《最强大脑》都挑战“地图投影”了，咱就聊聊ArcGIS里新奇的投影玩法
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2018-01-30
2018年1月19日，江苏卫视《最强大脑》播出了一场地图投影相关的科学竞技真人秀。题目是将地球上任意五个城市以大圆弧线首尾相连形成封闭图形，选手观察，记忆后需通过指定的投影点完成对封闭图形的投影，然后在50个选项中选择出正确的答案。
题目一出，网上一片哀鸿遍野，学数学的，学地理的，学GIS，纷纷表示太难了太难了，也难怪潘老师的懵懵三连！
其实，ArcGIS中就提供了众多的坐标系统定义信息，有些投影坐标系一直静静存在，只是没有被关注，今天我们一起翻几个牌子，关注那些新奇的投影玩法！
作为在GIS领域的专业词——地图投影，究竟是指什么？ 嗯~ 地图投影就是将地球椭球体展开为平面的一种数学方法。
例如，高斯克吕格/Gauss Kruger、兰伯特/Lambert、墨卡托/Mercator……这些是业内人士耳熟能详的投影方法，它们各有适用场景以确保投影后某类或某几类变形最小，其最终要义就是最大程度地精确表示位置。
接下来就是神操作了！
准备示例数据，世界大洲及格网数据，当前是地理坐标系 WGS1984，首次拖拽到 ArcMap看起来是我们最熟悉的这个样子：
下面我们变换不同的投影方法，看看世界发生了什么变化。有关以下所有投影方法的具体说明，请戳阅读原文。
埃托夫投影/Aitoff projection
这种投影是 1889 年开发的一种用于世界地图的折衷投影。各条经线的间距相等，且这些经线以中央子午线为中心向两侧凸出。中央子午线是一条直线，它的长度为赤道长度的一半。纬线是间距相等的曲线，南北半球的纬线均向赤道凸出。
墨卡托投影/Mercator projection
经纬线投影为互相正交的平行直线。该投影在航海、航空应用很广。航海图上的等角航线常使用该投影。使用该投影，等角航线在地图上是一条直线。最初设计该投影的目的是为了精确显示罗盘方位，为海上航行提供保障。
等距方位投影/Azimuthal equidistant projection
这是一种平面投影，由纬度和经度确定的一个点作为平面与椭球的切点，当切点是本初子午线和赤道交点时，我们看到的世界是这样，大陆好像散开的拼图：
当以北极为切点时，我们看到的世界是这样：
为什么有种莫名的熟悉感？联合国的Logo是这样吧，灵感来自这里：
柏哥斯星状投影/Berghaus Star Projection
这种投影方法很有趣，让人一见倾心。此方法通常中心在北极，是对中央半球使用等距方位投影，而地球的另一半被分割为五个三角形，从而形成了一个围绕圆心的星形。
这种投影方法被美国地理学家协会(AAG) 采用作为 Logo。你不会真的以为AAG搞了一团乱麻填满了那个五角星吧。
彭纳投影/Bonne Projection
这个投影方法，同样很受欢迎。伪圆锥投影，所有的纬线为同心圆弧，并且投影变换后是个大大的心形。
地图也可以很有“爱”哦。
温克尔三重投影/Winkel tripel projection
这可能是我们最常见的世界地图挂图的一种投影方法。
这个你熟不熟？世界地图就是它啦。
古蒂等面积投影/Goode homolosine projection
这种投影方法最小化整个地球的变形，是一种不连续的伪圆柱等积投影，这种投影方法有两个版本，大陆和海洋。
Land：
Ocean：
更直观一点的，来剥个橘子皮就懂啦~
“上帝视角”/The World From Space
最后说一种 ArcGIS 自带的命名为 “The_World_From_Space” 的平面坐标系（WKID: 102038），使用了正射投影（Orthographic Projection）方法。投影变换后，像是在太空遥看这个蓝色星球。
这个坐标系的默认参数是 Longitude_Of_Center: -72.5333333334；Latitude_Of_Center: 42.5333333333，因此北美大陆位居中央。
修改下参数，调整下切点位置，就可以调整任意你想看到的位置啦~
投影变换是不是挺有意思的？ 带我们真正发现“数学之美”和“地图之美”。文章中多数投影方法，都有说明，您可以点击阅读原文，深入发现地图之美。
