地球投影常用两种方式的理解

今天看GIS相关问题时，正好看到地球投影，常见的投影有高斯克吕格投影/横轴墨卡托投影，以及墨卡托投影，看了文章的解析，让我一头雾水，感觉不太理解，于是查了一些资料，终于理解了，记录下自己的理解。

1. 高斯克吕格投影/横轴墨卡托投影

下面是我从别的文章学习到的内容，直接粘贴过来。

（1）如图所示，假想有一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面，并与某一条子午线（此子午线称为中央子午线或轴子午线）相切，椭圆柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面，如图2所示，此投影为高斯投影。高斯投影是正形投影的一种。

（2）地球是一个球体，球面上的位置，是以经纬度来表示，我们把它称为“球面坐标系統”或“地理坐标系統”。在球面上计算角度距离十分麻烦，而且地图是印刷在平面纸张上，要将球面上的物体画到紙上，就必须展平，这种将球面转化为平面的过程，称为“投影”。

经由投影的过程，把球面坐标换算为平面直角坐标，便于印刷与计算角度与距离。由于球面無法百分之百展为平面而不变形，所以除了地球仪外，所有地图都有某些程度的变形，有些可保持面积不变，有些可保持方位不变，视其用途而定。

目前国际间普遍采用的一种投影，是即横轴墨卡托投影（Transverse Mecator Projection），又称为高斯-克吕格投影（Gauss-Kruger Projection），在小范围内保持形状不变，对于各种应用较为方便。我们可以想象成将一个圆柱体橫躺，套在地球外面，再将地表投影到这个圆柱上，然后将圆柱体展开成平面。圆柱与地球沿南北经线方向相切，我们将这条切线称为“中央经线”。

 

总结：最早我一直不太理解横轴墨卡托投影，以为是地球椭球外部套一个横柱体，然后地球往横柱体上投射，再把横轴体展开。后面发现想法不对，原来是椭球与横柱体相切的部分投影到横柱体，然后展开成平面，然后再旋转横柱体，再次得到投影面，最后把投影面汇总到一起，就是上面黄色"横轴投影示意图"效果。

2. 墨卡托投影

可以看三张图，来理解墨卡托投影，后面附一个动画网址：

参考网址：http://cdn.hujiulong.com/geohey/blog/mercator/play.html