第二章 海图,第一节 地图投影 第二节 恒向线 第三节 墨卡托投影海图 第四节 港泊图与大圆海图的投影方法 第五节 海图绘制与出版 第六节 识图 第七节 海图的分类和使用注意事项,地图投影,地图投影和比例尺 地图投影概念 局部比例尺与投影变形 普通比例尺/基准比例尺 地图投影分类 按投影变形性质分类 按构成地图图网的方法分类 平面投影、圆锥投影、圆柱投影、条件投影,地图投影概念,地表面事物部分或全部数学法则平面 任意一点均可用经纬度描述 仅需将经纬线平面（地图经纬线图网 ） 不可展曲面同比例缩小：地球仪 不同比例(拉伸、压缩)：平面图 投影变形(长度、角度、面积变形),局部比例尺与投影变形,局部比例尺 概念： 表达式： 比例尺与投影变形 同一地图上各点局部比例尺可能都不相同； 同一点各个方向局部比例尺可能都不相同； 某点各个方向局部比例尺相同保持该点为等角投影。,普通比例尺/基准比例尺,概念 取值 各个局部比例尺的平均值 某点或某线的局部比例尺 某基准点(线)的局部比例尺 表示法 数字比例尺：1：30 000 直线比例尺,比例尺作用 决定海图制图的精度 决定海图作业的精度 决定图上资料的详尽程度,地图投影分类（按投影变形性质分类）,等角投影 概念 特性：局部相似：圆圆，角等角 整体变形：等圆不同大小圆 等积投影 概念 特性：与等角不能同时满足 （等角：半径比r/kr；面积比r2/k2r2） 任意投影：根据某种特殊需要/解决某种特定问题而制作地图的投影方法。,平面投影/方位投影,外射投影： 极射投影：绘制半空星图 心射投影：大圆海图、极区地图、大比例尺港湾图 （极切投影、赤道切投影、任意切投影）,圆锥投影,按位置关系分：正圆锥、横圆锥、斜圆锥投影 按投影变形分：等角、等积、任意投影,圆柱投影,正圆柱：等角正圆柱（墨卡托投影）航用海图 横圆柱：等角横圆柱（高斯投影）-极区、狭长、港湾图 斜圆柱 恒向线/等角航线 恒向线（rhumb line） 球面恒向线方程 恒向线性质 恒向线球面表现形式,球面恒向线方程,恒向线性质,当C = 000/180时：2 = 1。 当C = 090/270时：2 = 1。 以M(0, 0)代入恒向线方程得： 对应每个 2， 2仅一解。 上式可转化为： 以 2， 22， 等代入， 2将有无数解,恒向线球面表现形式,除航向C = 000/180，或者C = 090/270外，在地球表面上，恒向线表现为一条与所有子午线相交成恒定角度的、具有双重曲率的球面螺旋线，它逐渐趋向地极，但永远达不到地极。,墨卡托投影海图,航用海图应具备的两个条件 墨卡托投影/等角正圆柱投影 墨卡托海图特点 墨卡托图网绘制方法 （正规绘制方法、简易图网绘制原理和方法） 常见问题（Dep=DCos或D=Dep Sec ） 不同纬线比例尺问题、不同纬度岛宽问题 出发点与到达点问题、比例尺与经线间距,正圆柱投影,经线 - 相互平行直线 纬线 - 相互平行直线（经、纬线相垂直） 等经差 经线 - 等间距 相互平行直线 等纬差 纬线 - 不等距 相互平行直线（渐长）,墨卡托投影（纬度渐长率）,概念：图上任意纬线至赤道的距离与图上1赤道里（图上经差1长度）的比值。（示意图） 公式： 特点：仅与纬度有关，与比例尺等无关。 意义： 如是墨卡托海图，则任意两经线间距离DMP； 制图时，使任意两经线间距离DMP，则该图等角； DMP渐长 在平均纬度处量距离,纬度渐长率示意图,墨卡托海图特点,图网特点：经线为南北向相互平行的直线，其上有纬度图尺；纬线为东西向相互平行的直线，其上有经度图尺，且经线与纬线相互垂直。 经度1的长度（1赤道里）相等，但纬度1的长度（1海里）随纬度升高而逐渐变长，存在纬度渐长现象。 