《航海學(xué)I--恒向線-墨卡托投影海圖-港泊圖與大圓海圖的投影方法(與“緯度”相關(guān)共28張)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《航海學(xué)I--恒向線-墨卡托投影海圖-港泊圖與大圓海圖的投影方法(與“緯度”相關(guān)共28張)（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第二節(jié),恒向線,恒向線,:,如果船舶始終按恒定的航向航行時(shí)，船舶航行的理想軌跡,航跡在地球表面上是一條曲線，或稱為,等角航線,(rhumb line),。,表現(xiàn)形式,:,在地球表面上為一條與所有子午線相交成恒定角度的、具有雙重曲率的球面螺旋線，它,趨向地極

2、,，但,不能到達(dá)地極,。,大圓弧與所有子午線相交成的角度是恒等角度嗎,?,如何航行？,所以一般在航程不太長(zhǎng)和緯度不太高的海區(qū)航行時(shí),用恒向線航行,;,除非在橫跨數(shù)千里的大洋航行時(shí),才考慮大大圓航線。,（,1,）當(dāng)航向,C,為,000,或,180,時(shí),在這種情況下船舶沿著恒向線航行，,經(jīng)度沒(méi)有變化,，即這時(shí)的恒向線與子午線重合。此時(shí)恒向線成為從地極到地極的子午線大圓弧。,（,2,）當(dāng)航向,C,為,090,或,270,時(shí),這時(shí)船舶沿著恒向線航行，緯度沒(méi)有變化，即此時(shí)恒向線與等緯圈重合。這時(shí)恒向線是赤道，或者是與赤道相平行的小圓,緯度圈。,（,3,）任意一條恒向線只與每條等緯圈相交一次,（,4,）恒

3、向線與每一條經(jīng)線相交多次。,當(dāng)恒向線每繞地球一周，則它都必然與該子午線相交一次。并且交點(diǎn)的緯度將愈來(lái)愈高，最后接近地極，但不能到達(dá)地極。,第三節(jié),墨卡托投影海圖,一、墨卡托海圖特點(diǎn),二、墨卡托圖繪制,例：以圖上,1,經(jīng)度等于,6cm,的比例尺，繪制一張：,120E-124E,，,32N,一,36N,范圍的墨卡托圖網(wǎng)，怎么繪制？,2根據(jù)“經(jīng)差(分)圖上經(jīng)度1分的長(zhǎng)度”，畫出圖幅內(nèi)整度或每隔2 OR 5的整度經(jīng)線，并相互干行；,7）圖上同緯度緯線的局部比例尺相等，不同緯度的局部比例尺隨著緯度的升高而增大。,所以按AB的長(zhǎng)度在120E經(jīng)線上量ACAB，過(guò)C點(diǎn)即可畫出33N的緯度線。,緯度1分長(zhǎng)度等于

4、l n mile，是多少分緯度長(zhǎng)度就是多少海里。,其長(zhǎng)度根據(jù)各自所采用的地球橢圓體參數(shù)不同而略有不同，約為。,說(shuō)明不同的緯度，具有不同的緯度漸長(zhǎng)緯度率,緯線:之間的距離等于這兩條緯線的緯度漸長(zhǎng)率之差(difference of meridian parts，DMP)；,2）根據(jù)墨卡托投影原理，圖上任意一點(diǎn)的經(jīng)線局部比例尺應(yīng)與其緯線局部比例尺相一致。,1、在圖紙上分別畫出120E，12lE，122E，123E和124E等各條整度經(jīng)線，它們相互平行，間距為6cm。,緯線之間的間距（DMP）計(jì)算：,所以，有人稱墨卡托海圖為漸長(zhǎng)海圖。,2平面圖(plane chart)：它是將地面小范圍內(nèi)作為平面進(jìn)行

