Transcript 地圖網格與投影
1.座標 2.時區 3.地圖投影 地圖網格與投影 一、座標系統(一) 1.經緯線→全球定位座標系統。 2.經線→子午線； →通過格林威治天文臺→本初子午線。 3.經線畫過極點(S.N)，緯線平行赤道。 4.低緯度緯線較長，高緯度緯線較短。 一、座標系統(二) 大圓：通過地心之平 面切割地球球面所形 成的圓，稱為大圓。 大圓可以有無數個。 小圓：平面不通過地 心，切割地球球體所 形成的圓，稱為小圓。 因為通過球面二點間 最短距離是大圓弧線， 所以航空及航海通常 採大圓線航行。 較近 較遠 一、座標系統(三) 三定點： 地球依地軸旋轉，可將地軸的中點和兩端（地 心、南極、北極）視為三個定點。 兩定線： 地軸和赤道，可視為兩條定線。 這些定點和定線，都是地球網線的重要依據。 二、時區 1.全球被劃分成24個時區，以15°倍數為一 個時區。 2.通過英國格林威治天文臺的本初經線時間 為國際標準時。180°經線為國際換日線，東 半球→西半球= -1，西半球→東半球= +1。 格林威治 國際換日線 例題練習： 小穎 於7月1 日下午一時搭乘長榮航空到英 國倫敦自助旅行，預計7月10日晚上8時抵 返台灣。台灣至英國倫敦飛行約為16小時， 請問小穎應該預定幾晚的住宿旅館? 8天晚上 三、地圖投影(一) 地球為一球體，欲將3D轉2D，在面積、方向、 形狀等的準確性，難以完全符合要求，所以等 積、正向、正形等，須視製圖重點而有所取捨。 三、地圖投影(二) 1.圓柱：把一個圓柱套上地球儀，將經緯網格 投影到圓柱面上。 2.圓錐：把一個圓錐和地球儀相切於一條緯線 上，將地表經緯網格投影到圓錐面。當圖面展 開時，所有經線均為放射狀直線，緯線則成同 心圓弧。 3.方位：把地表經緯線網格投影到一個與地球 儀相切的平面上，從切點到圖上任一點的方位 角皆保持不變，因此又稱為方位投影，當平面 與地球儀相切於極點時，稱為極方位投影。 麥卡托圓柱投影 特色：地圖經緯線均 為直線且直交，其方 位與實地相符，為正 向投影法，此類地圖 最利於航海。 缺點：但因經緯線間 距在高緯區有明顯放 寬，使高緯度地區面 積出現放大失真的現 象。 蘭伯特圓錐投影 方法：是用圓錐形紙與 地球儀相切，利用心射 投影法繪製出地圖。 特色：該地圖經線均為 直線；緯線為同心圓弧， 在中緯度地區的形狀最 為相似，是為正形投影。 應用：常用在中緯地區 的地形圖、天氣圖等。 蘭伯特圓錐投影法（Lambert Conformal Conic Projection）： (1) 創製者：十八世紀德國人蘭伯特（J. H. Lambert）。 (2) 投影光源概念：光源置於球心，圓錐形與地球 儀相切。其外形與雙標準緯線圓錐投影相同，僅 緯線之間距為符合正形目的而不相等，可由計算 求得。在雙標準緯線之內，其間距略趨縮減，在 雙標準緯線之外，向南或向北，其間距則漸趨增 加。 (3) 投影後經緯線特性：經線為直線，緯度為同心 圓弧線，所以可歸為正形投影；蘭伯特圓錐投影 屬容易繪製地圖，誤差度也較少，地圖集中常用 於東西伸展的中緯地區的地形、天氣、航空圖， 但不適用世界圖或大陸圖；優點：投影切線處為 中緯區形狀正確（正形）；缺點：高、低緯區有 誤差，且無法同時繪出兩個半球。 莫爾威特投影 1.利用數學公式計算所 繪製出的地圖。 2.地圖上緯線均為直線； 經線則除中央經線為直 線外， 餘者皆為橢圓弧 線， 等比例截交於緯線 上， 並使橢圓形地圖全 圖的面積等於同比例尺 地球儀的面積， 為等積 投影法。 