温克尔三重投影(Winkel Tripel Projection)
2025年08月26日 09:04

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简介

温克尔三重投影(Winkel Tripel Projection)是由奥斯瓦尔德·温克尔于1921年提出的世界地图折衷投影方法‌,通过对等距圆柱投影和埃托夫投影的坐标取算术平均值实现平衡‌。其特点是中央经线为直线,其余经线呈椭圆弧状,纬线为等距曲线且向赤道凸出,适合呈现全球比例关系‌。自1998年起被美国国家地理学会采用为教科书的默认投影‌,在形状与面积变形间取得较好折衷‌。

投影概览

温克尔三重投影(Winkel Tripel Projection)是1921年由德国制图师奥斯瓦尔德·温克尔提出的折衷型世界地图投影方法,通过数学平均化等距圆柱投影与埃托夫投影的坐标,在形状、面积和距离变形之间取得平衡。其典型特征为中央经线保持直线,其他经线呈对称的椭圆弧,纬线为等距曲线且向赤道凸出,两极区域压缩为弧线。该投影因视觉均衡性被美国国家地理学会选为标准世界地图投影,广泛用于教育出版和专题地图领域。

优点

  1. ‌视觉平衡性突出:通过对等距圆柱投影和埃托夫投影坐标的数学平均化处理,在形状、面积和距离变形之间实现了较好平衡。
  2. 变形控制较优:沿特定纬度带(如50.467°N/S或40°N/S)比例真实,平均比例和面积畸变低于多数折衷投影。
  3. 教育应用广泛:因能相对准确地呈现全球比例关系,被教科书和专题地图领域广泛采用,尤其适合需要综合展示地理要素的场景。

缺点

  1. 区域变形显著:两极区域被压缩为弧线,高纬度地区(如格陵兰、南极洲)面积仍存在夸大现象。
  2. 模型限制严格:仅支持球体模型计算,若采用椭圆体则只能使用长半轴半径,这会影响精度。
  3. 计算复杂度较高:作为复合投影,其坐标转换过程涉及多重数学平均运算,实现难度高于单一类型投影。

应用场景

温克尔三重投影主要应用于需要平衡展示全球地理信息的场景,尤其适合教育出版和专题地图领域。自1998年起被美国国家地理学会采用为标准世界地图投影后,该投影广泛用于教科书、科普出版物和专题地图中,因其在形状、面积和距离变形间的折衷特性能够相对准确地呈现全球比例关系。其视觉平衡性使其成为展示气候分布、人口密度等专题数据的理想选择,同时也常见于需要综合展示地理要素的通用世界地图制作。

示例图

1. 温克尔三重投影。

2. 以格林威治为中心的温克尔三重投影。

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参考资料

  1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/512294434?utm_id=0
  2. https://pro.arcgis.com/zh-cn/pro-app/2.9/help/mapping/properties/winkel-tripel.htm