探索地球:地球子午线与地图投影带!

南烟聊课 2024-11-16 09:48:34

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地球的子午线,作为连接南北两极并垂直于赤道的弧线,是地球表面上经过某点与地球自转轴形成的平面相交所得的线,也被称为经线。它代表了当地的南北方向。而中央子午线,则是相对于地图投影带而言的概念,特指某一投影带中央的子午线,又称“中央经线”。

地球表面是一个连续的曲面,无法直接展开为平面。因此,在将地球表面投影到平面时,需要采用分带投影的方法,并会产生一定的投影变形。为了建立平面直角坐标系,将投影带中央的子午线投影为直线并作为坐标轴,其他子午线则分布在它的两侧呈弧线。

在我国常用的高斯-克吕格投影中,每个投影带上的中央子午线和赤道的投影都是直线。其中,中央子午线投影后的长度保持不变。以中央子午线和赤道的交点为坐标原点,以中央子午线的投影为纵轴,以赤道的投影为横轴,从而建立该投影带的平面直角坐标系。

高斯投影6°带自0°子午线起每隔经差6°自西向东分带,带号按1至60连续编号。我国6°带中央子午线的经度,由75°起每隔6°而至135°,共计11带(13~23带),带号用n表示,中央子午线的经度用L0表示,它们的关系是L0=6n-3。高斯投影3°带的中央子午线一部分同6°带中央子午线重合,一部分同6°带的分界子午线重合,3°带中央子午线经度和带号的关系L0=3n。我国3°带共计22带(24~45带)。

而通用横轴墨卡托投影(简称“UTM投影”)与高斯-克吕格投影不同的是中央子午线投影长度比不等于1而是等于0.9996,UTM投影的分带是将全球划分为60个投影带,带号依次1至60连续编号,每带经差为6°。由于UTM是由美国制定,因此起始分带并不在本初子午线,而是在180度,这样使所有美国本土都处于0~30带内。从东经180度(或西经180度)开始,从经度180°W和174°W之间为起始带(1带),连续向东编号。UTM投影带带号用Z来表示,其与中央子午线经度的关系,东半球为Z=(183+L0)/6,西半球为Z=(183-L0)/6。

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