海图

第二章海图海图（chart）为满足航海需要而专门绘制的一种地图(map)。海图上详细绘画了航海所需要的各种资料，如：岸线、水深、底质、航行危险物以及助航标志等。海图的作用航行前拟定计划航线、制订航行计划航行中进行航迹推算、定位、导航和避险航行后总结航行经验，以及发生海事时判断事故责任等t1F1t2F2第二章海图第一节地图投影及其分类地图投影与比例尺(Projectionandscale)地图投影概念地图投影（也称图法），是将地球表面的经线和纬线，按一定的数学法则，绘画到平面上去，成为地图的经纬线图网的方法。地球表面是不可展曲面。按固定比例缩小只能成为地球仪而无法画到平面上。地图投影及其分类要构成地图的经纬线图网，应设法把不可展的地球面转移到某个可展成平面的几何面上（如平面、圆柱面、圆锥面等），再将该几何面展成平面。试想，一块桔子皮，如想将它平摊到平面上（如桌面上），能否做到不破裂地展开哪？显然必须有些地方压扁，有些地方会裂开。地球表面的事物投影到平面上（海图上）同样也存在相似的情况，如要将地面经纬线投影到海图平面上，则需要拉伸或压缩经纬线，这势必造成地图的投影变形是绝对的——将球面画成平面的图形要不变形是不可能的。投影变形地图投影及其分类局部比例尺(Localscale)在地面上任意一点A，在它的某一定方向上有线段AB，将它投影到地图上，变成图上线段ab，则该地图在A点的ab方向上的比例尺C是:ABablimC0AB由于投影变形不可避免，而不同地域变形的程度也不尽相同。因此，同一张地图各点的比例尺可能都不相同。甚至有时同一地点各个不同方向上的比例尺也可能不相同。局部比例尺在投影中的变化，可以反映出地图投影的变形特点。比如在图上某一点的各个方向上的局部比例尺都相等，则该点处的微小图形与对应的地面形状保持相似（在该处可保持角度不变），这就是等角投影（正形）投影，如墨卡托投影等。地图投影及其分类普通比例尺(基准比例尺)(Naturescale)是图上标明的比例尺。它可以是①图上某点或某条线上的局部比例尺（★该点或线也可不在该图内）②图上各个局部比例尺的平均值航用海图一般多采用某纬度线上的局部比例尺作为基准比例尺，该纬度叫作基准纬度(standardparallel)。例如1:100000atLat5400′，表示在纬度54˚的纬线上的局部比例尺为1:100000，但其它纬度上的比例尺则各不相同。套(系列)图可能采用统一的某基准纬度的局部比例尺，所采用的基准纬度有可能只在其中的一张图幅中。地图投影及其分类海图比例尺表示方法①数字比例尺1:1500000003001数字比例尺的分母数值越大，则比例尺越小；分母数值越小，则比例尺越大；②直线比例尺用比例图尺绘画在海图标题栏内或图边适当的地方地图投影及其分类海图比例尺的意义①决定海图的制图精度和海图作业的作业精度。在海图上，正常人的眼睛只能清楚地分辨出大于0.1mm的两点间的距离。在海图制图工作中，通常存在0.1mm长的绘画误差。图上0.1mm所对应的实际地面长度，叫做比例尺的精度，或者称海图的极限精度。在海图作业中，用削尖的铅笔尖在图上点一小点，其最小直径约0.2mm。这是海图作业时能够分辨和量出的最小距离。在比例尺1:300000的海图上，0.2mm相当于实际地面长度的60m，因此，在该海图上无法量取小于60m的长度。在比例尺1:30000的海图上，无法量取小于6m的长度。比例尺越大，海图作业的作图精度就越高地图投影及其分类②海图比例尺的大小也决定了图上资料的详尽程度比例尺越大，图区范围越小,则图上的资料越详细。海图作业时，应尽可能选择大比例尺海图，这样既可获得较多航海资料，又可提高海图作业精度。在比例尺小于1：1000000的总图和大洋图上，只绘有供大洋航行的重要灯塔和离岸有一定距离的航海危险物；在1：300000到1：750000的航海图上，只绘有近海航行所需的航标和外海的全部危险物；在比例尺更大的海岸图和港泊图上，则提供更加详尽的所有航海所需的资料；地图投影及其分类地图投影的分类1．按投影变形性质分类（1）等角投影(正形投影)(equiangleprojection)①地面上某地一个角度，投影到地图上后仍能保持其角度的大小不变。地面上一个微圆，投影到地图上仍能保持是一个圆。特点：是图上无限小的局部图像与地面上相对应的地形保持相似的一种投影方法。②在等角投影中，不能保持其对应的面积成恒定的比例。即等角不等积地图投影及其分类③在等角投影中，从局部来看能够保持其形状相似，但从整体来说地图形状仍然是有变形的。图上同一点的各个方向的局部比例尺相同，而不同地点的局部比例尺不相等，是随着纬度（或经度）的变化而变化的。地面上不同地点两个大小相同的圆，在等角投影的图上可能画成两个大小不同的圆。（2）等积投影(equal-areaprojection)保持地面上与图上相对应处的面积成恒定比例的一种投影方法。等积不等角（3）任意投影是指既不等角又不等积的各种投影方法。地图投影及其分类2．按构成地图图网的方法分类（1）平面投影(方位投影)(planprojection)它是将地面上的经线和纬线直接投射到与地面相切或相割的平面上去的投影方法。方位投影属透视投影，即以某一点为视点，将地球表面上的事物直接投射到投影面上。根据视点的位置不同，平面投影又可分为：①外射投影视点在球外地图投影及其分类②极射投影视点在球面上又称等角方位投影，航海上常用它来绘制半球星图。③心射投影又称日晷投影视点在球心由于这种投影图上的任意直线都是大圆弧，所以航海上设计大圆航线的大圆海图就是心射平面投影图。另外，某些大比例尺港湾图(英版平面图)及极区海图也常用心射投影图。地图投影及其分类根据投影平面与地球面相切的位置不同，又分为：极切投影、赤道切投影和任意切投影三种。地图投影及其分类（2）圆锥投影(conicalprojection)圆锥投影是用一个圆锥相切或相割于地球仪的纬度圈，圆锥轴与地轴重合，并以地心为视点，将地球仪的经线和纬线投影到圆锥表面上去，然后沿圆锥母线切开展平，即为圆锥投影图网。地图投影及其分类（3）圆柱投影(cylindricalprojection)圆柱投影是用一个圆柱套在地球仪上，将地球仪的经线和纬线投影到圆柱面上去，然后沿圆柱母线切开展平，即成为圆柱投影图网。正圆柱投影——圆柱轴与地轴重合。投影中若能保持等角正形，称等角正圆柱投影，又叫墨卡托投影(Mercatorprojection)，它是航用海图投影的主要方法。地图投影及其分类横圆柱投影——如果圆柱轴在赤道面上与地轴垂直。投影中若能保持等角正形，称等角横圆柱投影，又叫高斯投影(Gaussprojection)，它是大比例尺海图和极区海图的常用投影方法。斜圆柱投影——圆柱轴与地轴斜交。（4）条件投影凡不属于上述三种的投影方法，而是按一定的数学关系绘制成图网的，叫作条件投影。