为:ρ=f(φ),δ=λδ为投影平面上经线夹角,λ为地球面上经线间的夹角。
横轴和斜轴方位投影的经纬线形状比较复杂。一般说来,横轴方位投影除中央经线和赤道投影为互相垂直的直线外,其余的经纬线均为曲线。斜轴方位投影除中央经线投影为直线外,其余的经纬线均为曲线。
方位投影因决定纬线半径函数形式的方法不同,而有透视方位投影和
非透视方位投影之分。透视方位投影随视点位置不同又有球心投影(视点在球心)、球面投影(视点在球面)和正射投影(视点在无限远)等。非透视方位投影有等角投影、等积投影和任意(包括等距)投影。无论哪一种方位投影,其变形分布规律都是一样的。投影中心是一个没有变形的点,从投影中心向外变形逐渐增大,等变形线(变形值相等的点所连成的线)呈同心圆状分布。由于方位投影的中心是没有变形的点,而过这个投影中心的地球面上大圆弧又均投影为直线,这就使从中心到任何点的方位角没有变形,因此这种以平面作为投影面的
几何投影,称为方位投影。
绘制地图时,总是希望地图上的变形尽可能的小,而且分布比较均匀。一般要求等变形线最好与制图区域轮廓一致。因此方位投影适合于绘制圆形区域的地图和半球图。从区域所在的地理位置来说,两极地区和南、北半球图采用正轴方位投影。赤道附近地区和东、西半球图采用横轴方位投影。其他地区和水、陆半球图采用斜轴方位投影。
相似投影
伪圆柱投影
又称“拟圆柱投影”。地图投影的一类。在圆柱投影基础上,按一定条件修改而成。正轴投影中,纬线为相互平行的直线,但不等长;中央经线为垂直于纬线的直线;其他经线为对称于中央经线的曲线;两极表现为点或线的图形。这类投影的经线与纬线不正交,故无等角性质的投影。多用等积
伪圆柱投影编绘大区域地图,如
世界图、大洋图和分洲图等。通常指定经线为某种曲线,即可求出特定的伪圆柱投影。
伪圆锥投影
又称“
拟圆锥投影”。地图投影中的一类。在圆锥投影基础上修改而成。在正轴投影中,纬线仍为同心圆弧,圆心保持在以直线表示的中央经线上,其他经线为对称于中央经线的曲线。这类投影的经线与纬线不正交,故没有等角性质的
伪圆锥投影,只有等积和任意伪圆锥投影。常用于编制中、小比例尺的区域地图。
多圆锥投影
地图投影中的一类。设有许多个同轴的圆锥面分别与各条纬线相切,用数学方法将经纬线投影到各圆锥面上,再沿母线剖开展成平面,然后沿
中央经线接合而成,在正轴投影中,纬线为圆心在中央经线上的同轴圆弧,中央经线与赤道均为直线,其他经线为对称于中央经线的曲线,这种投影图上,纬线都是标准纬线,中央经线无长度变形。
多圆锥投影已有等角、等积和任意多圆锥投影。广义的多圆锥投影包括所有纬线投影为同轴圆弧,经线为对称于中央经线的曲线,如
普通多圆锥投影、
改良多圆锥投影、正交多圆锥投影、
拉格朗日投影等。适用于小比例尺世界图和沿经线伸展地区图以及中纬度地区分国图。