試論GIS中一種新的地圖投影方法與原理的探索

■吳平建

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì) 廣東河源 517001）

試論GIS中一種新的地圖投影方法與原理的探索

■吳平建

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九二大隊(duì) 廣東河源 517001）

地圖投影供應(yīng)了空間定位必備的精準(zhǔn)框架，提供地理信息。它整合了GIS架構(gòu)下的數(shù)值來(lái)源、各類數(shù)值尺度、各類時(shí)期空間。這類地圖投影被歸類為GIS依托的投影基礎(chǔ)。各類投影可被彼此轉(zhuǎn)換，選出來(lái)的參數(shù)密切關(guān)系著輸出數(shù)值的真實(shí)特性。本文辨識(shí)了地圖投影范疇內(nèi)的GIS方式，采納軟件平臺(tái)，探析投影機(jī)理。

GIS地圖投影方法原理

GIS緊密聯(lián)系著地圖投影，依托微機(jī)技術(shù)，涵蓋著空間內(nèi)涵。處理對(duì)象被設(shè)定成地理數(shù)據(jù)。處理流程整合了初始的數(shù)值搜集、數(shù)值存留及解析、后續(xù)數(shù)值輸出。GIS框架內(nèi)的地圖投影，依托高層級(jí)的技術(shù)處理。為此，有必要探析平臺(tái)特有的多重性能，解析投影步驟、根本的機(jī)理等。這就為篩選最適宜的投影方式供應(yīng)了參照。

1 探析根本機(jī)理

常用地圖投影，依照固有的法則及規(guī)范，把橢球表層布設(shè)的經(jīng)緯網(wǎng)格變更至設(shè)定的平面之上。經(jīng)過(guò)這種變更，圖形地理坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)著的點(diǎn)位、平面坐標(biāo)體系，就設(shè)定了對(duì)應(yīng)著的某一函數(shù)。地表特有的參照面并不規(guī)則，投影至地表時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生形變?，F(xiàn)有投影方式，含有不同情形下的面積及長(zhǎng)度、不同傾角數(shù)值[1]。

在地圖學(xué)中，依照變形特性，投影可被分成等體積投影、等角度投影、任意方式投影。依照相對(duì)方位，可分成傾斜投影、縱橫軸特有的投影。依照面積形態(tài)，可分成柱體投影、各類方位投影、地表圓錐投影。從現(xiàn)有狀態(tài)看，GIS搭配著的地圖投影，設(shè)定了同一的體系，即大比例尺情形下的高斯投影。若比例尺偏小，則采納正軸框架下的等角投影。

現(xiàn)存實(shí)踐之中，常常采納偏小比例尺的這類投影。它特有的比例尺，與更廣范疇內(nèi)的投影規(guī)則吻合。真正投影時(shí)，兩點(diǎn)凸顯出來(lái)的最小間隔應(yīng)很近似直線。這就增添了原有的投影精度，便于正確實(shí)施。地圖投影方式，符合通用指標(biāo)。

2 投影方式特有的價(jià)值

在GIS特有的體系內(nèi)，地圖投影凸顯了重要價(jià)值。從現(xiàn)狀看，GIS涵蓋著的信息來(lái)源，仍來(lái)自平日搜集得來(lái)的地圖數(shù)據(jù)；常見(jiàn)空間分析，也依托這一分析路徑。依照主旨內(nèi)涵、細(xì)化的制圖目標(biāo)、選出來(lái)的制圖區(qū)段、制圖體積大小，選取多重的參數(shù)、對(duì)應(yīng)著的坐標(biāo)系。獲取空間信息，要考量必備投影、選取的坐標(biāo)系。通常情形下，球面坐標(biāo)特有的量化運(yùn)算還是偏復(fù)雜的，在運(yùn)算方位及距離、球面面積時(shí)，總會(huì)遇有麻煩。經(jīng)由地圖投影這樣的變更及轉(zhuǎn)換，把它變更為很簡(jiǎn)易的平面體系，或者直角坐標(biāo)。

在GIS內(nèi)，常用數(shù)字地圖。這類信息來(lái)源，并不等同平面架構(gòu)內(nèi)的地圖。然而，信息最終應(yīng)被凸顯在屏幕之上，被輸出在圖紙之上。橢圓球體被歸類為曲面，應(yīng)當(dāng)考量選出來(lái)的投影類別。轉(zhuǎn)換平面坐標(biāo)，符合視覺(jué)心態(tài)，便于辨識(shí)精準(zhǔn)的間隔、面積及方位，運(yùn)算空間數(shù)量。由此可見(jiàn)，投影轉(zhuǎn)化應(yīng)被涵蓋在完備的GIS體系內(nèi)[2]。

3 探析運(yùn)用步驟

3.1 輸入各類數(shù)據(jù)

