现在的世界地图只能让我们从一个角度观察地球,有些时候并无法客观的告诉我们某个地方与中国的相对位置,那么如何以中国为正中心将地球全部展开,不以南北极轴线作出世界地图?如图,是否可以设想欧洲剩余部分地图从西北部展开,非洲剩余部分从西边展开,美洲以从东北部展开,澳洲,纽西兰从东南部展开,南极洲从南部展开?(中心点可以选北京,上海或是最接近中国地理中心的大城市西安?)


可以,等距方位投影可以做到这一点

方位投影是大地测量学中地图投影的一个大类,包括非透视方位投影和透视方位投影。前者按变形性质又分为等角、等积和任意投影(包括本答案的等距方位投影);后者随视点位置不同又分为正射、外心、球面和球心投影。

手上只有以东京为中心的等距方位投影世界地图,北京中心与之类似都是斜轴投影,投影面与地球相切,切点在布宜诺斯艾利斯外海

看不清楚的话点原图,图中黄色为亚洲,绿色为非洲,蓝色是大洋洲,肉色是欧洲,右上角的北美洲变形尚不明显,而外圈南美洲变形相当大。

大概就是上图这个样子,图中央是东京向外三个圆圈分别是距东京5000、10000、15000km的等距线,深、浅红色均表示2004年世界主要航线。注意这张图上最外圈表示东京的对跖点,变形成圆圈。除中央经线(东140,西40)投影为直线外,其余的经纬线均为曲线。

由于地球表面不可展平而不产生破裂或褶皱,任何地图都会在各种地理要素上产生变形。等距方位投影只有2个要素没有变形:

  1. 任意一点距东京的距离(可推广到沿半径方向上两点之间的距离)
  2. 任意一点与东京的方位关系,即,任意一点与东京之间的线段都是测地线,表示球面最短距离。

除此以外,面积、任意两点之间的距离与方位角均不能准确表示。从上述性质可知等距方位投影可用于确定大圆航线,方法很简单,直接把任意一点与地图中心连起来,这条线就是大圆(劣弧)。比例尺也只能在这种情况下使用。这种地图航空上用得较多,不过南北极区域的地形、海域与纬线圈都为圆形或近圆形,极区往往也在用方位投影(不一定是等距离投影)

洲际弹道导弹的打击范围也可以用方位投影表示。这是因为在普通的墨卡托投影/等差分纬线多圆锥投影地图上,要表示10000km以上的等距线时非常不直观,而且无法应用比例尺。比如2009年美国人做的解放军弹道导弹射程图,国内由某著名军事杂志公开:

我们可以看到,东风21、东风3导弹作为中导,射程在伪圆柱投影图上几乎是以我国为中心的同心曲线,从东风4开始等距离线变形相当严重,这也是传统圆柱/伪圆柱投影世界地图的弊端。

2017年日本防卫白皮书推算的我国导弹射程

最外圈射程最大的是东风-5A,往内是东风-31A。中间那个与其他圆圈相交的黄色圆圈是09IV战略核潜艇于我国近海发射巨浪-2潜射弹道导弹的攻击范围。冷战时期由于双方交流不畅,北约用SS、SS-N表示苏联导弹,用CSS、CSS-N表示中国导弹。现在随著编号信息透明度加强,这一编号系统使用频率已经大大降低。

上面两张图就相当直观了。但请注意上图是以北极为中心的方位投影,理论上用于表示中国导弹射程仍然会有误差。

南北极地图同样:

百度百科这张图推测是等角正切方位投影,距投影中心越近变形越小。

联合国标志即为以北极为中心的等距方位投影,与东京中心投影图的区别在于投影面不在南极点与地球相切,而是与地球相割于南纬60度。这是因为依照联合国宪章的规定,南极洲不属于世界上任何一个国家,为全人类共同保护之地。

还有一张,东京中心的政区、地形图,等距方位投影。

注意图中「台湾」实为中国台湾;克什米尔不包括阿克赛钦地区;藏南为我国领土;未标出南海九段线。

这份地图即为日本官方意志在地缘政治上的体现。台湾地区就专门用一种字体来打擦边球。除有关我国的争议领土外,库页岛中部与南端各有一道国界线,其原因是日本于1951年的《旧金山和约》中放弃库页岛南部主权,但并未对苏移交主权;日本领土最北端国界标在了择捉岛北端,现为俄联邦领土,我国地图注记采用日本观点。南边冲之鸟礁不被我国承认为岛屿,这个议题在近几年由于我国的反对已少有提起。另外一个有意思的地方在这张图没表示出来的马岛上,我国地图一般标注为「马尔维纳斯群岛(福克兰群岛)(阿根、英争议)」而这份地图上两个名字恰巧相反,英国名在前,算是两国不同外交观点的一个缩影。


