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简单等距矩形投影（Plate Carrée (Equirectangular) Projection）
2026年08月27日 09:08
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简介
简单等距矩形投影（Plate Carrée）是一种最基础的圆柱投影方式，它将地球经纬度直接等间距地映射到平面直角坐标系中，即经度线性对应横坐标、纬度线性对应纵坐标，形成一个宽高比为2:1的矩形网格。这种投影计算极其简单，但高纬度地区的面积和形状变形非常严重，因此历史上主要用于早期世界地图绘制和现代的全景贴图、栅格地理数据存储等场景。
投影概览
简单等距矩形投影将地球视为球体，用一组经线和纬线构成的经纬网覆盖球面，然后将每条经线等间距地投影到平面的垂直方向、每条纬线等间距地投影到平面的水平方向，使得球面上任意一点的经度直接对应平面上的横坐标、纬度直接对应纵坐标，本质上就是把经纬度值不做任何非线性变换地展平为矩形。
优点
- 计算极其简单：经度直接对应横坐标、纬度直接对应纵坐标，无需复杂的非线性变换公式，编程实现和手工绘制都非常方便。
- 坐标与像素对应关系直观：每个像素点与地理坐标（经纬度）存在一一对应的线性关系，非常适合栅格数据的存储、索引和展示，因此是许多GIS软件的默认投影。
- 经线方向无长度变形：沿经线（南北方向）保持等距，在经线方向上距离量测是准确的。
- 均匀采样特性好：在数字媒体领域（如VR全景视频、360°全景图像）中，能实现球面到平面的均匀采样映射，宽高比2:1即可覆盖完整360°视角。
- 低纬度地区变形较小：在赤道附近（南北纬30°以内），形状和面积失真相对有限，适合低纬度区域的粗略制图。
缺点
- 高纬度地区变形极为严重：随纬度升高，纬线方向被大幅拉伸，在纬度60°处长度变形达100%，纬度80°处达474%，极地几乎无法正确表示（极点被拉成与赤道等长的直线）。
- 既不等角也不等积：角度和面积均存在显著失真，不适合需要保持方向或面积精度的应用（如航海导航、地籍制图）。
- 形状扭曲明显：高纬度区域的地理要素会出现严重的横向拉伸，整体形状失真大。
- 不适合高精度制图和导航：由于投影带来的扭曲，无法用于对几何精度要求较高的航海、航空或大比例尺地形图绘制。
应用场景
简单等距矩形投影因其计算简便和坐标线性对应的特性，广泛应用于地理信息系统中栅格数据的存储与快速浏览、360°全景图像和VR视频的球面展开映射，以及早期世界地图和网页地图瓦片服务中对全球范围的粗略可视化展示。它也常用于气候数据、遥感影像等需要快速加载和均匀格网采样的场景，但由于高纬度变形严重，通常不用于需要精确测量或高精度制图的专业领域。
示例图
1. 中央经线为180度经线。
_1787793681518.png)
2. 简单等距矩形投影。
