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球面投影


StereographicProjection

一种通过将球面表面上的点 P 从球面的 北极 N 投影到与 南极 S 相切的平面上的点 P^' 获得的地图投影 (Coxeter 1969, p. 93)。在这种投影中,大圆被映射为斜航线变为对数螺线

StereographicProjections

球面投影具有非常简单的代数形式,这直接来源于三角形的相似性。在上面的图中,设球面投影的球体半径为 r,并且 z 轴的位置如图所示。然后,根据投影平面和 z 轴的相对位置,可能存在各种不同的变换公式。

StereographicProjectionMap

半径为 R 的球体的变换方程由下式给出

x=kcosphisin(lambda-lambda_0)
(1)
y=k[cosphi_1sinphi-sinphi_1cosphicos(lambda-lambda_0)],
(2)

其中 lambda_0 是中心经度,phi_1 是中心纬度,并且

 k=(2R)/(1+sinphi_1sinphi+cosphi_1cosphicos(lambda-lambda_0)).
(3)

纬度 phi 和经度 lambda 的逆公式然后由下式给出

phi=sin^(-1)(coscsinphi_1+(ysinccosphi_1)/rho)
(4)
lambda=lambda_0+tan^(-1)((xsinc)/(rhocosphi_1cosc-ysinphi_1sinc)),
(5)

其中

rho=sqrt(x^2+y^2)
(6)
c=2tan^(-1)(rho/(2R))
(7)

并且最好使用双参数形式的反正切函数进行此计算。

对于扁球体R 可以解释为“局部半径”,定义为

 R=(R_ecosphi)/((1-e^2sin^2phi)coschi),
(8)

其中 R_e 是赤道半径,chi保角纬度


另请参阅

球心投影兰伯特等面积方位投影地图投影垂直透视投影

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参考文献

Coxeter, H. S. M. Introduction to Geometry, 2nd ed. New York: Wiley, pp. 93 and 289-290, 1969.Coxeter, H. S. M. and Greitzer, S. L. Geometry Revisited. Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 150-153, 1967.Snyder, J. P. Map Projections--A Working Manual. U. S. Geological Survey Professional Paper 1395. Washington, DC: U. S. Government Printing Office, pp. 154-163, 1987.

在 Wolfram|Alpha 中引用

球面投影

请引用为

Weisstein, Eric W. “球面投影。” 来自 MathWorld——Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/StereographicProjection.html

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