Google Maps地图投影全解析(1):Web墨卡托投影

Google Maps、Virtual Earth等网络地理所使用的地图投影,常被称作Web Mercator或Spherical Mercator,它与常规墨卡托投影的主要区别就是把地球模拟为球体而非椭球体。建议先对地图投影知识做一个基本的了解,《地图投影为什么》。

什么是墨卡托投影?

墨卡托(Mercator)投影,又名“等角正轴圆柱投影”,荷兰地图学家墨卡托(Mercator)在1569年拟定,假设地球被围在一个中空的圆柱里,其赤道与圆柱相接触,然后再假想地球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,再把圆柱体展开,这就是一幅标准纬线为零度(即赤道)的“墨卡托投影”绘制出的世界地图。从球到平面,有个转换公式,这里就不再罗列。

Google们为什么选择墨卡托投影?

墨卡托投影的“等角”特性,保证了对象的形状的不变行,正方形的物体投影后不会变为长方形。“等角”也保证了方向和相互位置的正确性,因此在航海和航空中常常应用,而Google们在计算人们查询地物的方向时不会出错。

墨卡托投影的“圆柱”特性,保证了南北(纬线)和东西(经线)都是平行直线,并且相互垂直。而且经线间隔是相同的,纬线间隔从标准纬线(此处是赤道,也可能是其他纬线)向两级逐渐增大。

但是,“等角”不可避免的带来的面积的巨大变形,特别是两极地区,明显的如格陵兰岛比实际面积扩大了N倍。不过要是去两极地区探险或科考的同志们,一般有更详细的资料,不会来查看网络地图的,这个不要紧。

为什么是圆形球体,而非椭球体?

这说来简单,仅仅是由于实现的方便,和计算上的简单,精度理论上差别0.33%之内,特别是比例尺越大,地物更详细的时候,差别基本可以忽略。

Web墨卡托投影坐标系

以整个世界范围,赤道作为标准纬线,本初子午线作为中央经线,两者交点为坐标原点,向东向北为正,向西向南为负。

X轴:由于赤道半径为6378137米,则赤道周长为2*PI*r = 2*20037508.3427892,因此X轴的取值范围:[-20037508.3427892,20037508.3427892]。

Y轴:由墨卡托投影的公式可知,同时上图也有示意,当纬度φ接近两极,即90°时,y值趋向于无穷。这是那些“懒惰的工程师”就把Y轴的取值范围也限定在[-20037508.3427892,20037508.3427892]之间,搞个正方形。

懒人的好处,众所周知,事先切好静态图片,提高访问效率云云。俺只是告诉你为什么会是这样子。因此在投影坐标系(米)下的范围是:最小(-20037508.3427892, -20037508.3427892 )到最大 (20037508.3427892, 20037508.3427892)。

对应的地理坐标系:

按道理,先讲地理坐标系才是,比如球体还是椭球体是地理坐标系的事情,和墨卡托投影本关联不大。简单来说,投影坐标系(PROJCS)是平面坐标系,以米为单位;而地理坐标系(GEOGCS)是椭球面坐标系,以经纬度为单位。具体可参考《坐标系、坐标参照系、坐标变换、投影变换》。

经度:这边没问题,可取全球范围:[-180,180]。

纬度:上面已知,纬度不可能到达90°,懒人们为了正方形而取的-20037508.3427892,经过反计算,可得到纬度85.05112877980659。因此纬度取值范围是[-85.05112877980659,85.05112877980659]。其余的地区怎么办?没事,企鹅们不在乎。

因此,地理坐标系(经纬度)对应的范围是:最小(-180,-85.05112877980659),最大(180, 85.05112877980659)。至于其中的Datum、坐标转换等就不再多言。

如果想知道坐标怎么计算的,请看全解析第2季《相关坐标计算》;更深入的和GIS相关的第3季《WKT形式表示》。

三、网络地图投影参数

Global Spherical Mercator —— Main parameters:

  Datum: WGS84
  Map projection: Spherical Mercator
  Ellipsoid: WGS84
  EPSG Code: EPSG: 4326 (for coordinates in latitude/longitude)
  EPSG Code: EPSG: 900913 (for coordinates in metres)

正因为采用了相同的地图投影才使得不同地图服务商的瓦片地图能够很好的叠加,尽管切片规则和算法不尽相同,但最终拼接的结果始终是一致的。

Web墨卡托投影(转)的更多相关文章

  1. arcgis server 中Web墨卡托投影与WGS-84坐标的转换

    arcgis server 中Web墨卡托投影坐标与WGS-84坐标的转换 //经纬度转墨卡托 function lonlat2mercator(lonlat){ var mercator={x:0, ...

