投影坐标系统(PCS)
地球近似为一个“椭球体”,在不考虑高程的情况下其实经纬度坐标就是描述了某点在球面的位置。在没有电脑、没有数字化地图的时代最实用的是纸质地图,但纸质地图是平面的,要把地“球”展开到地图的“平面“上(把地球在一张纸上“画”出来)就需要投影(Projection)。

地“球”被投影到“平面”后,还有一个最实际的功能就是便于测量。因为投影后的坐标都是在直角平面坐标系下的坐标了(单位一般为米)。比如计算两点间的距离,直接用勾股定理即可。

已知球面上两点经纬度也是可以计算距离的,准确说是大圆(GreatCircle)距离,后面我们还会提到一般采用 Haversine 公式。

有了基本的概念后,我们来看看目前互联网地图最为常用的投影Web墨卡托投影。Web墨卡托投影墨卡托投影(Mercator)由荷兰地图学家墨卡托 (Gerardus Mercator) 于 1569 年提出。15世纪正是大航海时代的(又称地理大发现)开端,墨卡托投影的创立最初目的就是用于量算航向方位,为海上航行提供保障。
墨卡托投影是正轴等角圆柱投影。
假设地球被套在一个圆柱中,赤道与圆柱相切,然后在地球中心放一盏灯,把球面上的图

本文探讨了投影坐标系统中的Web墨卡托投影,它源于16世纪的墨卡托投影,主要用于航海。在互联网地图中,Web墨卡托简化为正球体投影,方便地图切片和计算。虽然保持近似等角,但会导致面积变形,如格陵兰岛在地图上的夸张表现。此外,文章提到了等角、等积和任意投影的分类,并推荐了用于3D城市建模和数字孪生可视化应用的工具。
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