文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/PM95HYNHnlw3b0XNHbvRkA
题目一出，网上一片哀鸿遍野，学数学的，学地理的，学GIS，纷纷表示太难了太难了，也难怪潘老师的懵懵三连！
其实，ArcGIS中就提供了众多的坐标系统定义信息，有些投影坐标系一直静静存在，只是没有被关注，今天我们一起翻几个牌子，关注那些新奇的投影玩法！
作为在GIS领域的专业词——地图投影，究竟是指什么？ 嗯~ 地图投影就是将地球椭球体展开为平面的一种数学方法。
例如，高斯克吕格/Gauss Kruger、兰伯特/Lambert、墨卡托/Mercator……这些是业内人士耳熟能详的投影方法，它们各有适用场景以确保投影后某类或某几类变形最小，其最终要义就是最大程度地精确表示位置。
接下来就是神操作了！
准备示例数据，世界大洲及格网数据，当前是地理坐标系 WGS1984，首次拖拽到 ArcMap看起来是我们最熟悉的这个样子：
下面我们变换不同的投影方法，看看世界发生了什么变化。有关以下所有投影方法的具体说明，请戳阅读原文。
埃托夫投影/Aitoff projection
这种投影是 1889 年开发的一种用于世界地图的折衷投影。各条经线的间距相等，且这些经线以中央子午线为中心向两侧凸出。中央子午线是一条直线，它的长度为赤道长度的一半。纬线是间距相等的曲线，南北半球的纬线均向赤道凸出。
墨卡托投影/Mercator projection
经纬线投影为互相正交的平行直线。该投影在航海、航空应用很广。航海图上的等角航线常使用该投影。使用该投影，等角航线在地图上是一条直线。最初设计该投影的目的是为了精确显示罗盘方位，为海上航行提供保障。
等距方位投影/Azimuthal equidistant projection
这是一种平面投影，由纬度和经度确定的一个点作为平面与椭球的切点，当切点是本初子午线和赤道交点时，我们看到的世界是这样，大陆好像散开的拼图：
当以北极为切点时，我们看到的世界是这样：
为什么有种莫名的熟悉感？联合国的Logo是这样吧，灵感来自这里：
柏哥斯星状投影/Berghaus Star Projection
这种投影方法很有趣，让人一见倾心。此方法通常中心在北极，是对中央半球使用等距方位投影，而地球的另一半被分割为五个三角形，从而形成了一个围绕圆心的星形。
这种投影方法被美国地理学家协会(AAG) 采用作为 Logo。你不会真的以为AAG搞了一团乱麻填满了那个五角星吧。
彭纳投影/Bonne Projection
这个投影方法，同样很受欢迎。伪圆锥投影，所有的纬线为同心圆弧，并且投影变换后是个大大的心形。
地图也可以很有“爱”哦。
温克尔三重投影/Winkel tripel projection
这可能是我们最常见的世界地图挂图的一种投影方法。
这个你熟不熟？世界地图就是它啦。
古蒂等面积投影/Goode homolosine projection
这种投影方法最小化整个地球的变形，是一种不连续的伪圆柱等积投影，这种投影方法有两个版本，大陆和海洋。
Land：
Ocean：
更直观一点的，来剥个橘子皮就懂啦~
“上帝视角”/The World From Space
最后说一种 ArcGIS 自带的命名为 “The_World_From_Space” 的平面坐标系（WKID: 102038），使用了正射投影（Orthographic Projection）方法。投影变换后，像是在太空遥看这个蓝色星球。
这个坐标系的默认参数是 Longitude_Of_Center: -72.5333333334；Latitude_Of_Center: 42.5333333333，因此北美大陆位居中央。
修改下参数，调整下切点位置，就可以调整任意你想看到的位置啦~
投影变换是不是挺有意思的？ 带我们真正发现“数学之美”和“地图之美”。文章中多数投影方法，都有说明，您可以点击阅读原文，深入发现地图之美。
文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/PM95HYNHnlw3b0XNHbvRkA
