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《墨卡托投影、高斯-克呂格投影、utm投影及我國(guó)采用的6度分帶和3度分帶》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、一、墨卡托投影、高斯-克呂格投影、UTM投影1．墨卡托(Mercator)投影????墨卡托(Mercator)投影，是一種"等角正切圓柱投影”，荷蘭地圖學(xué)家墨卡托（GerhardusMercator1512－1594）在1569年擬定，假設(shè)地球被圍在一中空的圓柱里，其標(biāo)準(zhǔn)緯線(xiàn)與圓柱相切接觸，然后再假想地球中心有一盞燈，把球面上的圖形投影到圓柱體上，再把圓柱體展開(kāi)，這就是一幅選定標(biāo)準(zhǔn)緯線(xiàn)上的“墨卡托投影”繪制出的地圖。墨卡托投影沒(méi)有角度變形，由每一點(diǎn)向各方向的長(zhǎng)度比相等，它的經(jīng)緯線(xiàn)都是平行直線(xiàn)，且相交成直角，經(jīng)線(xiàn)間隔相等，緯線(xiàn)間隔從標(biāo)準(zhǔn)緯線(xiàn)向兩極
2、逐漸增大。墨卡托投影的地圖上長(zhǎng)度和面積變形明顯，但標(biāo)準(zhǔn)緯線(xiàn)無(wú)變形，從標(biāo)準(zhǔn)緯線(xiàn)向兩極變形逐漸增大，但因?yàn)樗哂懈鱾€(gè)方向均等擴(kuò)大的特性，保持了方向和相互位置關(guān)系的正確。在地圖上保持方向和角度的正確是墨卡托投影的優(yōu)點(diǎn)，墨卡托投影地圖常用作航海圖和航空?qǐng)D，如果循著墨卡托投影圖上兩點(diǎn)間的直線(xiàn)航行，方向不變可以一直到達(dá)目的地，因此它對(duì)船艦在航行中定位、確定航向都具有有利條件，給航海者帶來(lái)很大方便。“海底地形圖編繪規(guī)范”（GB/T17834-1999，海軍航保部起草）中規(guī)定1：25萬(wàn)及更小比例尺的海圖采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形圖（1：5萬(wàn)，1：25
3、萬(wàn)，1：100萬(wàn)）采用統(tǒng)一基準(zhǔn)緯線(xiàn)30°，非基本比例尺圖以制圖區(qū)域中緯為基準(zhǔn)緯線(xiàn)。基準(zhǔn)緯線(xiàn)取至整度或整分。????墨卡托投影坐標(biāo)系取零子午線(xiàn)或自定義原點(diǎn)經(jīng)線(xiàn)(L0)與赤道交點(diǎn)的投影為原點(diǎn)，零子午線(xiàn)或自定義原點(diǎn)經(jīng)線(xiàn)的投影為縱坐標(biāo)X軸，赤道的投影為橫坐標(biāo)Y軸，構(gòu)成墨卡托平面直角坐標(biāo)系。2．高斯-克呂格(Gauss-Kruger)投影和UTM（UniversalTransverseMercator）投影（1）高斯-克呂格投影性質(zhì)????高斯-克呂格(Gauss-Kruger)投影簡(jiǎn)稱(chēng)“高斯投影”，又名"等角橫切橢圓柱投影”，地球橢球面和平面間正形投影的