恒向线为直线，非最短航程航线。 具有等角特性。 同纬度纬线的局部比例相等，不同纬度的局部比例尺，随纬度的升高而逐渐增大。,正规墨卡托图网绘制方法,纸张大小，图幅经差 - 1赤道里长度e； 经差()1赤道里长度 - 绘画整度经线(间隔1或2或5)； DMP(MP2-MP1)1赤道里长度 - 绘画整度纬线(与经线垂直)； 绘画经度和纬度图尺：经线等分；纬线先10，再等分。 （END）,东西距与经差： Dep 原理： 等纬圈弧长Dep是被放大了sec倍。 相邻两纬线间经线放大,简易墨卡托图网绘制方法,例：以1经度等于6cm的比例尺，绘制120E124E，32N36N的简易图网。 图幅范围和经差-整度经线 在图的下端画一垂直与经线的直线，作为32N纬线。 自A点作一角度等于32.5，与121E经线相交与B点。 量取AC=AB，过C且垂直经线的直线，即为33N纬线。 用类似方法，画出其它纬线,港泊图与大圆海图投影方法,港泊图投影方法 高斯投影/高斯克-吕格投影： （原理、特点、应用） 平面图 心射投影：原理、特点、应用 大圆海图 投影原理和特点 使用注意事项,高斯投影原理,轴子午线-直线； 垂直轴子午线大圆-垂直轴子午线、等间距直线； 平行轴子午线小圆-平行轴子午线直线（渐长）； 轴子午线与赤道外经纬线-曲线，愈远，变形愈大。,高斯投影图特点,图网特点 具有等角投影特性。 轴子午线附近变形小 -经差小、纬差大的狭长区。 极区变形小-极区与高纬地区海图。 两种图网：经纬线和公里线图网，后者用于测量和军事。,大圆海图特点、使用注意事项,图网特点： 极切投影-所有经线为由极点向外辐射的直线，而所有纬线为以极点为圆心的同心圆； 赤道相切投影-经线为南北向相互平行的直线，纬线则为凸向赤道的圆锥曲线。 图上大圆弧为直线； 仅切点为等角投影，纵向变形横向变形；愈远变形愈大。 心射投影不是等角投影，不能在大圆海图上直接量取方向或夹角。除非图上绘制有变形向位圈，方可量取大圆方位。 大圆海图上相同纬度处投影变形不同，不能在大圆海图上直接量取距离。除非图上事先绘制有量距曲线，才能用特殊的方法量取距离。,海图坐标系与出版,海图坐标系 各国为使椭圆体尽可能接近所在地区大地水准面-采用不同坐标系； 两T图坐标系位移量大于海图极限精度-坐标转换（图与图之间转换）； 导航定位仪采用的坐标系与海图坐标系不同-坐标转换。 海图的出版与新版 新图(new chart) 新版图(new edition chart) 改版图(large correction chart),识图、海图标题栏,海图标题栏与图廓注记 海图基准面（高程基准面、深度基准面） 重要的海图图式 高程、水深和底质 航行障碍物（礁石、沉船、其他重要图式） 助航标志（重要航标、雷达信标、灯标注记） 其他常用图式 常见高程、水深、礁石、沉船、碍航物图式 出版单位徽志、图幅地理位置和图名,编图资料说明： 投影性质、比例尺与基准纬度 深度/高程基准面和单位 图式版别、坐标系和资料来源等 其它： 与航行安全有关的说明和重要注意或警告等 对景图、潮信表、潮流表、换算表等资料 坐标系修正量,图廓注记,海图图号(chart number)： 中版“按区、四角” 英版“按顺序、左上/右下、BA、L(XX)” 出版/发行情况(publication note)： 图廓外下中新图出版发行单位、日期 外下中右新版、改版日期(“1972”) 小改正(small correction)：图廓外左下角 图幅(dimensions)：图廓外右下角、内轮廓尺寸 阅图号、对数图尺。