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伪墨卡托投影(Web Mercator, Pseudo Mercator, EPSG:3857)

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简介

伪墨卡托投影是一种基于球体的等角圆柱投影,通过将地球近似为球体并采用切圆柱投影方式,将经纬度坐标转换为平面直角坐标,广泛应用于全球性 Web 地图服务(如 Google Maps、OpenStreetMap),支持无缝拼接与分层瓦片加载。

投影基础

  • 投影方式:伪墨卡托投影基于墨卡托投影的等角圆柱投影原理,但进行了简化处理。
  • 地球模型:将地球视为一个正球体(而非椭球体),半径取 WGS84 椭球的长半轴 6,378,137 米。
  • 坐标系:投影后的平面坐标系以米为单位,X 轴对应经度,Y 轴对应纬度。

优点

  1. 计算高效:将地球简化为球体,简化坐标转换与投影计算,适配 Web 地图的实时渲染需求。
  2. 方向一致性:保持等角特性,确保地图上任意点的方位角与实际地理方位一致,适合导航应用。
  3. 全球无缝拼接:支持全球范围地图的无缝拼接与平滑缩放,适配分层瓦片地图技术。
  4. 标准化支持:采用 EPSG:3857 标准,兼容主流 Web 地图服务与 GIS 平台。

缺点

  1. 高纬度变形:纬度越高,面积变形越严重,极地地区无法有效展示。
  2. 距离与面积失真:随纬度增加,实际距离与面积被夸大,不适用于精确测量。
  3. 椭球体近似误差:忽略地球椭球体形态,导致坐标转换存在一定精度损失。
  4. 极区限制:纬度超过 ±85.05° 的区域无法投影,需通过裁切或特殊处理。

应用场景

适用于全球范围内 Web 地图的快速渲染、交互式地图应用及在线地理信息服务。

示例图

  1. Web Mercator 示例。

  1. 在软件中的伪墨卡托投影。

相关 GIS 文件

IND

TAB

VCT

SHP

参考资料

  1. https://blog.csdn.net/cuclife/article/details/140442279
  2. https://zhuanlan.zhihu.com/p/547242924
  3. https://baike.baidu.com/item/%E5%A2%A8%E5%8D%A1%E6%89%98%E6%8A%95%E5%BD%B1/5477927