5、測(cè)量和繪制成圖的。,反之，在繪制海圖圖網(wǎng)時(shí)，只要滿足上述條件，則該圖就滿足等角投影的要求，就是墨卡托海圖圖網(wǎng)。,1）它是將地球作為圓球體，利用的兩點(diǎn)間的東西距（Dep=D入*Cos )而繪制的，說(shuō)明在墨卡托海圖上等緯圈弧長(zhǎng)是被放大了Sec 倍后，才等于與它相對(duì)應(yīng)的赤道弧長(zhǎng)，而被畫在圖上的，所以圖上的經(jīng)線都被畫成相互平行的直線。,圖幅經(jīng)度是從l1909E到1244lE。,例：以圖上1經(jīng)度等于6cm的比例尺，繪制一張：120E-124E，32N一36N范圍的墨卡托圖網(wǎng)，怎么繪制？,所以按AB的長(zhǎng)度在120E經(jīng)線上量ACAB，過(guò)C點(diǎn)即可畫出33N的緯度線。,船上所用的航用海圖必須具備以下兩個(gè)條件：,

6、1,）,圖上的恒向線是直線,；,2,）,投影性質(zhì)是等角的,。,一、墨卡托投影及墨卡托海圖特點(diǎn),航用海圖的主要投影也必須滿足這兩個(gè)條件！,等角投影：,地圖上任意一點(diǎn)的各個(gè)方向上的局部比例尺都必須相等。,數(shù)學(xué)上可以證明，只要任意點(diǎn)的經(jīng)線和緯線兩個(gè)相互垂直的主方向上的局部比例尺相等，則該點(diǎn)上的各個(gè)方向上的局部比例尺也就一定相等。,圓柱投影,:,用一個(gè)圓柱套在地球儀上，將地球儀的經(jīng)線和緯線投影到圓柱面上去，然后沿圓柱母線切開(kāi)展平，即成為圓柱投影圖網(wǎng)。,正圓柱投影,圓柱軸與地軸重合。投影中若能保持等角正形，,稱等角正圓柱投影，又叫,墨卡托投影,(,Mercator projection),，,它是航用海

7、圖投影的主要方法。,從地球旋轉(zhuǎn)橢圓體上，取出由子午線和緯度圈相交構(gòu)成的微量橢圓體面梯形,ABCD,，如果將它投影到墨卡托海圖上去，則變成矩形,abcd,。,投影,Dep,：,A,和,D,之間的東西距；,：,A,和,D,之間的經(jīng)差；,Ad=bc,圖長(zhǎng)相等,De,；,；,b,？,a,又是多少？,Dep,和,D,在地面上的實(shí)際長(zhǎng)度為東西距,Dep,1,）,1,赤道里：,為了制圖方便，引用,1,個(gè)赤道里,(equatorical mile),的單位。赤道里是赤道上,經(jīng)度,1,分的弧長(zhǎng),。其長(zhǎng)度根據(jù)各自所采用的地球橢圓體參數(shù)不同而略有不同，約為。,1,赤道里,赤道里,=,437.746771,赤道里,a

8、,為長(zhǎng)半軸,(,赤道半徑,),公式表明,MP,與地球橢圓體長(zhǎng)半軸,(,赤道半徑,),同單位。,2,）從赤道到任一緯度,(,),的緯線之間的距離,(MP),3,）緯度漸長(zhǎng)率：,MP,表示圖上任一緯度線到赤道的距離與圖上,1,赤道里（即與圖上經(jīng)度,1,分長(zhǎng)度）的比值；所以，,MP,被稱為緯度漸長(zhǎng)率,(meridian parts),。,把公式中的自然對(duì)數(shù)化為常用對(duì)數(shù)，可得墨卡托海圖的緯度漸長(zhǎng)率公式為：,赤道里,說(shuō)明不同的緯度，具有不同的緯度漸長(zhǎng)緯度率,MP,表示在墨卡托海圖上，任一緯線到赤道的以圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度,(,圖上,l,赤道里的長(zhǎng)度,),為單位的距離。,怎么繪制？,單位,:,在繪制墨卡

9、托海圖圖網(wǎng)時(shí)，距離單位是圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度；,經(jīng)線,:,之間的距離等于兩條經(jīng)線之間的經(jīng)差的分?jǐn)?shù)；,緯線,:,之間的距離等于這兩條緯線的緯度漸長(zhǎng)率之差,(difference of meridian parts,，,DMP),；,反之，在繪制海圖圖網(wǎng)時(shí)，只要滿足上述條件，則該圖就滿足等角投影的要求，就是墨卡托海圖圖網(wǎng)。,經(jīng)線間距計(jì)算：,例：,我國(guó)海圖,12000,成山角至長(zhǎng)江口的圖幅為,984.2 678.4,，單位是,mm,。圖幅緯度是從,3049N,到,3729N,；圖幅經(jīng)度是從,l1909E,到,1244lE,。根據(jù)圖幅寬度和圖幅經(jīng)度，可以計(jì)算出圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度（圖長(zhǎng)），其值為：

