关于Web Mercator——WEB墨卡托（EPSG:3857）

原创已于 2024-09-12 12:53:01 修改 · 2.2k 阅读

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于 2024-09-11 13:34:06 首次发布

起先

它是 Web 地图的一种常用切片格式（Slippy map tilenames 格式），但它通常显示在称为伪墨卡托或 Web 墨卡托的投影中， EPSG 编号为3857。为了将世界大地坐标系的经度和纬度转换为正方形，除某些极地区域（北纬和南纬约 85.0511 度以上）外的区域使用墨卡托投影方程进行转换。

大地坐标系和地图投影

大地测量系统是一套用于测量地球上的位置并根据它们确定坐标的规则。大地测量系统的范围是在模拟地球的椭圆体上以经度和纬度（和高程）表示地球上的位置。地图投影是将球体上的点（经度和纬度）表示为二维纸张表面（包括在 Web 屏幕上）上的坐标。

要在经度和纬度中表示点，您需要一个坐标系和一个兼容的椭球体。 坐标系确定位置和方向参考，并且需要椭球体将坐标转换为经度和纬度。

另一种常见的大地测量系统是 WGS84。它是一个由美国构建和维护并用于 GPS 的全球大地测量系统。

墨卡托投影

墨卡托投影是一种等角投影，在这种投影中，地球上的角度和纸张上的角度以相等的方式表示。由于保留了角度，因此局部形状是准确的。

在墨卡托投影中，经线在图纸上平行表示。另一方面，纬度越大，实际子午线之间的距离越窄，因此纬度越大，经度的差异在纸上显示的就越大。为了正确显示角度，必须拉伸纬线之间的间距以匹配经度的差异。

此外，还有横轴墨卡托法，其中参考弧不是赤道而是任意子午线，通用横轴墨卡托法和平面直角坐标系，也用于地形图，就是其中之一（高斯-克鲁格尔投影）。

关于 EPSG:3857

EPSG:3857在 EPSG 中注册为 “Pseudo-Mercator”，但也称为 Web Mercator。没有一个好的解释，而 Wikipedeia 上的解释似乎很充实且易于理解。

作为一种计算方法，WGS84 获得的经度和纬度是墨卡托投影，地球被假设为真实球体（半径对应于符合 WGS84 的椭球体的主半径）。事实上，它并不是严格意义上的等角投影，因为在椭球体中获得的经度和纬度是假设真实的球体而不是椭球体进行投影的。+proj=merc +a=6378137 +b=6378137 ...

在墨卡托投影中，离极点越近，纬度方向就越长。因此，我们不显示纬度约为 85 度或以上的区域，而仅显示南纬约 85 度~北纬约 85 度的区域。

作为参考，如果以地图瓦片格式平铺 EPSG：3857 投影的数据，则每个瓦片的 X 和 Y 方向之间的长度差异会随着缩放级别的增加而减小，并且会更接近实际的正方形。如上所述，它不是严格意义上的等角投影，但当形状大致接近正确的形状时，可以在局部人为是准确的。以下是EPSG：3857对应金字塔的像素大小、比例尺、缩放等级、瓦片数量的对应关系。