  2. WGS84坐标与web墨卡托投影坐标转换

    许久没有使用坐标转换,记忆有些模糊了,以后还是会用到,先将WGS84与web墨卡托转换复习一下: 1.84转web墨卡托 //核心公式 平面坐标x = 经度*20037508.34/108 平面坐标y ...

  3. ArcGIS Portal 10.4 本地坐标系的web 3d地形展示制作说明

    原文:ArcGIS Portal 10.4 本地坐标系的web 3d地形展示制作说明 ArcGIS Portal 10.4 本地坐标系的web 3d地形展示制作说明 By 李远祥 ArcGIS Por ...

  4. [转载]WGS84坐标与Web墨卡托坐标互转

    //经纬度转Wev墨卡托 dvec3 CMathEngine::lonLat2WebMercator(dvec3 lonLat) { dvec3 mercator; ; +lonLat.y)*PI/) ...

  5. Web地图呈现原理

    地图投影 对于接触互联网地图的同学来说,最开始接触的恐怕就是坐标转换的过程了.由于地球是个近似椭球的形状,有各种各样的椭球模型来模拟地球,最著名的也就是GPS系统使用的WGS84椭球了.但是这些椭球体 ...

  6. [转]地理投影,常用坐标系详解、WGS84、WGS84 Web墨卡托、WGS84 UTM、北京54坐标系、西安80坐标系、CGCS2000坐标系

    转自:http://www.rivermap.cn/docs/show-1829.html 常用坐标系详解 (一)WGS84坐标系 WGS-84坐标系(World Geodetic System一19 ...

  7. 从零打造一个Web地图引擎

    说到地图,大家一定很熟悉,平时应该都使用过百度地图.高德地图.腾讯地图等,如果涉及到地图相关的开发需求,也有很多选择,比如前面的几个地图都会提供一套js API,此外也有一些开源地图框架可以使用,比如 ...

  8. Google Map API V3开发(1)

    Google Map API V3开发(1) Google Map API V3开发(2) Google Map API V3开发(3) Google Map API V3开发(4) Google M ...

  9. Google Maps地图投影全解析(3):WKT形式表示

    update20090601:EPSG对该投影的编号设定为EPSG:3857,对应的WKT也发生了变化,下文不再修改,相对来说格式都是那样,可以到http://www.epsg-registry.or ...

随机推荐

  1. oracle同一个数据库实例不同的用户之间的表、序列授权操作

    1.背景:用户jtuser中有jtproduct中表A,B的同义词,在用户jtuser中向表A,B插入数据,提示“权限不够” 2.将A,B表授权给jtuser用户 $ sqlplus / as sys ...

  2. mysql 查询行号

    SELECT @rowno:=@rowno+1 as rowno,r.* from t_zg_loanee_apply r,(select @rowno:=0) t;

  3. Matlab基本函数-conj函数

    Matlab基本函数-conj函数 1.conj函数:用于计算复数的共轭值 2.用法说明:y=conj(x)函数计算复数x的共轭值.输出结果y的维数跟输入x的维数一致,返回值为:real(y)-i*i ...

  4. Meteor全栈开发平台 - 不仅仅是前端

    本文版权归作者和博客园共有,欢迎转载,但未经作者同意必须保留此段声明,且在文章页面明显位置给出原文连接,博客地址为http://www.cnblogs.com/jasonnode/ .网站上有对应每一 ...

  5. oracle事物

    要想解释oracle事物的工作流程,首先先解释几个小概念:       1.undo段的组成:段头.回滚块       2.事物ID:每一个事物都有一个自己的事物ID,就像身份证号一样. 在v$tra ...

  6. z-index 详解

    Definition and Usage The z-index property specifies the stack order of an element. An element with g ...

  7. sqoop1.4.6+hadoop2.6.0 转载

    转载地址:http://blog.csdn.net/zhangzhaokun/article/details/44313531 (1)安装环境         操作系统:Linux(centos6.5 ...

  8. 10 个实用技巧,让 Finder 带你飞

    Finder 是 Mac 电脑的系统程序,有的功能类似 Windows 的资源管理器.它是我们打开 Mac 首先见到的「笑脸」,有了它,我们可以组织和使用 Mac 里的几乎所有东西,包括应用程序.文件 ...

  9. 结合Apache和Tomcat实现集群和负载均衡 JK 方式 2 (转)

    本文Apache+Tomcat集群配置       基于最新的Apache和Tomcat,具体是2011年4月20日最新的Tomcat和Apache集群和负载均衡配置. 准备环境 Apache Apa ...

  10. asp值mysql驱动

    http://www.sufeinet.com/thread-10278-1-1.html%20http://tool.sufeinet.com/CodePreview/CodeView.aspx?a ...