栅格数据等差分纬线多圆锥投影变换研究与实现

用户制作世界地图时,需要把拍摄的全球栅格数据投影转换到等差分纬线多圆锥投影坐标参考系下,用来和矢量数据叠加。文中导出了投影的正反解变换公式,并对变换公式的参数建立求解模型、采集参考点、纠偏参考点,然后采用3次多项式拟合求解出变换参数。栅格数据经过导入、配准、设置参考系信息后,采用投影正反解变换方法逐个像素进行投影变换,最终产生了一个等差分纬线多圆锥投影坐标参考系下的栅格数据。把拍摄的全球高清影像投影变换后作底图,并和矢量数据叠加制作地图,在我国地图出版、打印、展示方面有很多应用。     

用于世界地图的椭圆双曲线投影

一、引言多圆锥投影被广泛用作世界地图的数学基础。我国已出版的世界地图多采用等分纬线多圆锥投影和等差分纬线多圆锥投影。这种投影的建立,必须首先知道中央经线和边经线上各点的坐标,即Ｘ０、Ｘｎ、Ｙｎ。为了求得Ｘ０、Ｘｎ、Ｙｎ的值,可利用现有的世界地图拟定新...     

基于ArcGIS Add-In的不等分纬线多圆锥投影变换

地图投影变换是ArcGIS的基础功能,其种类在ArcGIS 10软件中十分丰富,但其完整性、通用性及可扩充性有所不足,缺少适用于我国编制世界地图的重要投影(不等分纬线多圆锥投影)。为了解决这一问题,本文利用ArcGIS 10提供的Add-In技术,开发实现了不等分纬线多圆锥投影变换功能。     

栅格数据的等差分纬线多圆锥投影转换

等差分纬线多圆锥投影没有直接的投影转换公式,通过已有公式与部分参考坐标详细推导出正解转换公式,并计算规则经纬间隔控制点坐标。介绍在ArcGIS Desktop中使用控制点进行栅格纠正,实现栅格数据投影转换的方法,以及该方法在实际应用中的各项优势。     

等差分纬线多圆锥投影正解变换的拟合函数模型及误差分析

实现等差分纬线多圆锥投影正解变换的关键是根据已知点进行曲线拟合,确定边缘经线的拟合函数。本文对相关文献中提出的几种边缘经线拟合函数模型进行讨论,对拟合误差进行了对比。结果表明,拟合函数模型对拟合误差影响很大,根据边缘经线对称性确定的拟合函数模型拟合效果较好。     

基于ArcGIS Add-In的不等分纬线多圆锥投影变换

地图投影变换是ArcGIS 的基础功能,其种类在ArcGIS 10软件中十分丰富,但其完整性、通用性及可扩充性有所不足,缺少适用于我国编制世界地图的重要投影（不等分纬线多圆锥投影）。为了解决这一问题,本文利用ArcGIS 10提供的Add-In技术,开发实现了不等分纬线多圆锥投影变换功能。     

以(x/a)~n+(y/b)~n=1为边缘经线的多圆锥投影

在我国,多圆锥投影多应用于世界地图投影设计中,特别是采用函数解析代替数值解析计算方法后,因其能方便地编制计算机程序,更被广泛采用。在多圆锥投影设计中,边缘经线的选择是主要环节之一。在《不等分纬线多圆锥及其应用》(方炳炎,《地图投影论文集》,1983年,下称方文)一文中,文章作者系统地推导了边缘经线为圆弧形和椭圆弧形的多圆锥投影计算公式。本文考虑以(x/a)~n+(y/b)~n=1的方程形式作为多圆锥投影计算边缘经线的通式,并推导了计算公式,其目的是在此方程下获得更多的、不同形状的多圆锥投影方案。     

似等角圆锥投影

在圆锥投影中,通常经纬线网的纬线表象为同心圆圆弧,因此会出现扇形裂隙。这往往会给采用圆锥投影编印地图带来不便,尤其是编制两级地区地图时困难更大。现探讨一种能保持其投影特性的纬线闭合的圆锥投影。影响扇形裂隙大小的是按下式计算的各种圆锥投影的参数αα=n_0/m_0 sinφ_0 (1) 式中,m_0,n_0分别为经线比和纬线比的最小值;φ_0为主纬     

关于圆锥投影的参数B_0、n_0及其性质和应用的研究

一、圆锥投影的参数B_0、n_0圆锥投影是纬线投影为同心圆弧，经线投影为过圆心的直线，且两经线间夹角与相应经差成正比的一类投影。据此条件可写出圆锥投影坐标的一般公式为     

等面积多圆锥投影的研究

等面积多圆锥投影在地图投影分类中目前还是一个"空白".根据等面积投影条件,推导出了等面积多圆锥投影的坐标和变形计算公式,并对该投影的变形特点进行了分析.结果表明,等面积多圆锥投影适合制作中、高纬度地区沿南北方向延伸区域的地图,也适合制作世界地图和地球仪.     

