在几千年的时间里,地图绘制者已经开发了数百种地图投影。一般认为地图投影有三大类,再加上几个小的。这些是基于几何形状的类型,用于将特征从一个球体或椭球面转移到一个平面。地图投影是基于可展曲面,三个传统的家族包括圆柱体,锥体和平面。它们用于对大多数投影进行分类,包括一些没有通过分析(几何)构造的投影。此外,许多地图投影是基于多面体的。虽然多面体投影具有有趣和有用的特性,但在本指南中没有描述。
使用哪一个可展开的表面来进行投影取决于要绘制的区域,其地理范围,以及区域、边界和路线所需要的几何属性,给定地图的目的。以下部分描述和说明如何构造圆柱、圆锥和方位角系列的地图投影,并提供一些基于它们的投影示例。
一个圆柱投射是用一个圆柱体包裹一个代表地球的球体而产生的。地图投影是将球体的图像投影到圆柱形表面上,然后将其展开成一个平面。当圆柱体与极轴对齐时,平行线显示为水平线,子午线显示为垂直线。柱面投影可以是等面积的、共形的或等距的。下图显示了一个正圆柱或正常的方面圆柱沿赤道与地球相切,投影从旋转轴水平辐射。投影方法在左边图解,在右边给出了一个例子(等面积圆柱投影,法向/赤道方向)。
有关投影方面的描述,请参见投影方面.
一些广泛使用的圆柱形地图投影
圆柱等积投影
等距圆柱投影
墨卡托投影
米勒投影
板Carree投影
通用横向墨卡托投影
所有柱面投影填充一个矩形平面。伪圆柱投影轮廓趋向于桶形而不是矩形。然而,它们确实类似于圆柱投影,有直线和平行的纬度线,可以有等距的子午线,但子午线是曲线,而不是直线。伪圆柱投影可以是等面积的,但不是共形的或等距的。
一些广泛使用的伪圆柱映射投影是
埃克特预测(I-VI)
古德等积投影
摩尔魏特投影
四次等积投影
罗宾逊投影
正弦投影
一个二次曲线投影是由球体在其上方的圆锥体上的投影得来的。为正常的方面在美国,圆锥体的顶点位于地球的极轴上。如果圆锥体与地球仅在一个特定的纬度平行线上接触,它就被称为圆锥体切.如果做得更小,圆锥将与地球相交两次,在这种情况下,它被称为sec.在中高纬度地区,圆锥投影比柱面投影得到的失真更小。进一步的阐述是多圆锥投影,它使用一系列切线或割线锥来支架一系列平行带,从而产生更小的比例失真。下图说明了圆锥投影,在左边用图表示它的构造,在右边有一个例子(Albers等面积投影,极坐标)。
一些广泛使用的圆锥投影是
阿尔伯斯等积
等距投影
兰伯特正形投影
多圆锥投影
一个方位投影是地球在一个平面上的投影。在极方面,方位角投影映射到地球在极点之一的切线上,子午线投影为从极点辐射出来的直线,平行线显示为以极点为中心的完整圆。方位投影(特别是正射影)可以有赤道或斜向。投影的中心是一个点,这个点要么在表面上,在地球的中心,在对映点,在地球以外的某个距离,或者在无穷远处。大多数方位角投影不适合在一个视图中显示整个地球,但能给人一种地球的感觉。下图说明了方位角投影,在左边画出了它,在右边有一个例子(正投影,极坐标)。
一些广泛使用的方位投影是
等距方位投影
球心投影
朗伯等面积方位角投影
正射投影
极射赤面投影
通用极坐标立体投影