2     地图投影的目的

地球椭球体表面是曲面，而地图通常要绘制在平面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面。然而球面是个不可展的曲面，换句话说，就是把它直接展为平面时，不可能不发生破裂或皱纹。若用这种具有破裂或褶皱的平面绘制地图，显然是不实用的，所以必须采用特殊的方法将曲面展开，使其成为没有破裂或褶皱的平面，于是就出现了地图投影理论。其基本原理就是：因为球面上一点的位置取决于它的经纬度，所以实际投影时是先将一些经纬线的交点展绘在平面上，再将相同的经纬度的点连成经线，相同的纬度的点连成纬线，构成经纬网。有了经纬网以后，就可以将球面上的点，按其经纬度展绘在平面上相应的位置处，如图 2‑1所示：

多分析技术和空间数据都是针对二维坐标或平面坐标设计，以平面地图投影的方式来存储空间坐标，因此很多时候我们都需要利用地图投影将三维的地理坐标转换为平面坐标。所谓的地图投影就是通过特定的数学方程式将经纬坐标（λ，φ）转换为平面坐标（X，Y）。从三维坐标转换为二维坐标时总会出现扭曲变形，地图投影就是用来减小这种变形的。

从上可知，地图投影的使用保证了空间信息从地理坐标变换为平面坐标后能够保持在地域上的联系和完整性，这是地图制图的基本要求，也是进行空间操作和空间分析的基本前提，因此地图投影对于地理数据在GIS中的应用是很重要的。