橫軸投影

地球是一個球體，球面上的位置，是以經緯度來表示，我們把它稱為“球面座標系統”或“地理座標系統”。在球面上計算角度距離十分麻煩，而且地圖是印刷在平面紙張上，要將球面上的物體畫到紙上，就必須展平，這種將球面轉化為平面的過程，稱為“投影”。

經由投影的過程，把球面座標換算為平面直角座標，便於印刷與計算角度與距離。由於球面無法百分之百展為平面而不變形，所以除了地球儀外，所有地圖都有某些程度的變形，有些可保持面積不變，有些可保持方位不變，視其用途而定。

橫軸投影又稱“赤道投影”。投影面的軸與地球自轉軸相垂直的一類投影。橫軸方位投影是投影面與赤道一點相切，常用於製作東、西半球圖，或者赤道附近地區圖 ^[2]  ；橫軸圓柱投影是圓柱面與一條經線相切，國家基本地形圖所採用的高斯-克呂格投影也屬於橫軸圓柱投影；橫軸圓錐投影是圓錐面與某一小圓相切。橫軸圓錐投影構成的經緯線網很複雜，很少用 ^[3]  。

國際間普遍採用的一種橫軸圓柱投影投影是橫軸墨卡託投影（Transverse Mecator Projection），在小範圍內保持形狀不變，對於各種應用較為方便。我們可以想象成將一個圓柱體橫躺，套在地球外面，再將地表投影到這個圓柱上，然後將圓柱體展開成平面。圓柱與地球沿南北經線方向相切，我們將這條切線稱為“中央經線”。

在中央經線上，投影面與地球完全密合，因此圖形沒有變形；由中央經線往東西兩側延伸，地表圖形會被逐漸放大，變形也會越來越嚴重。為了保持投影精度在可接受範圍內，每次只能取中央經線兩側附近地區來用，因此必須切割為許多投影帶。就像將地球沿南北子午線方向，如切西瓜一般，切割為若干帶狀，再展成平面。可將地球沿子午線方向，每隔6度切割為一帶，全球共切割為60個投影帶。

在地圖上保持方向和角度的正確是墨卡託投影的優點，墨卡託投影地圖常用作航海圖和航空圖，如果循着墨卡託投影圖上兩點間的直線航行，方向不變可以一直到達目的地，因此它對船艦在航行中定位、確定航向都具有有利條件，給航海者帶來很大方便。