常用极区海图投影直接变换的闭合公式

针对新形势下北极航行对海图保障的迫切需求,研究了常用极区海图投影的直接变换问题。视地球为球体,引入余纬度,给出了极球面投影、横墨卡托投影和日晷投影等常用极区海图投影的正反解公式,在此基础上,系统地推导出了三种投影中任意两种投影间的直接变换公式。该公式为形式简单的闭合公式,可供极区海图投影变换和航海导航参数计算使用。

常用海图投影平面上大椭圆航线的表象与曲率分析

利用空间矢量方法推导出了椭球面上只与起止点地理坐标有关的大椭圆航线方程,代入4种常用海图投影的正解公式,得到不同投影平面上的大椭圆参数方程;利用上述参数方程进而推导出了不同投影面上大椭圆航线的曲率与曲率半径公式。选取伦敦到纽约的大椭圆航线为例,通过绘制不同投影面上的大椭圆航线并分析其曲率、曲率半径变化曲线可知,大椭圆航线在日晷投影上的表象为曲率处处为0的直线,而在其他投影面上的表象为曲率较小但不断变化的曲线。利用推导的曲率半径公式可以计算各类大椭圆航线上任意位置的“代曲直距”,方便在不同比例尺的海图上对大椭圆航线进行量测和绘制,提高作图效率。

基于ArcGIS Engine实现MVCF格式数字海图投影文件的恢复

MVCF(Military Vector Chart Format)格式数字海图具有数据结构简单、无拓扑关系描述、采用图面坐标记录地理空间要素等特点,被广泛应用于纸质海图的生产及数字海图的交换过程。然而,MVCF格式数字海图的图面坐标特性决定了其在数据交换及空间分析等应用领域存在一定的投影转换局限。为此,本文利用MVCF格式数字海图包含的控制文件信息,对海图图面坐标进行投影坐标转换,结合ArcGIS Engine组件平台,提出了MVCF格式海图投影文件的定义方法,实现了海图图面坐标与经纬度坐标间的自动转换,为MVCF格式海图在数据交换及空间分析领域的正确应用提供了技术基础。

椭球面上的奇点在海图投影中的描写

地球椭球面上的奇点即为地球的两个极点——南极点和北极点。在这两个奇点上,纬度(?)=±90°,经度λ不是一个单值点。再者,在这两点上子午线曲率半径等于卯酉圈曲率半径,即 M=N=6399699米,而且任意方向上的法截线曲率半径 R_α等于该值,所以在奇点上哪两个方向为主方向也是不确定的。根据微分几何的观点,这样的曲面点叫做圆性点或脐点,在脐点上有一群曲率线——经线通过,而另一群曲率线在脐点附近构成以脐点为圆心的微分圆——纬线圈。在绘制海图时,首先要建立地球椭球面上的点((?),λ)与海图平面上的点(x,y)

编制北极地区航海图有关问题的探讨

介绍了北极的概念,从海图投影、制图资料、专题符号、海图分幅等4个方面,研究了当前编制北极地区航海图需要解决的关键问题,为开展编制北极航海图的深入研究奠定了一定的基础。

再论采用双重投影法的椭球面日晷投影

为减小椭球面日晷投影的变形,讨论了椭球面日晷投影的特性,分析了3种球面下双重投影法的变形大小,结果表明采用高斯等角球面,投影长度变形最小,适合于各种比例尺的地图海图制图,可以使船只沿着拟大地线方向航行,迅速到达目的地。

基于正轴大圆海图的极区航行方法

为建立符合现有作业习惯、便于绘算作业的极区航行方法,定义新的方向计量“旋衡度”以简化大圆航线的表达与执行,为正轴大圆投影海图设计旋衡度方向与距离量取方法;结合改进方向显示的导航设备,为实现极区海图作业打下基础。结果表明:极区范围内该海图的长度变形与角度变形有限,可在高纬度的大比例尺海图上进行类似中低纬度的海图作业。该方法拓展极区导航的方向定义,降低对航行用图等角性的要求,避开地理方向恒向线与大圆弧不一致带来的原理性误差,并且可方便地扩展为全球范围的大圆航行方法。