北極航海圖投影方法研究及其在ECDIS中的應(yīng)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(jià)值凸顯，這對(duì)我國(guó)在北極的利益以及未來(lái)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)，開(kāi)展北極航海圖的編制迫在眉睫。投影對(duì)于航海圖編制、航行方法和導(dǎo)航裝備研制具有重要影響。因經(jīng)緯線在北極地區(qū)快速收斂于極點(diǎn)，墨卡托投影制式的海圖在極區(qū)因變形過(guò)大已經(jīng)不再適用，國(guó)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(xì)致的理論和數(shù)值分析，不便于具體指導(dǎo)極區(qū)航海圖編制和導(dǎo)航的應(yīng)用。
　　制圖人員在選擇一種合

2、適的投影應(yīng)用于特定的海圖時(shí)，往往面臨著許多問(wèn)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(yīng)具有的具體特征。
　　在選擇投影時(shí)，一種合乎邏輯的選擇方法是在同一投影區(qū)域內(nèi)比較不同的投影方式，選取變形最小的一個(gè)。在本文的研究中，這始終是選擇北極地區(qū)投影的主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，投影圖的具體應(yīng)用決定了哪些屬性和標(biāo)準(zhǔn)比較重要。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：

3、r>　　首先，對(duì)極區(qū)航海圖所用投影方式存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，討論常用投影方式存在的優(yōu)缺點(diǎn)，及其應(yīng)用在極區(qū)航海圖中的不足之處，制定投影評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　其次，研究了圓柱、圓錐和方位三大類(lèi)投影應(yīng)用在極區(qū)航海圖中所存在的扭曲問(wèn)題。推導(dǎo)變形公式，通過(guò)Matlab仿真實(shí)驗(yàn)分析，計(jì)算并繪制蒂索指線圖和計(jì)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(diǎn)間廣義扭曲與變形特性。計(jì)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(guò)評(píng)價(jià)

4、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這三大類(lèi)投影方式進(jìn)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(yán)格要求下并不能滿足整個(gè)極區(qū)航海圖的應(yīng)用。由此，將北極區(qū)域劃分成北極與亞北極兩個(gè)區(qū)域，對(duì)亞北極區(qū)域投影扭曲問(wèn)題進(jìn)行研究，通過(guò)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)選取合適的投影方式。同時(shí)分析投影經(jīng)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(dá)圖像的疊加問(wèn)題。首先深入分析電子海圖與雷達(dá)疊加關(guān)鍵技