斜轴墨卡托投影方法在郑西客专中的应用研究

介绍了斜轴墨卡托投影，分析了其具体实现过程，实现了在郑西客运专线精密控制测量的应用，有效地解决了东西走向线路投影差对工程影响较大的问题。     

斜轴墨卡托投影在东西走向高速铁路中的应用

我国高速铁路控制网中采用高斯投影,它适合于南北走向的铁路,对于东西向铁路就需要划分为多个投影带,这给设计、施工都带来了不便;结合沪杭高铁探讨了斜轴墨卡托投影在高铁路控制网中的应用。     

斜轴墨卡托圆柱投影及其在高速铁路控制网中的应用

为了有效控制高速铁路全球定位系统(GPS)控制网投影变形,利用椭球变换、椭球面向球面投影以及球面圆柱投影基本理论,探讨了斜轴墨卡托投影的处理方法。通过算例分析表明,斜轴墨卡托投影与高斯投影相比,可有效控制长度变形,避免高斯投影分带过多的问题,因此该投影在高铁以及其它线路工程控制网中具有一定的优越性。     

斜墨卡托投影在高速铁路测量中的应用分析

目前高速铁路测量采用的高斯投影独立坐标系每个投影带可控制范围太小,提出沿铁路线方向进行斜墨卡托投影的原理、方法、计算步骤,并通过算例分析其在高铁测量应用中的可行性,该方法与高斯投影相比较具有明显的优点.     

斜轴墨卡托投影在世界地图表达中的应用

针对目前常用的几种世界地图投影中,南北极区的投影变形较大,且各大洲与南北极区的相对位置关系描述得并不十分准确的问题,需要寻找一种适用于小比例尺世界地图的投影方法,克服传统小比例尺世界地图在极区附近投影变形较大的缺点,保证各大陆的轮廓完整性以及投影变形。以墨卡托投影及其衍生投影为研究对象,对比分析了正轴、横轴和斜轴墨卡托投影,发现斜轴墨卡托投影在新极点选取合理的情况下,可以较好地表达世界范围内包括南北极区在内的主要陆地形状与它们之间的相对位置关系。给出了斜轴墨卡托投影应用于小比例尺世界地图时的地理坐标,并展绘了新极点下的世界地图,对比分析了新投影下的主要陆地面积变形情况。在斜轴墨卡托投影展绘的世界地图上,可以从全局视角描述北极航道、跨越北极区域的航空线路、一带一路等线路,为研究与分析提供可视化载体。     

大型调水工程施工控制网关键技术研究

结合鄂北地区水资源配置工程,首先研究西北-东南走向的超长调水线路的施工坐标系的建立问题,实现了顾及高程归化的斜轴墨卡托投影的工程坐标系,避免了采用高斯投影产生的沿东西方向分带较多的问题,满足控制网边长综合投影变形小于10 mm/km的设计要求。其次,对工程中的宝林隧道洞外GNSS控制网进行观测和数据处理,分别采用BDS、GPS、BDS+GPS 3种模式解算各个时段的基线向量,并以GAMIT解算值作参考进行成果的精度分析。结果表明,BDS可以满足宝林隧道的测量精度要求。对比BDS、GPS单系统基线结果,N与E方向差异保持在5 mm左右,U方向大部分保持在10 mm左右,BDS+GPS解算结果的精度高于任何一种单系统。最后,对宝林隧道洞内平面控制网的布设方案进行分析,并针对单一导线法、交叉导线法加测陀螺方位角,将其作为新增观测量进行联合平差,得到优化布网方案。     

双重投影在高速铁路测量中的应用分析

针对目前我国高速铁路测量采用的高斯投影独立坐标系每个投影带可控制范围太小,给施工带来很多不便的问题,提出了首先将椭球面经纬度投影至球面后再沿铁路线方向进行斜墨卡托投影的原理、方法和计算步骤,并通过算例分析其在高速铁路测量应用中的可行性,该投影方法与目前施工单位正在使用的高斯投影相比较具有明显的优点.     

双重投影在高速铁路测量中的应用分析

针对目前我国高速铁路测量采用的高斯投影独立坐标系每个投影带可控制范围太小,给施工带来很多不便的问题,提出了首先将椭球面经纬度投影至球面后再沿铁路线方向进行斜墨卡托投影的原理、方法和计算步骤,并通过算例分析其在高速铁路测量应用中的可行性,该投影方法与目前施工单位正在使用的高斯投影相比较具有明显的优点。     

Web墨卡托投影及其性质分析

Web墨卡托投影是目前网络地图服务广泛采用的地图投影方法,但是该投影在使用之初便引起广泛争议,而且关于该投影目前仍缺乏统一的理解与认识。本文以Web墨卡托投影的定义为基本依据,推导了其变形公式,深入分析了该投影的变形特点,并从变形差异、坐标值、等角航线投影后形状等3个方面与墨卡托投影进行比较分析,在此基础之上归纳出关于Web墨卡托投影性质的3点结论。     