10、,緯線之間的間距（,DMP,）計(jì)算：,根據(jù)圖幅緯度查緯度漸長(zhǎng)率表，可以求出圖幅內(nèi)任意兩條南北緯線之間的緯度漸長(zhǎng)率差,(DMP),，再乘以圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度，就得到這兩條南北緯線在圖中的距離。,圖廓南北緯線之間的,DMP,為：,3729N,（分）,30,49,N,一）,MPN l 933.3969(,分）,（分）,圖廓南北緯線的距離,DMP,圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度,如果將地球當(dāng)作,圓球體,時(shí)，用類似的方法推導(dǎo)出緯度漸長(zhǎng)率的公式,同樣可以得到上面的結(jié)論。恒向線還是直線。,墨卡托海圖小結(jié),:,1),在同一張墨卡托海圖上每,經(jīng)度,1,分,的長(zhǎng)度是相等的、不隨經(jīng)度的改變而改變的；,2),圖上的每,緯

11、度,1,分,的長(zhǎng)度是不相等的，它們是隨著緯度的,升高而逐漸變長(zhǎng),的。所以，有人稱墨卡托海圖為,漸長(zhǎng)海圖,。,3),在墨卡托海圖上量距離時(shí)，應(yīng)該在所量地區(qū)的,平均緯度,的緯度圖尺上去度量。緯度,1,分長(zhǎng)度等于,l n mile,，是多少分緯度長(zhǎng)度就是多少海里。,4),圖上經(jīng)線為南北向相互平行的直線,緯線為東西向相互平行的直線,且二者相互垂直,各有量取緯度和經(jīng)度的圖尺,.,5),恒向線在圖上為直線。,6),具有等角特性,在圖上所量取的物標(biāo)方位角與地面對(duì)應(yīng)角相等。,7,）圖上同緯度緯線的局部比例尺相等，不同緯度的局部比例尺隨著緯度的升高而增大。,二、繪制圖網(wǎng),步驟：,1,根據(jù)圖紙大小和圖幅經(jīng)差，首先

12、計(jì)算出圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度；,2,根據(jù)“經(jīng)差,(,分,),圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度”，畫出圖幅內(nèi)整度或每隔,2 OR 5,的整度經(jīng)線，并相互干行；,3,根據(jù)圖幅緯度,查,緯度漸長(zhǎng)率表,，得到圖幅上、下緯線各自到赤道的緯度漸長(zhǎng)率，然后求出圖幅上、下緯線間的緯度漸長(zhǎng)率差，并乘以圖上經(jīng)度,1,分長(zhǎng)度，即可得到圖幅上,1,下緯線間應(yīng)有的距離。按此畫出圖幅上、下緯線，相互平行，并且與經(jīng)線垂直；,4,圖上其它緯線的畫法，也是先查出該緯度的緯度漸長(zhǎng)率，求出它與圖幅中上或下緯線間的緯度漸長(zhǎng)率差，乘以圖上,1,分經(jīng)度長(zhǎng)度，即可求得該緯線與圖幅中上或下緯線問(wèn)的應(yīng)有的距離間隔，按此畫出該緯度線；,5,圖上經(jīng)度圖尺可

13、按圖上經(jīng)度,1,分長(zhǎng)度等分畫出；但緯度圖尺最好仍以每,l0,分緯差，按緯度漸長(zhǎng)率差計(jì)算畫出，以提高圖網(wǎng)的精度。,例：以圖上,1,經(jīng)度等于,6cm,的比例尺，繪制一張：,120E-124E,，,32N,一,36N,范圍的墨卡托圖網(wǎng)。,解：,1,圖上經(jīng)度,1,分的長(zhǎng)度,6,60 cm,0.l cm,；,2,圖幅經(jīng)度范圍是：,124E120E,4,，因此圖幅寬度為：,6cm4,24cm,。而相鄰整度經(jīng)線,120E,，,12lE,，,122E,，,123E,和,124E,之間的間隔均為,6cm,，按此畫出各整度經(jīng)線，并且互相平行；,3,緯線間間隔，按緯度查緯度漸長(zhǎng)率表，并計(jì)算如下：,按上述計(jì)算結(jié)果，畫

