北極航海圖投影方法研究及其在ECDIS中的應用.pdf

1、隨著北極冰蓋消溶，在北極航行成為可能，北冰洋戰(zhàn)略價值凸顯，這對我國在北極的利益以及未來的發(fā)展影響深遠，開展北極航海圖的編制迫在眉睫。投影對于航海圖編制、航行方法和導航裝備研制具有重要影響。因經緯線在北極地區(qū)快速收斂于極點，墨卡托投影制式的海圖在極區(qū)因變形過大已經不再適用，國際海圖編繪規(guī)范中規(guī)定在緯度80?以上采用日晷投影。由于缺乏系統(tǒng)、深入、細致的理論和數(shù)值分析，不便于具體指導極區(qū)航海圖編制和導航的應用。
　　制圖人員在選擇一種合

2、適的投影應用于特定的海圖時，往往面臨著許多問題。有許多因素影響著這一決定。這些因素有：a.覆蓋面積的形狀和位置；b.任何地圖投影所固有的變形大小和分布；c.涉及到特定用途的海圖所應具有的具體特征。
　　在選擇投影時，一種合乎邏輯的選擇方法是在同一投影區(qū)域內比較不同的投影方式，選取變形最小的一個。在本文的研究中，這始終是選擇北極地區(qū)投影的主要評價標準。除此之外，投影圖的具體應用決定了哪些屬性和標準比較重要。本文主要研究內容如下：

3、r>　　首先，對極區(qū)航海圖所用投影方式存在的問題進行分析，討論常用投影方式存在的優(yōu)缺點，及其應用在極區(qū)航海圖中的不足之處，制定投影評價標準。
　　其次，研究了圓柱、圓錐和方位三大類投影應用在極區(qū)航海圖中所存在的扭曲問題。推導變形公式，通過Matlab仿真實驗分析，計算并繪制蒂索指線圖和計算并繪制角度與面積扭曲的等值線圖，用于分析投影圖上兩點間廣義扭曲與變形特性。計算并繪制扭曲變化曲線，用于分析哪種投影方式更適合于特殊區(qū)域，通過評價

4、標準對這三大類投影方式進行分析比較，選取適合于極區(qū)航海圖的投影方式。
　　然后，因單一投影方式在嚴格要求下并不能滿足整個極區(qū)航海圖的應用。由此，將北極區(qū)域劃分成北極與亞北極兩個區(qū)域，對亞北極區(qū)域投影扭曲問題進行研究，通過評價標準選取合適的投影方式。同時分析投影經緯網(wǎng)形狀及極區(qū)大圓航線在投影平面上與直線的逼近程度，并制定大圓航線的航法。
　　最后，研究了ECDIS中海圖與雷達圖像的疊加問題。首先深入分析電子海圖與雷達疊加關鍵技