利用双重投影改进横墨卡托投影极区应用方法

针对球体横墨卡托投影与基于地球椭球体的导航设备结合使用存在误差以及传统椭球横墨卡托投影依据经差分带不适用于极区的问题，在分析双重投影可用于极区存在计算奇异和计算溢出问题的基础上，研究了一种基于双重投影的横墨卡托投影极区应用改进方法。首先利用函数等效变换和经线长度比计算公式推导出椭球投影到球体上的坐标变换、球体半径和长度比计算公式，然后利用分段函数的方法研究了球体横墨卡托投影计算公式，综合两个阶段给出了完整的坐标变换公式和长度比计算公式，最后推导了子午线收敛角计算公式。理论分析和算例仿真表明，该改进方法能够解决极区投影计算奇异和计算溢出问题，近极点地区长度变形较小，且与导航设备采用的地球模型一致，可消除由于地球模型不同引起的误差，提高航海绘算精度。     

空间斜墨卡托投影及其在遥感图象处理中的应用

本文推导了球体、椭球体空间斜墨卡托(SOM)投影公式;指出了空间投影的特点和用途,给出了可实际应用的SOM投影正反解公式计算程序包;分析了真(垂直)卫星地面轨迹投影线附近的变形情况,提出了一种正形多项式快速算法,提高了SOM投影正反解计算速度;最后给出了SOM投影与传统地图投影(例如高斯、等角园锥投影)的转换程序包。     

论保持地球上某特定曲线等长的等角投影

本文着重讨论了保持地球上某一条特定曲线等长的等角投影的存在性特点和数学模型,并在此基础上首次求出了保持等角航线等长的等角投影和斜椭圆柱等角投影。本文所述的理论和方法可做为建立等角空间投影的基础。     

缅甸RAMREE岛石油物探测量Lambert投影变形分析及解决方案

本文介绍了缅甸的测量投影系统—Lambert投影,分析了Lambert投影的变形情况,结合石油物探测量的特点,提出了变形的解决方案。通过对方案的验证和实施,在实际测量中取得了较好的效果,顺利地完成了缅甸的石油物探测量任务。     

THE TRANSVERSE MERCATOR PROJECTION

Abstract

I. Introduction.—Map projection is a branch of applied mathematics which owes much to J. H. Lambert (v. this Review, i, 2, 91). In his “Beyträge zum Gebrauche der Mathematik und deren Anwendung” (Berlin, 1772) he arrived at a form of projection whereof the Transverse Mercator is a special case, and pointed out that this special case is adapted to a country of great extent in latitude but of small longitudinal width. Germain (“Traité des Projections”, Paris, 1865) described it as the Projection cylindrique orthomorphe de Lambert, but he also introduced the name Projection de Mercator transverse or renversée; he shows that Lambert's treatment of the projection was remarkably simple.     

A new companion for Mercator

The inappropriate use of the Mercator projection has declined but still occasionally occurs. One method of contrasting the Mercator projection is to present an alternative in the form of an equal area projection. The map projection derived here is thus not simply a pretty Christmas tree ornament: it is instead a complement to Mercator’s conformal navigation anamorphose and can be displayed as an alternative. The equations for the new map projection preserve the latitudinal stretching of the Mercator while adjusting the longitudinal spacing. This allows placement of the new map adjacent to that of Mercator. The surface area, while drastically warped, maintains the correct magnitude.     

THE TRANSVERSE MERCATOR PROJECTION OF THE SPHEROID

Abstract

In January 1940, in a paper entitled “The Transverse Mercator Projection: A Critical Examination” (E.S.R., v, 35, 285), the late Captain G. T. McCaw obtained expressions for the co-ordinates of a point on the Transverse Mercator projection of the spheroid which appeared to cast suspicion on the results originally derived by Gauss. McCaw considered, in fact, that his expressions gave the true measures of the co-ordinates, and that the Gauss method contained some invalidity. He requested readers to report any flaw that might be discovered in his work, but apparently no such flaw had been detected at the time of his death. It can be shown, however, that the invalidities are in McCaw's methods, and there seems no reason for doubting the results derived by the Gauss method.     

基于改进Web墨卡托投影的瓦片地图服务设计与实现

为解决网络地理信息应用二、三维一体化显示需要,通常做法是处理并存储两套不同投影的地图瓦片数据,一套采用Web墨卡托投影,面向二维地图应用;一套采用经纬度坐标,面向三维地图应用。这在一定程度上降低数据处理效率、浪费存储资源。文中提出一种改进Web墨卡托地图投影方法,并设计一种面向影像地图和DEM数据的瓦片化方法。方法生成的影像地图瓦片数据既能同时面向二维地图和三维可视化场景使用,又有效解决Web墨卡托投影不支持高纬度地区栅格地图表达的缺陷。将新型的地图投影和数据模型通过瓦片地图服务系统进行验证,证明这种新改进的投影和影像,以及DEM瓦片化方法具备较高的实用性。