14、出各整度緯線，并相互平行，且垂直于經(jīng)線，如圖所示。,簡(jiǎn)化繪制圖網(wǎng)的原理：,1,）它是將地球作為,圓球體,，利用的,兩點(diǎn)間的東西距,（,Dep=D,入,*,Cos ),而繪制的，說(shuō)明在墨卡托海圖上等緯圈弧長(zhǎng)是被放大了,Sec,倍后，才等于與它相對(duì)應(yīng)的赤道弧長(zhǎng)，而被畫在圖上的，所以圖上的經(jīng)線都被畫成相互平行的直線。,Dep,2,）根據(jù)墨卡托投影原理，圖上任意一點(diǎn)的經(jīng)線局部比例尺應(yīng)與其緯線局部比例尺相一致。,3,）在墨卡托圖網(wǎng)中經(jīng)線局部比例尺也要隨緯度的升高而放大,sec,（緯度）倍。,4,）在兩條緯線間的經(jīng)線上各點(diǎn)的緯度并不相同，當(dāng)然各點(diǎn)的放大倍數(shù),(sec,緯度,),也并不一致，為了作圖的方便起

15、見(jiàn)，簡(jiǎn)易墨卡托圖網(wǎng)中是采用,兩條緯線之間的平均緯度處的放大倍數(shù),(sec,平均緯度,),，作為兩相鄰緯線之間經(jīng)線上的平均放大倍數(shù)。,例：按上例題所述條件，繪制一簡(jiǎn)易墨卡托圖網(wǎng)。,解：,1,、在圖紙上分別畫出,120E,，,12lE,，,122E,，,123E,和,124E,等各條整度經(jīng)線，它們相互平行，間距為,6cm,。,2,、在圖的下端畫一垂直于經(jīng)線的緯線，作為,32N,的緯線。,3,、在,A,點(diǎn),(32N,，,120E),處，以,32N,緯線為邊作一角度等，與,12lE,經(jīng)線相交于,B,點(diǎn)。,則：,AB,，,即：,AB,等于圖上經(jīng)度,l,或,60,個(gè)赤道里的,sec,平均緯度倍。,所以按,

16、AB,的長(zhǎng)度在,120E,經(jīng)線上量,AC,AB,，過(guò),C,點(diǎn)即可畫出,33N,的緯度線。,4,、用類似的方法，可以畫出其它緯度線，如圖所示。,第四節(jié),港泊圖與大圓海圖的投影方法,一、港泊圖的投影方法,大比例尺港泊圖,(harbour chart),可采用以下投影方法繪制。,1,高斯投影,(Gauss projection),：它是等角橫圓柱投影。,我國(guó)海圖中采用高斯圖法的，僅僅是國(guó)內(nèi)海區(qū),1,：,20000,及更大比例尺港泊圖,。,高斯投影圖的,特點(diǎn),是：,(1),具有等角正形投影的性質(zhì)；,(2),軸子午線附近長(zhǎng)度變形很小，因此它適宜用來(lái)描繪經(jīng)差小，而緯差大的狹長(zhǎng)地帶；,(3),圖上極區(qū)的變形也較小，因此它也適宜用來(lái)描繪高緯度地區(qū)的地圖；,(4),圖上有兩種圖網(wǎng)：經(jīng)緯線圖網(wǎng)與公里線圖網(wǎng)，而后者主要是用在測(cè)量上和軍事上。,2,平面圖,(plane chart),：它是將地面小范圍內(nèi)作為平面進(jìn)行測(cè)量和繪制成圖的。,平面圖的特點(diǎn)是圖區(qū)范圍內(nèi)各點(diǎn)的局部比例尺都相等，可以認(rèn)為整個(gè)地圖沒(méi)有變形存在。,3,心射投影：,特點(diǎn)是在切點(diǎn)處沒(méi)有變形，隨著與切點(diǎn)距離的增加，變形將愈來(lái)愈大。因此，用心射投影來(lái)繪