什么是伪墨卡托投影(Pseudo-Mercator)
什么是伪墨卡托投影(Pseudo-Mercator)
伪墨卡托投影(Web Mercator)是现代在线地图服务中最常用的地图投影方式。它在传统墨卡托投影的基础上进行了优化,以适应Web环境下的地图显示需求。本文将详细介绍伪墨卡托投影的起源、特点、应用及其在GIS开发中的重要性。
墨卡托投影的起源
传统的墨卡托投影是由16世纪的地图制图师Gerardus Mercator发明的,目的是为了航海导航。墨卡托投影保持了角度的正确性,这意味着罗盘方向(即恒向线)在地图上表现为直线,这对于航海路线规划非常重要。
Web Mercator的特点
Web Mercator投影在传统墨卡托投影的基础上进行了修改,主要特点包括:
简化和标准化:Web Mercator通常将地球投影到一个球体上,而非真实的椭球体(尽管地球是一个扁球体)。这样做的目的是简化计算和数据存储,同时确保跨平台和跨服务的一致性。
限制纬度范围:由于墨卡托投影在极点处会发散至无穷大,Web Mercator通常限制显示的纬度范围,一般不超过±85.0511度,以避免投影在高纬度地区出现极端变形和数值溢出。
Web标准化:Web Mercator投影常使用米作为单位,并且基于WGS84椭球体,这使得不同地图服务之间的数据交换更为方便。
像素坐标系:在Web Mercator中,地图被切分成一系列层级的瓦片,每个瓦片有固定的尺寸(通常为256x256像素)。随着地图的放大或缩小,瓦片层级会相应变化,但每个瓦片在Web Mercator坐标系中的位置保持不变。
EPSG代码
Web Mercator的EPSG代码是3857,这是国际上广泛接受的标准代码,用于标识这种投影方法。
应用
Web Mercator投影因其在Web应用中的高效性和便利性而被广泛使用。然而,它也有一些缺点,比如在高纬度地区地形的显著变形,以及对真实距离和面积的不准确表示。尽管如此,在大多数日常地图查看和导航应用中,这些缺陷的影响相对较小。
转换
在Cesium或其他GIS软件中,通常需要将地理坐标(如WGS84)转换为Web Mercator坐标,以便在Web地图上正确显示和操作。Cesium等库提供了内置的函数来处理这类坐标转换。