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蘭勃特投影

鎖定
蘭勃特投影是由德國數學家蘭勃特(J.H.Lambert)擬定的正形圓錐投影。有兩種:①等角圓錐投影。設想用一個正圓錐切於或割於球面,應用等角條件將地球面投影到圓錐面上,然後沿一母線展開成平面。投影后緯線為同心圓圓弧,經線為同心圓半徑。沒有角度變形,經線長度比和緯線長度比相等。適於製作沿緯線分佈的中緯度地區中、小比例尺地圖。國際上用此投影編制1∶100萬地形圖和航空圖;②等積方位投影。設想球面與平面切於一點,按等積條件將經緯線投影於平面而成。
中文名
蘭勃特投影
外文名
Lambert projection
創立人
德國數學家蘭勃特
性    質
正形圓錐投影
分    類
等角圓錐,等積方位
用    途
製作中緯度地區中、小比例尺地圖

蘭勃特投影概念

蘭勃特投影按投影面與地球面的相對位置,分為正軸、橫軸和斜軸3種。在正軸投影中,緯線為同心圓,其間隔由投影中心向外逐漸縮小,經線為同心圓半徑。在橫軸投影中,中央經線和赤道為相互垂直的直線,其他經線和緯線分別為對稱於中央經線和赤道的曲線。在斜軸投影中,中央經線為直線,其他經線為對稱於中央經線的曲線。該投影無面積變形,角度和長度變形由投影中心向周圍增大。橫軸投影和斜軸投影較常應用,東西半球圖和分洲圖多用此投影。
常用的包括:蘭勃特等角圓錐投影、蘭勃特等積方位投影。前者屬於正軸等角圓錐投影,後者屬於正軸等積方位投影。 [1] 

蘭勃特投影圓錐投影

圓錐面作為投影面,使圓錐面與地球面相切或相割,將地球面上的經緯線投影到圓錐面上,然後把圓錐面沿一條母線剪開展為平面而成。由於圓錐面與地球面相切或相割的位置不同,有正軸圓錐投影、橫軸圓錐投影和斜軸圓錐投影。正軸圓錐投影是在投影時使圓錐的軸與地軸重合。投影后的經緯線形狀比較簡單,稱為標準網。緯線為以圓錐頂點為圓心的同心圓弧,經線為由圓錐頂點向外放射的直線束,經線間的夾角小於相應的經度差。設地球面上兩條經線的夾角為λ,投影在平面上為δ,則δ=cλ(c—圓錐常數)。緯線半徑ρ隨緯度φ而變化,即ρ是緯度φ的函數,一般用ρ=f(φ)式表達。故正軸圓錐投影的一般公式為:ρ=f(φ),δ=cλ。圓錐常數c與圓錐的切、割位置等條件有關。對於不同的圓錐投影,它是不同的。但對於某一個具體的圓錐投影,C值是固定的。總的説來,C值小於1,大於0,即0<C<1。當C=1時,δ=λ,圓錐頂角為360°,圓錐面變成了平面,就是方位投影了。如果C=0,圓錐頂角為0°,經線成為平行直線,這就成為圓柱投影了。所以可以説方位投影和圓柱投影都是圓錐投影的特例。
由於ρ的函數形式不同,圓錐投影有等角圓錐投影、等積圓錐投影和任意(包括等距)圓錐投影,每一種中都有切圓錐投影和割圓錐投影。不論哪一種圓錐投影變形分佈規律都是相同的。凡是切圓錐投影,相切的緯線是一條沒有變形的線,稱為標準緯線。從標準緯線向南、向北變形逐漸增大。凡是割圓錐投影,相割的兩條緯線沒有變形,是兩條標準緯線。離開標準緯線愈遠,變形愈大。等變形線與緯線平行,呈同心圓弧狀分佈。
圓錐投影適合於繪製中緯度沿東西方向延伸地區的地圖。由於地球上廣大陸地位於中緯度地區,圓錐投影經緯線形狀又比較簡單,所以它被廣泛應用於編制各種比例尺地圖。

蘭勃特投影正軸等角圓錐投影

正軸等角圓錐投影是圓錐投影的一種。它的幾何特徵是:經線為收斂於極點的放射直線,緯線為以極點為圓心的同心圓弧;經線間隔相等,緯距則由切線向南、向北同時擴大,或由兩條割線向內縮小、向外擴大。正軸等角圓錐投影的經緯網特徵。該投影的變形規律是:標準緯線沒有任何變形,離開標準緯線越遠,長度變形和麪積變形都越大,等變形線呈與緯圈平行的同心圓分佈。我國1∶100萬標準地形圖便採用雙標準緯線(即割投影)正軸等角圓錐投影,並對每一幅圖分別投影。其投影條件是:兩條南北邊緯與中央緯線的長度變形絕對值相等,兩條標準緯線的確定原則是:圖幅北邊緯緯度減35′和圖幅南邊緯緯度加35′。 [2] 

蘭勃特投影分類

蘭勃特投影橫軸投影

又稱橫投影或赤道投影。指投影時投影面的軸與地軸垂直的一類投影。其中,橫軸圓錐投影因其經緯網複雜而較少使用;橫軸方位投影常用於製作東、西半球圖,或者赤道附近地區圖;橫軸圓柱投影則適於製作沿經線方向分佈的地區圖。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。

蘭勃特投影正軸投影

指承影面的軸與地球旋轉軸平行的投影。投影面為平面時,該面與地球自轉軸垂直,平面的法線方向與地軸平行,稱為正軸方位投影;投影面為圓柱面或圓錐面時,其中心軸與地軸重合,稱為正軸圓柱投影或正軸圓錐投影。

蘭勃特投影斜軸投影

又稱斜投影或地面投影。指投影時投影面的軸與地軸斜交的一類投影。其中應用較多的是斜軸方位投影,其投影面與球面相切於中緯度的某一點,投影后只有一條中央經線呈直線,其餘經緯線均投影為對稱於中央經線的曲線。 [3] 
參考資料
  • 1.    張健雄,李亞磊. 蘭勃特投影與高斯投影的正解析變換研究[J]. 河南城建學院學報,2016,25(02):74-79.
  • 2.    李詩陽. 墨卡託投影與蘭勃特投影變形差異——以海南島為例[J]. 礦山測量,2015,(01):13-14+18+6.
  • 3.    姜晨光. 蘭勃特投影在線路工程控制測量中的應用[J]. 勘察科學技術,1998,(03):52-57.