通用横向墨卡托 (UTM) 投影
从球体或椭球体开始,因为那是地球的真实形态。
然后,将它像橘子一样均匀地剥成六十个称为“区域”的部分。
最后,压平这些区域中的每一个。
结果是什么?
这是通用横轴墨卡托 (UTM) 投影!
通用横轴墨卡托 (UTM) 的工作原理
这是当今最常见的地图投影之一。但是通用横轴墨卡托是如何工作的呢?
UTM 区域是地球的 6° 部分。因为一个圆有 360°,这意味着地球上有 60 个 UTM 区域。(360 ÷ 6 = 60),对吧?
墨卡托使用直立圆柱体进行地图投影。横轴墨卡托取一个圆柱体并将其侧放(旋转 90°),如下图所示——这就是“横轴”一词的来源。
但是,Universal Transverse Mercator为每个 UTM 区域放置此圆柱 60 次。
这意味着所有 60 个楔子都被一个横向圆柱体压平。每次它使用不同的子午线作为中心线进行轻微旋转。
UTM 应用一个正割圆柱体,该圆柱体沿平行于中央子午线的两个小圆圈与椭圆体相交。这意味着沿子午线的南北尺度是恒定的。但规模沿平行线东西向变化。
这两个小圆圈位于赤道中央子午线的东西方180公里处。小圆圈的比例因子为 1,这意味着椭圆体中 100 米的距离在地图投影上是相同的。
UTM 网格区域的中心线的比例因子为 0.9996。这意味着椭圆体上 100 米的距离在地图上将是 99.96 米。
什么是假东移和北移?
不是使用纬度和经度坐标,而是每个 6° 宽的 UTM 区域有一个500,000 米的中央子午线。该中央子午线是便于避免任何负东向坐标的任意值。中央经线以东和以西的所有东距值均为正值。
如果您在北半球,赤道的北移值为 0 米。
在南半球,赤道始于 10,000,000 米。这是因为赤道以南的所有值都是正数。这被称为“伪北”,因为南部地理区域的 y 坐标将避免负值。
你住在哪个UTM区?因为您需要更深入的了解才能指定地球上某个点在该特定 UTM 区域中的位置。
例如,UTM Zone 17S 将使用赤道从 1000 万开始的假北向。NAD 1983 UTM Zone 18N 的赤道起点为零米。
如果你有一组 UTM 坐标,你必须事先知道它在哪个区域。这是因为中央经线在每个区域中分配了 500,000 米。
UTM 投影失真
UTM 投影最大限度地减少了该区域内的失真。因此,这意味着当您想在多个 UTM 区域中显示要素时,它开始成为地图投影的糟糕选择。
中央经线附近的失真很小,并且随着您移开,它会变得更糟。所以这使它最适合狭窄的区域,而不适合世界地图。
就像每个地图投影一样,通用横轴墨卡托也有其优点和缺点。由地图制作者决定哪种投影最适合其用途。
……而通用横轴墨卡托实际上是为了一次绘制一个 UTM 区域中的特征。
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将球体展平 60 次
通用横轴墨卡托 (UTM) 坐标系是一组标准的地图投影,每个 6 度宽的 UTM 区域都有一条中央经线。
横向墨卡托地图投影是标准墨卡托投影的改编版,它将圆柱体翻转 90 度(横向)。
UTM 投影通过将每个区域的圆柱中央子午线移动 6° 使球体变平 60 倍。这为制图师提供了一张始终以米为单位的地图。
通用横轴墨卡托对于像世界地图集这样的小比例(不太详细)地图来说是可怕的,并且非常适合绘制狭窄区域的地图。