你是说这样的展开

还是这样的

还是这样的

还是这样的

或者

最后来个

D3js-geo 有几个不同的投影坐标系转换工具,还有扩展包

我之前写过个AIS数据的可视化工具,附带了部分坐标系转换 无聊可以点进去看看 互动一下比固定地图更有意思。

地球仪的实现借(git)鉴(fork)了

earth :: a global map of wind, weather, and ocean conditions?

earth.nullschool.net图标

点左下角图标 弹出窗口里面选不同的坐标系

GEOVIZ?

geoviz.geotricks.net图标

UX做的不是很好 当时时间紧没机会好好调一下参数

之后,之后当然是被人生其他事情给淹没了

现在手上有一堆noaa的数据,总想著啥时候重构一下做几个不同方向的东西玩。。。年底 年底先做个飓风历史图出来?


——说一下这图怎么得来的——

  1. 数据源来自(ETOPO1 Global Relief | NCE)里的数字高程图(DEM),它是用灰度表示海拔的一幅世界地形图,400多M的TIF,有带冰盖和不带冰盖两种。以前通过Seisman的个人博客也能找到这些文件,不过现在似乎原网址迁移了。
  2. 用Global Mapper(我用的是17)载入(花一些时间),默认的Projection(投影)是Geographic (Latitude/Longtitude),而Datum(基准面)从默认的修改为XIAN 1980(1980年国家大地坐标系/西安坐标系),得到一张墨卡托投影。
  3. 找到Tools - Configure-Projection子面板,选择Lambert azimuthal equal-area projection(兰伯特方位等积投影)。central longtitude改成108,central latitude改成34(大致是西安市的经纬度位置,准确来说不是地理中心,地理中心应该是在兰州附近)。这样就能得到以西安为中心点的原始图像。题主要问的应该就是这种投影方式,它相当于,吧地球看做空中悬浮著的一个充气弹性球壳,在正后方扎开一个眼,然后把这个眼抻成赤道那么大,让整个球壳上的信息都集中到正前方的半球上。
  4. 导出为png(再花一些时间),得到一张42000×42000的巨幅点阵图。用PS压缩一下尺寸,曲线里调整灰度,再根据灰度新建自定义渐变做一下渐变映射,就能得到这样一张不错的彩图。

优点是,七大洲四大洋没有一个被挡住看不到的(尽管投影变形得妈都不认了)

缺点是,因为其他区域都是被拉伸放大的,所以反衬得中国特别……小。


更新,用10.0版的GeoGraphics画好像更好看一点:

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以北京为中心的话……简陋了点,不过大概是这个意思吧……不对的话还有三百多种不同投影方式可以慢慢试……

Mathematica一条命令搞定,当然需要做得漂亮点的话就麻烦多了,笔记本上没装软体,用web版将就一下哈。


方位投影呗……

就是这种赶脚……

这种投影法,可以把地球上任意一点作为中心。

某些方位投影法里,是可以把两个半球画到一张图上的,一个半球在内,另一个在外。不过外面的那个半球的投影变形会非常严重,一般人不会这么搞的……


在中国找一个点,比如北京,作为中心,向四周展开,保留方向不考虑长度形状。将过该点的所有大圆展开变成直线。最后形成一个圆形地图,这个点的对峙点变成一个圆。

这张地图可以保证北京到任意点都是方向距离正确直线距离即是最短距离,但是其他点就不是。

球面无法展开为平面,投影要么长度失真要么面积失真要么方向、形状失真


我自己不会做,但我收藏了一张,也是好找但是偶然看到的

此图仍然是北极为中心的,最外围都是南极洲,还有个更加以中国为中心的,但一时找不到


问一问玩电台的HAM就知道了,他们手中都有一张以他们自己电台QTH为中心的世界大圆图,和哪个地方的HAM通信,天线要指向哪个角度,在大圆图上一清二楚。

下图是以香港为中心的大圆图,方位角010-040是北美,320-330是欧洲。其实提一句,东风快递的指挥室都有这种图,快递往哪送一清二楚。


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