4、一種。德國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家高斯（CarlFriedrichＧauss，1777一1855）于十九世紀(jì)二十年代擬定，后經(jīng)德國(guó)大地測(cè)量學(xué)家克呂格（JohannesKruger，1857～1928）于1912年對(duì)投影公式加以補(bǔ)充，故名。????該投影按照投影帶中央子午線(xiàn)投影為直線(xiàn)且長(zhǎng)度不變和赤道投影為直線(xiàn)的條件，確定函數(shù)的形式，從而得到高斯一克呂格投影公式。投影后，除中央子午線(xiàn)和赤道為直線(xiàn)外，其他子午線(xiàn)均為對(duì)稱(chēng)于中央子午線(xiàn)的曲線(xiàn)。設(shè)想用一個(gè)橢圓柱橫切于橢球面上投影帶的中央子午線(xiàn)，按上述投影條件，將中央子午線(xiàn)兩側(cè)一定經(jīng)差范圍內(nèi)的橢球面正形投影于
5、橢圓柱面。將橢圓柱面沿過(guò)南北極的母線(xiàn)剪開(kāi)展平，即為高斯投影平面。取中央子午線(xiàn)與赤道交點(diǎn)的投影為原點(diǎn)，中央子午線(xiàn)的投影為縱坐標(biāo)x軸，赤道的投影為橫坐標(biāo)y軸，構(gòu)成高斯克呂格平面直角坐標(biāo)系。????高斯-克呂格投影在長(zhǎng)度和面積上變形很小，中央經(jīng)線(xiàn)無(wú)變形，自中央經(jīng)線(xiàn)向投影帶邊緣，變形逐漸增加，變形最大之處在投影帶內(nèi)赤道的兩端。由于其投影精度高，變形小，而且計(jì)算簡(jiǎn)便（各投影帶坐標(biāo)一致，只要算出一個(gè)帶的數(shù)據(jù)，其他各帶都能應(yīng)用），因此在大比例尺地形圖中應(yīng)用，可以滿(mǎn)足軍事上各種需要，能在圖上進(jìn)行精確的量測(cè)計(jì)算。（2）高斯-克呂格投影分帶????按一定經(jīng)差將地球橢
6、球面劃分成若干投影帶,這是高斯投影中限制長(zhǎng)度變形的最有效方法。分帶時(shí)既要控制長(zhǎng)度變形使其不大于測(cè)圖誤差，又要使帶數(shù)不致過(guò)多以減少換帶計(jì)算工作，據(jù)此原則將地球橢球面沿子午線(xiàn)劃分成經(jīng)差相等的瓜瓣形地帶,以便分帶投影。通常按經(jīng)差6度或3度分為六度帶或三度帶。六度帶自0度子午線(xiàn)起每隔經(jīng)差6度自西向東分帶，帶號(hào)依次編為第1、2…60帶。三度帶是在六度帶的基礎(chǔ)上分成的，它的中央子午線(xiàn)與六度帶的中央子午線(xiàn)和分帶子午線(xiàn)重合，即自1.5度子午線(xiàn)起每隔經(jīng)差3度自西向東分帶，帶號(hào)依次編為三度帶第1、2…120帶。我國(guó)的經(jīng)度范圍西起73°東至135°，可分成六度帶十一個(gè)
7、，各帶中央經(jīng)線(xiàn)依次為75°、81°、87°、……、117°、123°、129°、135°，或三度帶二十二個(gè)。六度帶可用于中小比例尺（如1：250000）測(cè)圖，三度帶可用于大比例尺（如1：10000）測(cè)圖，城建坐標(biāo)多采用三度帶的高斯投影。（3）高斯-克呂格投影坐標(biāo)????高斯-克呂格投影是按分帶方法各自進(jìn)行投影，故各帶坐標(biāo)成獨(dú)立系統(tǒng)。以中央經(jīng)線(xiàn)投影為縱軸(x),赤道投影為橫軸(y),兩軸交點(diǎn)即為各帶的坐標(biāo)原點(diǎn)?？v坐標(biāo)以赤道為零起算，赤道以北為正，以南為負(fù)。我國(guó)位于北半球，縱坐標(biāo)均為正值。橫坐標(biāo)如以中央經(jīng)線(xiàn)為零起算，中央經(jīng)線(xiàn)以東為正，以西為負(fù)，橫坐標(biāo)
8、出現(xiàn)負(fù)值，使用不便，故規(guī)定將坐標(biāo)縱軸西移500公里當(dāng)作起始軸，凡是帶內(nèi)的橫坐標(biāo)值均加500公里。由于高斯-克呂格投影每一個(gè)投影帶的坐標(biāo)都