地圖數(shù)據(jù)是不可替換的信息源頭；每種地圖數(shù)據(jù)，都搭配著獨(dú)有的投影。獲取空間信息，就要辨識(shí)源頭關(guān)聯(lián)著的投影坐標(biāo)。著手?jǐn)?shù)字化前，還要明晰投影得來(lái)的關(guān)聯(lián)參數(shù)。唯有如此，才能確認(rèn)應(yīng)被選出來(lái)的投影流程。若沒(méi)能確認(rèn)，則接續(xù)的數(shù)字化也很難確保精準(zhǔn)，結(jié)果不可變更。若擬定了精準(zhǔn)的初始設(shè)計(jì)，則保持了精度，糾正了初始的圖像偏差，增添原有精度。

地圖獨(dú)有的特性是可被測(cè)量。然而應(yīng)當(dāng)明晰，并非一切地圖都可被直接測(cè)定。例如：比例尺被擬定得偏小，就很難去直接量測(cè)；若形變量偏大，也不可直接去測(cè)得。依托GIS，在初始投影時(shí)即可擬定精準(zhǔn)的源頭圖形，然后予以投影。這種狀態(tài)下，無(wú)論投影被變更為哪類方式，都可算得同一的數(shù)值及結(jié)論。

3.2 數(shù)值解析流程

對(duì)于投影數(shù)值，采用空間分析。這類分析流程密切關(guān)系著選出來(lái)的對(duì)象、基本方位形態(tài)、對(duì)象空間特性。這種解析目的，是提煉及輸入多層級(jí)的信息。與此同時(shí)，這類技術(shù)也拓展了信息提取、信息傳遞的范疇[3]。GIS供應(yīng)的架構(gòu)下，空間解析配有多樣的流程，它們都是偏復(fù)雜的。具體而言，它含有疊置解析、DEM特有的解析、統(tǒng)計(jì)生成數(shù)值。

但應(yīng)注重的是，GIS表現(xiàn)出來(lái)的空間解析、最優(yōu)的生成圖像、可視表達(dá)途徑，都依托著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某跏纪队?。若投影不夠適宜，地圖固有的表現(xiàn)能力、地圖運(yùn)用價(jià)值都會(huì)被縮減，帶來(lái)信息誤差。

3.3 輸入精準(zhǔn)數(shù)值

運(yùn)用投影變換，應(yīng)當(dāng)篩選及輸入最為精準(zhǔn)的初始數(shù)據(jù)。例如：GIS供應(yīng)了某一軟件，它依照對(duì)話框來(lái)擬定雙層級(jí)的菜單目錄，選取必備投影。這類投影系統(tǒng)，整合了高斯投影、摩爾威德方式、圓錐等角投影、墨卡托特有的投影步驟。對(duì)于坐標(biāo)體系，預(yù)先設(shè)定定義。這類坐標(biāo)系緊密關(guān)系著選出來(lái)的多重參數(shù)，例如橢球定位、各類關(guān)聯(lián)參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯方位、對(duì)應(yīng)著的直角坐標(biāo)、偏移情形下的投影中心。在著手運(yùn)用時(shí)，用戶擬定初始的參數(shù)，即可轉(zhuǎn)換坐標(biāo)[4]。

GIS體系中，描繪出來(lái)的地圖都考量了搜集得來(lái)的既有資料。具體解析之中，地圖采納的比例尺應(yīng)被維持同一。確立這一體系時(shí)，信息源頭特有的投影也要彼此吻合。通常來(lái)看，解析時(shí)可以采納兩類投影，保障定位同一，規(guī)避定位偏差的狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

地圖投影步驟，采納特有的運(yùn)算流程，依照投影來(lái)明晰經(jīng)緯線。確認(rèn)投影方法，要考量橢圓球體、選取投影參數(shù)、投影的總形變。GIS涵蓋了輸入進(jìn)來(lái)的多重信息，搭配輸出信息，供應(yīng)了統(tǒng)一路徑下的定位架構(gòu)。依照這種方式，可擁有一致架構(gòu)下的地理基礎(chǔ)。地圖投影流程，把空間范疇內(nèi)的曲面變更為可被識(shí)別的新平面。未來(lái)探究之中，應(yīng)當(dāng)著力去完善這一新穎的投影途徑，不斷改進(jìn)實(shí)踐。

[1]諸云強(qiáng),宮輝力,許惠平.GIS中的地圖投影變換 [J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2011（03）:88-94.

[2]孫友波,宮輝立,趙文吉等.基于Java的GIS地圖投影子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) [J].測(cè)繪信息與工程,2014（03）:6-8.

[3]韓雪培.GIS的地圖投影功能及其作用淺析 [J].地圖,2009（04）:14-16+37.

[4]顧紹紅,王劍鋒.在GIS技術(shù)條件下地圖投影的應(yīng)用和發(fā)展 [J].測(cè)繪科學(xué),2007（S1）:83-84+65+5-6.

K99[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-192-1