混合式全球网格划分方案

基于地理坐标的等间隔网格划分方案的优缺点及地图投影的特点,提出一种混合式全球网格划分方案。这种划分方案将全球分成了6个面片,每个面片的每一边都是90°,其中4个面片处于南北纬45。之间,以等距离圆柱投影为基础,采用矩形网格覆盖;两个面片处于高纬地区,以极地正方形变换为基础,采用不规则四边形网格覆盖。     

基于改进Web墨卡托投影的瓦片地图服务设计与实现

为解决网络地理信息应用二、三维一体化显示需要,通常做法是处理并存储两套不同投影的地图瓦片数据,一套采用Web墨卡托投影,面向二维地图应用;一套采用经纬度坐标,面向三维地图应用。这在一定程度上降低数据处理效率、浪费存储资源。文中提出一种改进Web墨卡托地图投影方法,并设计一种面向影像地图和DEM数据的瓦片化方法。方法生成的影像地图瓦片数据既能同时面向二维地图和三维可视化场景使用,又有效解决Web墨卡托投影不支持高纬度地区栅格地图表达的缺陷。将新型的地图投影和数据模型通过瓦片地图服务系统进行验证,证明这种新改进的投影和影像,以及DEM瓦片化方法具备较高的实用性。     

混合式全球网格划分方法及编码研究

根据基于多面体剖分的球面网格划分方案和基于地理坐标的等间隔网格划分方案的优缺点及地图投影的特点,提出了一种混合式全球网格划分方法。这种划分方法将全球分成了六个面片,每个面片的每一边都是90°,其中四个面片处于南北纬45°之间,以等距离圆柱投影为基础,采用矩形网格覆盖;两个面片处于高纬地区,以极地正方形变换为基础,采用不规则四边形网格覆盖。详细地阐述了网格的编码策略及存储方式,并给出了网格编码与地理坐标之间的相互转换方法。     

等分分层组合投影研究

针对中国地理格网(1°、10°等多级格网系统)的分割方法,设计了一种适合该格网系统的新型地图投影——分层组合投影。从微分几何的观点出发,把地球椭球按等纬度分割成若干层圆台,分别建立每个圆台的投影模型,即可得到一种地图投影。这种投影还可根据格网间隔的不同进行细分,从而发展成为一种适合多分辨率格网模型的动态地图投影。通过对该投影进行变形计算表明,该投影可以保持等角,而且面积和长度变形都很小,特别是在高纬度地区,与Mercator投影相比变形明显减小。     

一种基于标准纬线变更的瓦片索引方法

分析了常见的电子地图投影变形特征,提出了一种间断性变更标准纬线的非固定倍率瓦片索引方法。该方法在瓦片索引过程中,通过自动变更标准纬线来减小地图投影的变形程度。该方法在长度变形、角度变形和面积变形方面均具有整体变形较小的特点。在区域性电子地图表达中具有良好的变形可控性,具有较高的应用价值。     

Seven possible states of geospatial data with respect to map projection and definition: a novel pedagogical device for GIS education

ABSTRACT

Conceptually, the theory and implementation of “map projection” in geographic information system (GIS) technology is difficult to comprehend for most introductory students and novice users. Compounding this difficulty is the concept of a “map projection file” that defines map projection parameters of geo-spatial data. The problem of the “missing projection file” appears ubiquitous for all users, especially in practice where data is widely shared. Another common problem is inadvertent misapplication of the “Define Projection” tool that can result in a GIS dataset with an incorrectly defined map projection file. GIS education should provide more guidance in differentiating the concepts of map projection versus projection files by increasing understanding and minimizing common errors. A novel pedagogical device is introduced in this paper: the seven possible states of GIS data with respect to map projection and definition. The seven possible states are: (1) a projected coordinate system (PCS) that is correctly defined, (2) a PCS that is incorrectly defined, (3) a PCS that is undefined, (4) a geographic coordinate system (GCS) that is correctly defined, (5) a GCS that is incorrectly defined, (6) a GCS that is undefined, and (7) a non-GCS. Recently created automated troubleshooting tools to determine a missing map projection file are discussed.     

椭圆边经线多圆锥投影

提出建立椭圆边经线多圆锥投影的原理和方法,给出经线方程、纬线方程,求得x、y关于φ的偏导数和关于λ的偏导数后,即求得高斯系数并推导包括沿经线和沿纬线长度比、面积比和最大角度变形等的变形公式。用一算例说明椭圆边经线多圆锥投影的设计步骤和方法。     

Enhancing adaptive composite map projections: Wagner transformation between the Lambert azimuthal and the transverse cylindrical equal-area projections

The adaptive composite map projection technique changes the projection to minimize distortion for the geographic area shown on a map. This article improves the transition between the Lambert azimuthal projection and the transverse equal-area cylindrical projection that are used by adaptive composite projections for portrait-format maps. Originally, a transverse Albers conic projection was suggested for transforming between these two projections, resulting in graticules that are not symmetric relative to the central meridian. We propose the alternative transverse Wagner transformation between the two projections and provide equations and parameters for the transition. The suggested technique results in a graticule that is symmetric relative to the central meridian, and a map transformation that is visually continuous with changing map scale.     

空间地图投影分类研究

为了进一步完善空间地图投影的系统理论，对空间地图投影进行了科学分类，主要是借鉴静态地图投影的分类研究成果，介绍按4种不同投影性质对空间地图投影进行科学分类的方法。     

地图投影变换浅析

通过研究得出,将地球上各种地理事物与现象表示到平面上,需要采取一系列数学变换,才能使地面上的点与平面上的相应点建立起对应关系,从而才有可能反映出它们的位置、距离、方向、面积、形状及数量大小关系。地图之所以能在平面上反映出球面上事物与现象的空间准确位置和相互关系,就是由于它经过了地图投影的转换。通过研究地图投影变换问题,可以为基于离散网格的数据管理和建模应用提供很好的投影变换基础。