古蒂等面积投影

说明

古蒂等面积投影是世界地图的等面积伪圆柱投影。它最常以不连续的形式使用。它是摩尔维特(或等面积)和正弦投影的组合,因此命名为等面积投影。摩尔维特投影在 40°44’12’’ 南北纬线之间使用。正弦曲线投影适用于这两个纬度值之间的地球赤道区域。投影显示连接两个投影的经纬网中的不连续性。

古蒂等面积投影由 J. Paul Goode 于 1923 年提出。它适用于 ArcGIS Pro 1.0 及更高版本以及 ArcGIS Desktop 9.2 及更高版本。

古蒂等面积投影示例
显示了以格林威治为中心的古蒂等面积投影。

投影属性

以下几个小节介绍了古蒂等面积投影的属性。

经纬网

古蒂等面积投影是伪圆柱投影。

赤道和中央经线投影为直线,并且中央经线的长度是投影的赤道长度的 0.44 倍。其他经线向中央经线凸出,在 40°44’12’’ 南北纬线之间未等间距分布的正弦曲线,在 40°44’12’’ 纬线和最近极点之间为椭圆弧。经线是直线,在 40°44’12’’ 南北纬线之间等间距分布。在这些纬度范围之外,随着与极点距离减小,其间距缓慢减小。极点呈现为点。横向经线的不连续性表示两个投影连接处的融合纬线。经纬网沿赤道和中央经线对称。

在不连续的形式下,各裂片都有自己的直中央经线,其长度是投影的赤道长度的 0.22 倍。对于大陆版本,直经线为 北半球中的 -100° 和 30° 经线,以及南半球中的 -160°、-60°、20° 和 140° 经线。对于海洋版本,使用北半球中的 -140°、-10° 和 130° 经线,以及南半球中的 -100°、20° 和 140° 经线。根据不同的不连续形式,极点投影为两个、三个或四个点。整个经纬网沿赤道和中央经线对称。

畸变

古蒂等面积投影是一种等积(等效)投影。形状、方向、角度和距离一般都会发生畸变。在正弦曲线部分(40°44’12’’ 南北纬线之间)的所有纬线沿线和投影的中央经线沿线,比例是准确的。中央经线和赤道沿线上没有畸变。在不连续的形式下,凸起的经线会朝向投影边缘产生相当大的形状畸变。仅在不连续的形式下,畸变值沿赤道和中央经线对称。

使用方法

尽管不建议使用古蒂等面积投影的不连续形式,但它适用于要求面积精确的小比例制图。不连续形式可用于陆地或海洋的焦点地图,与发明者最初提出的一样。美国地质勘探局 (USGS) 的地球资源观测和科学中心 (EROS) 提供了古蒂等面积投影数据。

局限性

古蒂等面积投影仅适用于球体。对于椭圆体,长半轴将用于半径。在使用椭圆体时,将无法保持等积属性以及一些其他的畸变属性。

参数

古蒂等面积投影参数如下:

  • 东偏移量
  • 北偏移量
  • 中央经线,不会更改在“选项”参数中指定的不连续经度。
  • 选项,用于指定不连续形式,无论中央经线参数值为何,其值如下:

    选项值结果

    0 = 不间断

    不间断古蒂等面积投影示例

    1 = 中断海洋以显示大陆板块

    中断海洋的古蒂等面积投影示例

    2 = 中断大陆板块以显示海洋

    中断大陆板块的古蒂等面积投影示例

数据源

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.