墨卡托投影（Mercator Projection）正轴等角圆柱投影
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简介
墨卡托投影（Mercator Projection）是最著名的地图投影之一，最初由弗朗茨·瓦尔特·墨卡托（Gerardus Mercator）于 1569 年提出，主要用于航海图的绘制。墨卡托投影是一种正轴等角圆柱投影，也称为“标准等角圆柱投影”。其特点是能够将地球的经纬度坐标投射到一个平面上，保持角度不变，因此在航海和航空导航中非常有用。在墨卡托投影中，地球的表面被视为一个圆柱体，投影通过将地球上的经纬线映射到这个圆柱上，再通过“展开”圆柱得到平面图。由于投影过程中角度保持不变，墨卡托投影也被称为“等角投影”。
数据格式概览
在墨卡托投影中，常用的数据格式包括：
- GeoJSON：GeoJSON 格式广泛用于表示地图数据，可以支持墨卡托投影下的几何图形。GeoJSON 文件包括地理信息的坐标数据，以及其他属性如描述、颜色等。
- Shapefile：Shapefile 是一种常见的地理空间数据格式，广泛应用于 GIS 中。通过 Shapefile 可以存储墨卡托投影下的地理数据，具有高效存储和快速查询的优势。
- KML：KML（Keyhole Markup Language）是一种用于表示地理数据的 XML 格式，可以通过 Google Earth 等应用程序查看和操作。KML 文件可以包含墨卡托投影下的多种地理信息。
优点
- 角度保持不变：墨卡托投影能够准确地保留地球上各点之间的角度，尤其适用于航海和航空导航，这对于计算航线和航向非常重要。
- 直线航线：在墨卡托投影中，航海和航空的航线都表现为直线，这使得通过计算直线路径来规划路线变得更简单。
- 直观显示经纬度：墨卡托投影将经纬度转换为直线，容易理解并且显示时便于标注和识别地理位置。
缺点
- 面积失真：墨卡托投影的最大缺点是随着纬度的增加，面积的失真越来越严重。尤其是靠近极地区域，地图上的面积会夸大。例如，格陵兰岛在墨卡托投影中看起来几乎和非洲一样大，但实际面积远小于非洲。
- 纬度范围限制：墨卡托投影无法精确表示极地区域。纬度超过 85°30′时，投影结果会非常失真，甚至会超出可表示的范围。
- 局限性：虽然墨卡托投影在航海和导航中有优势，但它并不适用于展示全球的准确面积分布，尤其是用于气候研究、人口分布等场景时，失真严重影响结果。
应用场景
墨卡托投影广泛应用于各种需要保留角度或航线直线特性的场景。由于墨卡托投影能够保持角度不变，因此航海图和航空图常采用该投影。在这些图中，航线通常表现为直线，便于导航计算。用于气象数据的全球分布展示时，墨卡托投影可以方便地展示各地区的天气模式和系统，尽管该投影在极地地区存在失真，但对于低纬度和中纬度地区的气象数据展示仍然有效。如 Google Maps、OpenStreetMap 等在线地图服务广泛使用墨卡托投影。由于在地图中表现出来的直线距离、角度准确，适合显示大范围的地区。特别是在缩放时，墨卡托投影的使用能保持较为直观的地理信息展示。许多 GIS 应用程序支持墨卡托投影用于显示全球范围内的数据，尤其是通过 Web 地图服务进行显示时。这些数据包括城市位置、交通网络等。
示例图
- 墨卡托投影的概述图。
- 墨卡托投影世界地图。
文件打开方式
- 墨卡托地图。
- 谷歌地图墨卡托投影。
相关 GIS 文件
参考资料
- https://blog.csdn.net/qq_21476953/article/details/131235128
- https://www.cnblogs.com/rainbow70626/p/7989735.html
- https://m.thepaper.cn/baijiahao_26410321
- https://www.mianfeiwendang.com/doc/dce75047cf194e36ea294b75
- https://www.cnblogs.com/ExMan/p/16613612.html
- https://baike.baidu.com/item/%E5%A2%A8%E5%8D%A1%E6%89%98%E6%8A%95%E5%BD%B1/5477927?fr=ge_ala