本文關鍵詞：地圖投影

  更多相關文章： 地圖投影與GIS

當前所在位置：中國論文網(wǎng) > 科技論文發(fā)表 > 地圖投影與GIS

地圖投影與GIS

雜志之家論文發(fā)表、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款！安全又可靠！

申明:本網(wǎng)站內(nèi)容僅用于學術(shù)交流，如有侵犯您的權(quán)益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內(nèi)容。

　　摘要：由于地球是一個不規(guī)則球體，表面是一個不可展平的曲面，所以運用任何方法進行投影變換都會產(chǎn)生誤差和變形，為按照不同的需求縮小誤差，就產(chǎn)生了各種投影方法。而利用GIS進行各種空間分析都要以各種地圖投影為基礎，且不同地圖投影的差異給GIS空間分析帶來的影響應是我們在研究相關領域中極為重視的問題。
中國論文網(wǎng)
　　關鍵詞：地圖投影 變形 GIS 空間分析
　　引言：
　　隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）的不斷發(fā)展，其應用范圍越來越廣，特別是空間分析中，用到各種多元數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)，都與地圖投影有著密不可分的關系，因此，地圖投影在GIS中的作用越來越重要。
　　1、基本概念
　　地圖投影：由于地球是一個球體，而地圖通常繪制在平面上，所以地圖投影通常指建立地球表面上的點與投影平面上點之間的一一對應關系的方法，即建立之間的數(shù)學轉(zhuǎn)換公式。保證了空間信息在區(qū)域上的聯(lián)系與完整。
　　投影變形：地圖投影變形又稱“地圖投影誤差”，是將地球橢球面投影到平面上后所產(chǎn)生的長度變形、角度變形與面積變形的總稱。無論那種地圖投影法都有變形，有的投影圖上，幾種變形都存在，也有的投影圖上可使面積無變形，而角度變形較大；也可使角度無變形，而面積變形較大；還可以在某個特定方向上使長度無變形。
　　地理信息系統(tǒng)（GIS）： 地理信息系統(tǒng)是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
　　空間分析：空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)的空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，其目的在于提取和傳輸空間信息。空間分析是GIS的主要特征。空間分析能力是地理信息系統(tǒng)區(qū)別與一般信息系統(tǒng)的主要功能，也是評價一個地理信息系統(tǒng)成功與否的一個主要指標。
　　2、地圖投影變形
　　地圖投影的方法很多，用不同的投影方法得到的經(jīng)緯網(wǎng)形式不同，通常投影后，地圖上的經(jīng)緯線網(wǎng)在曲面和平面轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生了變形。把地圖上的經(jīng)緯線網(wǎng)與地球儀上的經(jīng)緯線網(wǎng)進行比較，可以發(fā)現(xiàn)變形表現(xiàn)在長度、面積和角度三方面，分別用長度比、面積比的變化顯示投影中長度變形和面積變形，還有角度變形。
　　按變形方式分：
　�。�1）等角投影：即正形投影，指投影面上任意兩方向的夾角與橢球面上對應的角度相等。在微小的范圍內(nèi)，可以保持圖上的圖形與實地相似，將角度變形忽略不計。等角投影在一點上任意方向的長度比都相等，故而橢球體形狀投影后為圓形，但是不同點投影長度比不同即不同點上變形橢圓大小不同。
　　（2）等積投影：球面上某一微分面積投影后無變形，即面積比為1，面積變形為零。
　�。�3）任意投影：該投影中角度，面積，長度均有變形，既不等角也不等積。但其中有一類很重要的投影即等距投影，指沿某一特定方向，該長度投影前后無變形。等距投影中面積變形小于等角投影，角度變形小于等積投影。
　　按投影軸與地軸的關系分：
　�。�1） 正軸投影： 投影面的中心線與地軸一致。
　�。�2） 斜軸投影：投影面的中心線與地軸斜交。
