高斯克吕格投影与横轴墨卡托投影是同一种投影吗?


先放结论:从意义上来说,不是同一种投影。

首先要理解,投影的结果根据对象的不同,会有不同的投影坐标计算公式,主要分为两种:球面与椭球面投影。

对于高斯克吕格投影与横轴墨卡托投影
1、球面投影下,虽然公式推导方法不同,但是公式一致,在计算结果层面,可以认为是同一个投影。
2、椭球面投影下,完全不一样,意义不一致,推导过程不一致,公式不一致,计算结果差距很小(几毫米差距1)。不能认为是同一种投影2


什么是墨卡托投影?

横轴墨卡托(TM)

等角横切椭圆柱投影一般代指横轴墨卡托投影。

国外通常也将高斯克吕格投影和横轴墨卡托投影等同(esri文档、百度的资料也这样写),但这在很多的论文中已经被 多次 证明是错的。

几何概念:

这一投影的几何概念是,假想有一个椭圆柱与地球椭球体上某一 经线 相切,其椭圆柱的中心轴与赤道平面重合。从球心出发的射线,将球面上的点投影到圆柱面上。并得到图2

墨卡托投影算法python_割点


针对不同的分度带,只需要将圆柱体与该分度带中央经线相切。进而投影得到该带的投影后数据。

通用横轴墨卡托(UTM)

通用横轴墨卡托从几何意义看,UTM投影属于横轴等角 圆柱投影,割点一般选在纬度约90°-1˚40′。

墨卡托投影算法python_割点_02

web墨卡托

墨卡托投影(或者是等角纵切椭球体投影)的特例,采用了球体进行投影。是大多数网络地图提供商所采用的投影方式


高斯克吕格投影

高斯克吕格投影并非 等角横切椭圆柱投影,只是为了方便理解,才使用这样的几何概念。
示意图同上。


  1. 对高斯投影与横轴墨卡托投影差异的研究 ↩︎
  2. 横轴墨卡托投影和高斯-克吕格投影 ↩︎