一、引言

      本科地理學的時候學了一推投影，沒用的居多，現在常用的就是高斯投影、墨卡託投影（橫軸墨卡託[UTM，高斯]），但是當時也沒學好，這裡就介紹一下網路地圖最常用的web墨卡託投影了，百度高德天地圖現在都用這個==

二、web墨卡託投影介紹

      先介紹一下墨卡託投影：墨卡託投影，是正軸等角圓柱投影。由荷蘭地圖學家墨卡託(G.Mercator)於1569年創立。假想一個與地軸方向一致的圓柱切或割於地球，按等角條件，將經緯網投影到圓柱面上，將圓柱面展為平面後，即得本投影。墨卡託投影在切圓柱投影與割圓柱投影中，最早也是最常用的是切圓柱投影。

      要是實在不是很想動腦子的話就玩一下這個動畫

      然後就是web墨卡託和墨卡託的區別，web墨卡託是將橢球換成圓球了，就這麼簡單。

      web墨卡託的經緯度投影範圍：經度[-180,180]，維度[-85.05112877980659,85.05112877980659];

      投影座標範圍：x[-20037508.3427892,20037508.3427892]，y[-20037508.3427892,20037508.3427892];

      具體規則

      1、先根據2πR赤道周長算出投影座標x[-20037508.3427892,20037508.3427892]，

      2、然後按照y軸範圍與x軸範圍一樣長的規則定出投影座標y[

      3、然後根據web墨卡託投影公式算出維度[-85.05112877980659,85.05112877980659]，

      4、經度[-180,180]這個就不用解釋了。

 這幾個步驟中詳細解釋一下步驟3

x表示赤道方向，y表示子午線方向，表示經度，表示緯度，即有經緯度（，）對應的墨卡託平面座標即為（x*R，y*R）。然後我根據下面的公式算一下：通過投影y軸算經緯度中的緯度：Math.atan(Math.sinh(3.14))*180/3.14，直接js就可以計算，這裡的3.14代替了π，π是πR/R（規定的y周範圍/R）得到的。

三、使用web墨卡託原因

      目前國內做數字城市方面的GIS專案、產品和公眾應用，常涉及的投影方式主要有：面向區域性區域的二維平面高斯投影（橫軸墨卡託，橫軸圓柱投影）、面向大範圍（如全省、全國）的蘭伯特投影（圓錐投影）、面向大範圍的經緯度等間隔直投，而網際網路上的大部分全國公眾地圖網站（百度、google、搜狗）則是另外一種就是——“web墨卡託”。

      在市一級的小範圍區域的GIS系統，比如規劃局、國土局、建設局的系統，大都使用高斯投影，以便與地方地形圖測繪、工程報建一直採用的座標系相一致。高斯投影的特點也很明顯，分帶，適合小範圍區域性，不適合應用於大省、全國等大範圍應用，若是強制按某帶投影，則遠離中央經線的區域的角度、距離、面積全部變形嚴重。

      然後我們的選擇就只有經緯度直投和web墨卡託了，為什麼從中選擇了web墨卡託呢？

      經緯度直投：經緯度等間隔直投”的特點是相同的經緯度間隔在螢幕上的間距相等，程式設計師應該比較喜歡，沒有複雜的座標變換。但是隻是在低緯度地區長度、角度、面積、形狀變化比較小，越向高緯度，水平距離變長越大，很小的緯圈都變得和赤道一樣長。同時要素自身會變形，長方形會變成上寬下窄的倒梯形。因為我家維度不算太高，所以感覺還可以覺得沒啥事兒，但是東北人民受不了啊。 天地圖曾經採用的是經緯度直投，但是現在改成web墨卡託了。

      web墨卡託：縱向距離也是隨著緯度增大而變長， 橫向變大，同時縱向也變大，而且變化比例接近（因為0.0000X緯度引起可忽略），結果就是隻把一個圖形“原樣放大”了,而形狀卻沒有變化。

四、web墨卡託投影問題

1、web墨卡託雖然形狀沒變，但是高緯度地區的面積比真實同樣放大了很多倍

     同一張全中國範圍圖上，三亞和哈爾濱，選取同樣真實面積的區域，在投出來的圖上面積相差好多倍，但是他們各自區域中的圖形都沒變型。  

     其實這個這個不影響我們的需求，我們是要在同一種投影下既能實現大範圍的小比例尺顯示，又能在大比例尺下最大限度接近真實世界，當放大到城市、街道級別時，當前螢幕展示的僅僅是這個小範圍，此時您看到的是形狀、角度未變化的，符合真實世界的，當您到另一區域，也是如此。您根本“沒機會”去同時感受“小三亞”和“大哈爾濱”。

2、地圖切片同級別的比例尺不同

      web墨卡託這種方式投影出的地圖，然後切成分級瓦片，同級別的瓦片中，三亞和哈爾濱的比例尺不同，而同比例尺柵格瓦片，是存在於不同的級別中的。不過這一切僅僅是技術儲存上的，與使用者的感覺是沒有關係的。

3、航線圖是彎曲的

      當我們在地球曲面上航行的時候都是挑著最近的航線飛行，一旦投影到web墨卡託上面便不再遵循兩點之間直線最短的定理。所以這個地圖給飛行員來說參考價值還是有待商榷==

五、總結

• web墨卡託投影介紹

• web墨卡託使用原因

• web墨卡託存在問題

      地圖投影不可能全顧慮到，web墨卡託已經算是折中最好的方案了，畢竟人生也不肯能是完美的，關鍵在於我們看中的是什麼，是親情、愛情、事業還是友情，不可能把這幾項全部做的很完美的==