等面积横轴圆柱投影(Transverse Cylindrical Projection)
2026年08月24日 09:21

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简介

等面积横轴圆柱投影(Transverse Cylindrical Projection)是地图投影体系中以横躺的圆柱面作为承影面,将地球椭球面的经纬网按等面积条件投影到圆柱面后展开为平面的一类投影方式,它的圆柱轴与地球自转轴相互垂直,通常会让圆柱面与地球的某一条经线相切,这条相切的中央经线在投影后会呈现为直线且保持等面积无变形的特性,赤道则是与中央经线直交的直线,其余的经纬线均为对称分布的曲线,这类投影能严格保证投影前后区域的面积比例完全一致,不会产生面积变形,常被用于需要精准统计区域面积的专题制图场景中。

投影概览

等面积横轴圆柱投影的投影方式是将圆柱面横置,让圆柱的轴线与地球自转轴相互垂直,使圆柱面与地球的某一条经线相切,以这条相切经线作为中央经线,严格遵循等面积的数学约束条件,把地球椭球面上的全部经纬线网投影到圆柱侧面上,之后沿圆柱的一条母线将其切开并展开为平面,最终得到的投影结果里相切的中央经线和与之正交的赤道都表现为直线,其余所有经纬线则是关于中央经线和赤道对称分布的曲线,全程保持投影前后任意区域的面积完全相等,不会产生面积变形。

优点

  1. 等面积特性:投影前后任意区域面积严格相等,无面积变形,适合精确统计和比较区域面积的专题制图。
  2. 中央经线控制好:以中央经线为基准,其附近南北方向延伸的带状区域内长度和形状变形相对较小。
  3. 灵活可调:可通过调整中央经线位置或采用相割方式,适应不同经度范围的制图需求。
  4. 要素表达真实:能准确反映地理要素的相对大小关系,利于资源分布、人口密度等统计型专题地图。

缺点

  1. 要素表达真实:能准确反映地理要素的相对大小关系,利于资源分布、人口密度等统计型专题地图。
  2. 高纬度拉伸严重:高纬度地区长度变形急剧增大,极区附近地图严重失真,实用性差。
  3. 经纬线复杂:除中央经线和赤道外均为复杂曲线,增加了地图制作、坐标读取和量算难度。
  4. 应用范围窄:实际生产中远不如高斯-克吕格投影和UTM投影应用广泛,使用场景较少。

应用场景

等面积横轴圆柱投影主要应用于需要严格保持面积精度的专题制图领域,例如全球或区域尺度的人口密度分布图、土地利用与覆盖面积统计图、自然资源与生态环境分布专题图等,它也常被用于南北方向延伸的中纬度带状区域的大比例尺或中比例尺专题地图编制中,以确保中央经线附近的面积真实性,不过由于其角度变形较大且实际应用远不如高斯-克吕格投影广泛,通常只在对面积精度有刚性要求而对形状精度要求不高的特殊制图场景中才会被选用。

示例图

1. 等面积横轴圆柱投影。

Snipaste_2026-08-24_09-33-09.jpg

2. 使用Behrman圆柱等面积投影绘制地图。

Snipaste_2026-08-24_09-34-28.jpg

相关 GIS 投影

米勒圆柱投影

阿尔伯斯等面积圆锥投影

UTM 投影

Apian Globular Projection

参考资料

  1. https://pro.arcgis.com/en/pro-app/3.4/help/mapping/properties/transverse-cylindrical-equal-area.htm
  2. https://docs.gmt-china.org/6.1/proj/Jy/
  3. https://proj.org/en/stable/operations/projections/tcea.html