　�。�3） 橫軸投影：投影面的中心線與地軸垂直。
　　按構(gòu)成方法分：
　�。�1） 幾何投影：
　　a，方位投影：將地球表面上的經(jīng)、緯線投影到與球面相切或相割的平面，也稱為平面投影，該投影大都是透視投影，即以某一點為視點，將球面上的圖象直接投影到投影面上去。
　　b，圓錐投影： 用一個圓錐面相切或相割于地面的緯度圈，圓錐軸與地軸重合，然后以球心為視點，將地面上的經(jīng)、緯線投影到圓錐面上，再沿圓錐母線切開展成平面。投影后地圖上緯線為同心圓弧，，經(jīng)線為相交于地極的直線。
　　c，圓柱投影； 用一圓柱筒套在地球上，圓柱軸通過球心，并與地球表面相切或相割將地面上的經(jīng)線、緯線均勻的投影到圓柱筒上，然后沿著圓柱母線切開展平，即成為圓柱投影圖網(wǎng)。
　　d， 多圓錐投影：投影中緯線為同軸圓圓弧，而經(jīng)線為對稱中央直徑線的曲線。
　�。�2） 非幾何投影；
　　常見的非幾何投影有偽圓柱投影，偽圓錐投影，偽方位投影。
　　3、地圖投影與GIS
　　任何嚴格意義上的地圖，都必須具有特定的數(shù)學基礎，即所有的地圖都是先建立數(shù)學基礎，再添加各種信息要素，所以對于一副地圖來說，其包含的地圖投影是確定的，是建立空間數(shù)據(jù)庫所必需的，而且目前地圖仍然是GIS獲取各種數(shù)據(jù)的主要信息來源。
　　我國的GIS系統(tǒng)中采用與我國基本比例尺地形圖系列一致的地圖投影系統(tǒng)。目前，絕大多數(shù)地理信息系統(tǒng)軟件都具有地圖投影選擇和變換功能。以國際著名的桌面地理信息系統(tǒng)軟件Mapinfo為例，它通過“Choose Projection”對話框提供用戶兩級目錄菜單進行投影選擇，它提供20多種投影系統(tǒng)，如摩卡托投影，摩爾威德投影，等角圓錐投影，等積圓錐投影，高斯克呂格投影，方位投影等等以及多種預定義坐標系統(tǒng)。坐標系決定于一系列投影參數(shù)，包括橢球體及其定位參數(shù)，標準緯線所在，直角坐標單位，及其原點相對投影中心的偏移量等等。當用戶要使用其他坐標系或者創(chuàng)建新的坐標系時，可以通過修改投影參數(shù)文件MAPINFO.PRJ來實現(xiàn)。
　　地圖投影在GIS 中的作用是把不規(guī)則地球上的客觀世界表現(xiàn)在平面上的一種數(shù)學方法，同時也是GIS中各種數(shù)據(jù)源正確輸入，綜合分析，再正確輸出的保證。它包括參考橢球體和大地原點的選擇即建立地球坐標系，以及根據(jù)具體情況選擇合適的投影方式，只有選擇合適的地圖投影才使我們以地圖為工具研究各種地理現(xiàn)象成為可能。綜合來看，地圖投影在GIS中的作用主要體現(xiàn)在兩個方面，即空間數(shù)據(jù)的錄入，還有空間分析。
　　4、GIS與空間分析
　　空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)的空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，其目的在于提取和傳輸空間信息，是GIS的主要特征。所以空間分析能力是地理信息系統(tǒng)區(qū)別與一般信息系統(tǒng)的主要功能，也是評價一個地理信息系統(tǒng)成功與否的一個主要指標。它是基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)�？梢詫Φ乩憩F(xiàn)象的位置、形態(tài)、空間布局進行分析，還可對空間關系和空間過程進行研究，例如識別空間關系，獲得它們的內(nèi)在規(guī)律，特別獲得隱含的空間信息�？臻g分析旨在回答一系列問題，包括是什么、在哪里、有多少、怎么樣和為什么等？應用例子包括進行地形分析、空間關系、最佳位置選擇、計算兩點間累積代價、人口密度、消費者行為分析，和其它人口統(tǒng)計特征等密度圖等。結(jié)合這些功能，空間分析可以有效的在動態(tài)制圖環(huán)境中對現(xiàn)實世界的問題提出解決方案�？梢哉f，空間分析是地理信息系統(tǒng)最重要的也是最主要的功能。
　　參考文獻：
　　[1]孫達，蒲英霞.地圖投影.南京大學出版社.
　　[2]黃杏元，馬勁松.地理信息系統(tǒng)概論.高等教育出版社.
　　[3]韓雪培.GIS的地圖投影功能及其作用淺析.

在線服務