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球面投影到平面

球面投影到平面主要有以下兩種方法:

局部投影:

如果要將局部球面投影成平面,可以直接投影。常用的投影方式有兩種:

中心投影:從球心O發出射線經過球面上的點P並與投影面相交於P',P'即是點P的投影。

平行投影:如果投影面與球面相切於點Q,則用沿OQ的一束射線照射投影面,相應的球面上的點在投影面上也會有對應點。平行投影的變形比中心投影小,因此通常採用平行投影。

全局投影:

全局投影是指將整個球面映射到平面上去。將整個球面投影成平面也有很多方法,但是都會產生或大或小的變形,因為平面是0曲率的而球面是有曲率的。這裡介紹地圖投影中常用的墨卡托投影法。墨卡托投影是等角圓柱投影,方法是:做一個圓柱面使之與赤道相切,在地心放一個燈泡,發出光線穿過地面照射到圓柱面,於是地面上每一點在圓柱面上都有映射點。這裡有一個問題,高緯度地區的點經過映射後,成像點在圓柱面的很遠處。簡單計算可知,如果地球半徑為r,地面某點緯度為φ,以赤道作為映射後所得平面的x軸,則映射後該點距x軸的距離為y=r∗tan(φ),tan函式在π2附近增長非常快,結果是兩極附近距離無限放大。

以上就是球面投影到平面的兩種方法,希望對你有所幫助。