投影面 投影面 經緯線網格特性 （依投影面與球面切點說明） 圓柱投影 紙張為圓柱體和地 (1) 與球面的切點：在赤道 球儀相交（可相交 (2) 經緯線均為直線且互相垂直 於任一角度） 圓錐投影 (1) 與球面的切點：在緯線 以圓錐和地球儀相 (2)經線為放射狀直線，緯線為 交於緯線上 同心圓弧 方位投影 以極方位投影為例說明： (1) 與球面的切點：極點 以平面和地球儀相 (2) 若平面和極點相交時，則此 切（可在任何一點） 時經線為放射狀直線，緯線 為同心圓 變形判讀 用途 代表投影 (1) 每一個小圓面積相同，表示 繪製地理 其為等積投影 等積 全 圖 面 積 變 化 比 例 (2) 經線和緯線交角不垂直，顯 現象分布 莫爾威投影 投影 皆相同 的點子圖 示有變形 方式 特色 (1) 可保持投影角度 (1) 小圓維持正圓，表示小範圍 不變 內形狀正確 (2) 又稱為正形投影： (2) 緯度愈高，小圓愈大，表示 等角 航海圖 由於角度不變， 投影 面積放大 在小範圍內形狀 (3) 經緯線直角相交，表示圖上 無顯著改變，故 方位正確 又稱為正形投影 麥卡托投影 (1) 小圓面積不同，也非正圓， 顯示形狀、面積都不正確 可 保 持 圖 的 中 心 點 (2) 圖中心點至圖上任何地點的 等距 距離，都具有相同的比例， 至其他點間距離的 投影 故稱之為等距投影 相等比例 (3) 經緯線直角相交，表示圖上 方位正確 顯示中心 點與世界 極方位投影 各地的實 際距離 綜合等積和等角特 小圓面積不同，也非正圓，顯 折衷 性 ， 讓 角 度 和 面 積 示形狀、面積都不正確，但也 投影 的 變 形 維 持 在 較 小 不嚴重 的程度 適宜繪製 一般的世 羅賓森投影 界地圖 投影法 紙張 經緯度形狀 變形特性 優點 缺點 (1) 低緯地區準 確 (2) 為正向投 (1) 高緯地區面 影 積放大甚多 (3) 因經緯線直 (2) 無法藉由 角相交，為 比例尺換算 距離 等角投影， 小範圍內形 狀不會改變 用途 航海圖， 此投影方 法可涵蓋 全球，因 此常見世 界地圖採 用此法繪 製 圓柱狀， 麥卡托 切線在赤 投影法 道 (1) 經 、 緯 線 均為直線且 直角相交 (2) 所 有 緯 線 與赤道等長 圓錐狀， 蘭伯特 切線在中 投影法 緯度 繪製中緯 (1) 中緯地區準 度地區的 (1) 經 線 均 為 確 地圖（中 直線 高、低緯不準 (2) 正 形 圖 法 ， 緯地區地 (2) 緯 線 均 為 確 形狀變異最 形圖、天 同心圓弧線 小 氣、航空 圖） 羅賓 森投 影 北極和南極非一 個點，60 度緯 角度、面積都不 折衷，因此並無 — 線長度非赤道的 正確，但也不嚴 特別準確的地區 一半，緯線長度 重 比例不正確 等距 方位 投影 (1) 可 用 於 繪製兩極 地區的地 正確顯示中心點 除中心點外，其 圖 緯線為平行的同 與各地的實際距 他點間的距離並 心圓 (2) 通 常 極 離 不正確 點為中心 點向外放 射 莫爾 威投 影法 — (1) 緯線均為直 (1) 等 積 圖 法 ， 線 同緯度網路面 (2) 中央經線為 積均相等 地圖周邊不準確 全球分布圖 直 線 ， 其 餘 (2) 直 線 的 中 央 經線均為弧 經線附近較準 線 確 中斷投影法 如古氏 Goode's 分瓣投影，Goode's 中斷投影有 如將地球表皮剝下攤開在平面上的地圖投影，可得 到特定區域準確的面積和形狀（等積而同時保持五 大洲有良好形狀，不致變形）。不過部分地區不相 連，因此不適合用在全世界相互關係的地圖上。 麥卡托圓柱投影—橫麥卡托投影 臺灣目前的地圖多採用橫麥卡托投影方 法繪製。此投影有兩種型式： 1. 世界橫麥卡托投影（UTM） 2. 二度分帶橫麥卡托投影（二度TM座標） 分帶方法：係自國際換日線起向東推算， 每6度為一帶，將全球劃分為60帶。緯 度一區為8度，自南緯80度起量至北緯 80度止，合計劃分為20區。 麥卡托圓柱投影—橫麥卡托投影 臺灣使用方法： 二度分帶橫麥卡托投影為配合臺灣地區 之要求，將其帶寬縮為2度，並針對臺灣 地理位置將中央標準經線移至東經121度， 左右各跨一度，在國內簡稱為二度TM座 標系統 在臺灣的應用： 目前經建版地形圖、像片基本圖、林區 像片基本圖及新版地籍圖均採用此座標 系統。 學生活動2-1 1. 圖 2-19 由低緯到高緯縮小程度愈來愈 大，而圖 2-20 則由低緯到高緯放大程度 愈來愈大。 2. 由低緯到高緯放大程度均愈來愈大。 3. 圖 2-19 具等積特性，圖 2-20 具等角特 性。