,高程、深度基准面,概念：山头、岛屿、明礁等的起算面 取值： 中版1985国家高程基准面 或：当地平均海面 英版MHWS（半日潮为主） 或：MHHW（日潮为主） 或：MSL（无潮海区） 概念：海图水深、干出高的起算面 取值： 中版理论最低潮面 （旧称：理论深度基准面） 英版天文最低潮面,高程、特殊高程,概念：陆上数字、部分水上带括号数字 起算面： 单位：中版 m；英版 m（米制）/ ft（拓制） 特殊高程： 标注：10m：标至整米（舍小数部分） 灯高（elevation）：MHWS光源中心 干出高：自深度基准面以上的高度。 比高：自地物、地貌基部地面至顶端的高度，即物标本身的高度。 净空高：MHWS/ 江河高水位中下梁最低点/ 管线最低点 山高：高程点+等高线、草绘线(虚线)、山形线(无高程) 建筑物高程：基部地面高程、比高、顶高,水深,概念：海图水面数字 起算面： 单位： 中版m； 英版m（米制）或 fm & ft（拓制） 字体： 斜体新测/ 小C； 直体不准、来自旧/小C,特殊水深：带点线圈 扫海水深： 等深线： “虚实”、“层次” 注记： 31m：整米,底质（nature of the seabed）,概念：海底性质，如：沙（sand，S）、泥（mud，M）、粘土（coral，Cy）、石（stone，St）、岩石（rock，R）、珊瑚（coral，Co）和贝（sheels，Sh）等。 注记顺序：先形容词后种类，如： 软泥（soM）。 混合底质：先多后少，如：MS，SM。 分层底质：先上后下，如：S/M、M/S。,礁石（rock）沉船（wrecks/WK）,礁石：海中突出、孤立的岩石。区分为： 明礁(rock uncovered)：明礁平均大潮高潮时露出的孤立岩石,与小岛同样表示。 干出礁(drying rock)：平均大潮高潮面下,深度基准面以上的孤立岩石。 适淹礁(rock awash)：深度基准面适淹的礁石。 暗礁(reef, submerged rock)：深度基准面以下的孤立岩石。 危险沉船 非危险沉船 中版： 20m 20m 英版： 28m 28m 其他： 已知最浅深度沉船、深度不明的沉船 未精测沉船、经扫海探测的沉船 部分船体露出沉船、仅桅杆(mast)露出沉船,其他重要图式,重要缩写 疑存/ED(existence doubtful) 疑深/SD(sounding doubtful) 疑位/PD(position doubtful) 概位/PA(position approximate) 据报/Rep.(reported) “碍/Obstn”：不明性质、深度障碍物 “碍锚/Foul”：沉船残骸及其它有碍抛锚和拖网的地区。,灯标注记,注记顺序： 节奏颜色周期灯高射程 如：FlR6s75m15M 基本灯质： 定光F： 闪光Fl： 明暗光Oc： 互光Al：,闪光： 单闪光Fl： 长闪光LFl：2s 快闪Q：50-80(我：60) 甚快闪VQ：80-160(我：120) 超快闪UQ：160次/秒 其他： 联闪光Fl(2)、混合联闪光Fl(2+1) 定闪光FFl、等明暗Iso. FlRW、AlFlRW,常见高程图式,等高线及高程点 建筑物高程 建筑物顶高 建筑物比高 树梢概略高度,常见水深图式,实际位置的水深 移位水深 狭水道最浅水深 未测到底水深 直体注记水深 干出高度,常见礁石图式,明礁（屿） 干出礁 适淹礁 深度不明暗礁 已知深度暗礁 非危险暗礁,常见沉船图式,危险沉船 非危险沉船 已知最浅深度沉船 经扫海探测的沉船 未精测的沉船 部分船体露出沉船 仅桅杆露出的沉船 按比例绘画的沉船,常见碍航物图式,沉船残骸及其他碍锚地 深度不明的障碍物 已知最浅深度的障碍物 经扫海的障碍物 渔栅 渔礁 贝类养殖场,重要航标图式,灯塔、灯桩