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第 卷 第 期 地 理 学 与 国土 研 究 16 2 VoI . 16 No .2 年 月 2000 5 Geography and TerritoriaI Research May 2000 多投影间地图投影变换实现的途径与优化 1 2 1 李 英 奎 ，吕 肖庆 ，李 敬 （ 北京大学城市与环境学系，北京 ； 北京大学计算机科学技术研究所，北京 ） 1. 100871 2 . 100871 摘要：针对多种地图投影间自由变换的需求，综合对比地图投影变换的主要方法及其特点，该文认 为反解变换是解决多种投影间投影变换的最佳途径。以此为基础，具体探讨了地图投影变换计算 机实现的主要过程，讨论了地图投影体系、投影参数、算法优化和误差控制等投影变换计算机实现 中的关键问题。 关键词：地图投影；反解变换；投影体系；投影参数；算法优化；误差控制 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） P282 . 1 A 1001 - 8107 2000 02 - 0079 - 06 地图投影变换是将数字地图由一种投影转换为另一种投影的坐标变换，其本质是建立不 同坐标系之间的一一对应关系。它是地图制图的理论基础，也是GIS 的重要组成部分，是GIS 区别于其它管理信息系统的重要方面，主要用来解决地图制图和GIS 中换带计算、地图转绘、 图层叠加等与地图投影密切相关的问题。 正是由于地图投影变换的重要性，促使其理论研究不断深入，同时随着计算机技术的发 展，计算机技术已大量应用于地图投影变换的实现，大大促进了地图投影学的发展。在我国 ［ ］ 70 ~ 80 年代，许多学者就开始探讨计算机辅助制图情况下地图投影的变换 1 ~ 5 ，提出正解变 换、反解变换、数值变换等多种方法，但由于当时计算机软硬件条件的限制，对地图投影变换计 算机实现的探讨主要侧重于两种固定投影之间的变换，多种投影间任意变换的研究较少。近 年来，随着计算机技术的飞速发展和人们对地图投影变换需求的不断提高，如何合理实现多种 地图投影间的任意变换已成为地图投影变换计算机实现所关注的主要内容。目前国内外的地 图制图和 软件（如：国外的 、 、 等，国内的 、 、方正 GIS ARC/ INFO MAPINFO MGE MAPGIS CITYSTAR 智绘等）中，都已不同程度地提供了多种投影间地图投影变换的功能模块。但从提供的投影种 类、使用的方便、专业化程度、投影变换效率以及系统稳定性等方面，国内软件与国外软件都还 有一定差距。因此，地图投影变换算法设计与优化处理的优劣在地图投影变换计算机实现中 至关重要。本文以方正智绘中地图投影模块的设计为基础，综合地图投影变换计算机实现的 不同方法，探讨多种投影间地图投影变换计算机实现的主要过程、算法设计和优化。 ! 多种投影间地图投影变换的主要方法 地图投影变换可以理解为建立两个平面场之间点的一一对应关系。设一平面场点位坐标 ［］ 2 为（，），另一平面场点位坐标为（， ），则地图投影变换方程式为 ： X y X Y