兰勃特方位等积投影

说明

兰勃特方位等积投影可以将陆地要素保持在真实的相对大小,同时可以保持与中心的真实方向感。将地球上的所有点投影到一个平面上。虽然所有投影均可使用(赤道投影、极方位投影和斜轴投影),但是最常用的还是极方位投影。该投影最适合按比例对称分割的单个地块(圆形或方形)。

兰勃特方位等积投影是 Johann H. Lambert 于 1772 年开发的。它适用于 ArcGIS Pro 1.0 及更高版本以及 ArcGIS Desktop 8.0 及更高版本。

兰勃特方位等积投影的示例
显示了以南极为中心的兰勃特方位等积投影。

投影属性

以下小节描述了兰勃特方位等积投影的属性。

经纬网

兰勃特方位等积投影是一种方位投影,具有三种投影方式(极方位投影、赤道投影和斜轴投影)。

在极方位上,经线将投影为源自极点的直线,且这些直线间的夹角是根据正北确定的。纬线显示为不等距的同心圆弧,其间距随着距中心距离的增大而减小。所有经纬网线交点均为 90°。相反的极点投影为一个圆圈,呈现为地图的边缘。经纬网沿任意经线对称。

在赤道投影中,赤道和中央经线将投影为两条相互垂直的直线。中央经线东西的两条 90°经线将投影为圆圈。其他子午线则是复杂曲线。其间距从中央经线向两侧减小。所有纬线均为复合曲线,以最近的极点为中心向两侧凸出,且这些纬线在中央经线沿线的间距不相等。距离赤道越远,纬线的间距越小。两个极点均投影为点。投影中心的对映点将投影为圆圈,呈现为地图的边缘。经纬网沿赤道和中央经线对称。

如果是斜轴投影,则只有中央经线和对向子午线会投影为直线。其他经线和纬线则为复杂曲线。经线在极点处相交,并投影为点。纬线沿中央经线不等距分布,且其间距从投影中心向两侧减小。经纬网沿中央经线对称。

畸变

兰勃特方位等积投影是一个等积(等效)投影。形状、方向、角度和距离一般都会发生畸变。仅投影中心的比例和方向是根据正北确定的。比例在沿着半径的方向上从中心向外不断减小,在垂直于半径的方向上从中心向外不断增大,从而导致较小的形状从中心被径向压缩,并且被垂直地拉长。变形的常规模式为径向变形。

使用方法

尽管兰勃特方位等积投影可以显示整个地球,但其实际用途通常仅限于半球。该投影最常用于绘制极地地区的专题地图。斜轴投影有时用于按比例对称分割的单个地块(圆形或方形)。

变体

ArcGIS 中有两种可用变体。

  • 兰勃特方位等积投影适用于 ArcGIS Pro 1.0 及更高版本以及 ArcGIS Desktop 8.0 及更高版本。
  • 兰勃特方位等积投影辅助球体适用于 ArcGIS Pro 1.0 及更高版本以及 ArcGIS Desktop 9.3 及更高版本。该变体不支持椭圆体,而是使用基于球体的方程,所用球体由“辅助球体类型”参数指定。虽然生成的坐标与椭圆体真实的解并不匹配,但是当使用辅助球体类型 3 时,兰勃特方位等积投影辅助球体变体可以维持等积的属性。否则,使用此变体将不会保留椭圆体的面积。

局限性

仅兰勃特方位等积投影变体可以支持椭圆体。

参数

兰勃特方位等积投影参数如下:

  • 东偏移量
  • 北偏移量
  • 中央经线
  • 起始纬度

兰勃特方位等积投影辅助球体参数如下:

  • 东偏移量
  • 北偏移量
  • 中央经线
  • 起始纬度
  • 辅助球体类型,其值如下:
    • 0 = 使用地理坐标系的长半轴或半径
    • 1 = 使用短半轴或半径
    • 2 = 计算并使用等积半径
    • 3 = 使用等积半径并将大地纬度转换为等积纬度

数据源

Snyder, J. P. (1987). Map Projections: A Working Manual. U.S. Geological Survey Professional Paper 1395. Washington, DC: United States Government Printing Office.

Snyder, J. P. (1993). Flattening the Earth. Two Thousand Years of Map Projections. Chicago and London: University of Chicago Press.

Snyder, J. P. and Voxland, P. M. (1989). An Album of Map Projections. U.S. Geological Survey Professional Paper 1453.Washington, DC: United States Government Printing Office.