地图投影和坐标系
地理坐标系与投影坐标系
地理坐标系与投影坐标系1、地理坐标系（Geographic coordinate system），Geographic coordinate system直译为地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显，Geographic coordinate system是球面坐标系统。
我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行艹作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的一个椭球体。
这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。
具有长半轴，短半轴，偏心率。
以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。
在坐标系统描述中，可以看到有这么一行：Datum: D_Beijing_1954表示，大地基准面是D_Beijing_1954。
--------------------------------------------------------------------------------有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。
完整参数：Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000) Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954Spheroid（参考椭球体）: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、接下来便是Projection coordinate system（投影坐标系统），首先看看投影坐标系统中的一些参数。
测绘技术中的地图投影和坐标系统介绍
测绘技术中的地图投影和坐标系统介绍地图投影和坐标系统是测绘技术中非常重要的内容。
在测绘工作中，我们经常需要将地球上的三维地理空间信息转化为二维的平面地图，这就需要借助地图投影来实现。
同时，为了方便对地球上的各个位置进行准确测量和定位，需要使用坐标系统来进行坐标的表示和计算。
下面，本文将对地图投影和坐标系统进行详细介绍。
1. 地图投影地图投影是将地球上的球面地理信息映射到平面地图上的一种方法。
由于地球是一个球体，而纸张是一个平面，所以无法直接将球面地理信息直接展示在平面地图上。
地图投影的目的就是将地球上的三维地理信息投影到二维的平面地图上，以方便理解和使用。
地图投影有很多种类，常见的有等面积投影、等角投影、等距投影等。
不同的地图投影有各自的优势和适用范围。
等面积投影保持地图上各个区域的面积比例，适用于需要准确表示各个区域大小的地图。
等角投影保持地图上各个区域的角度关系，适用于需要准确表示方向和形状的地图。
等距投影保持地图上各个区域的距离比例，适用于需要准确表示距离和比例的地图。
2. 坐标系统坐标系统是用来表示地球上各个位置坐标的一种体系。
地球是一个球体，所以需要使用三维坐标来表示地球上的点。
常用的地球坐标系统有大地坐标系统和空间直角坐标系统。
大地坐标系统是由经度和纬度组成的坐标系统。
经度表示一个点相对于本初子午线的东西方向的角度，纬度表示一个点相对于赤道的南北方向的角度。
大地坐标系统适用于较小范围内的点的表示和定位。
空间直角坐标系统是由X、Y、Z三个坐标轴组成的坐标系统。
X轴指向地球上的某个固定点，通常是本初子午线上的点；Y轴指向地球上的东方；Z轴垂直于地球的表面向上延伸。
空间直角坐标系统适用于需要较高精度的大范围点的表示和测量。
除了大地坐标和空间直角坐标，还有一些其他的坐标系统，如UTM坐标系统和高程坐标系统等。
它们针对不同的测绘工作和应用领域，提供了不同的坐标表示方式和计算方法。
3. 地图投影与坐标系统的关系地图投影和坐标系统是密不可分的。
地图投影方法与投影坐标系选择要点
地图投影方法与投影坐标系选择要点地图投影方法是将三维地球表面上的地理现象投影到二维的平面地图上的一种方法。
由于地球是一个近似椭球体，而平面是一个二维的平面，所以在投影过程中会产生形变。
选择合适的地图投影方法和投影坐标系非常重要，影响到地图的形状、距离和面积的准确性。
本文将介绍地图投影方法的常见类型和投影坐标系的选择要点。
一、地图投影方法的常见类型1. 正轴等积投影正轴等积投影是一种保持面积比例的地图投影方法。
在这种投影下，地球的表面被投影到一个正方形或矩形上，并且保持各个区域的面积比例不变。
常见的正轴等积投影有等面积圆柱投影和等面积伪圆柱投影。
2. 等角投影等角投影是一种保持角度比例的地图投影方法。
在这种投影下，地球的表面被投影到一个平面上，并且保持各个区域的角度比例不变。
常见的等角投影有兰勃托投影和阿卡莱投影。
3. 等距投影等距投影是一种保持距离比例的地图投影方法。
在这种投影下，地球的表面被投影到一个平面或曲面上，并且保持各个区域中的点到中心点的距离比例不变。
常见的等距投影有墨卡托投影和麦卡托投影。
二、投影坐标系的选择要点1. 使用适当的投影坐标系选择适当的投影坐标系可以减小地图形变的程度，并提高地图上特定地理现象的可视性。
在选择投影坐标系时，要考虑地图覆盖的范围和地理现象的特性。
例如，对于大范围的地图，使用等积投影可以更好地保持区域的面积比例；对于海洋区域的地图，使用墨卡托投影可以更好地表示沿纬线方向的距离比例。
2. 理解投影坐标系的优缺点不同的投影坐标系有着各自的优点和缺点，需要根据具体的需求进行选择。
例如，麦卡托投影是一种等距投影坐标系，适用于需要准确测量距离的地图，但在北极和南极地区会产生严重形变；兰勃托投影是一种等角投影坐标系，适用于需要保持角度比例的地图，但在大规模地图上会引起面积的不准确。
3. 注意投影坐标系与地图投影方法的匹配不同的地图投影方法有着不同的投影坐标系适用范围。
在选择投影坐标系时，要考虑与选择的地图投影方法的匹配性。
如何选择适合的地图投影方法和坐标系
如何选择适合的地图投影方法和坐标系地图作为一种重要的信息传媒工具，在现代社会中的应用广泛。
然而，要将真实世界的地理信息映射到平面地图上，就需要选择适合的地图投影方法和坐标系。
本文将探讨如何选择合适的地图投影方法和坐标系，以提高地图的精准度和可读性。
首先，地图投影方法是指将三维地球表面映射为二维平面地图的数学方法。
目前常用的地图投影方法包括等角圆柱投影、等距圆柱投影、等面积圆柱投影、圆锥投影和面投影等。
每种投影方法都有其独特的特点和应用场景。
在选择地图投影方法时，需要考虑地图的使用目的、地图覆盖范围以及地图的可读性要求。
如果地图的使用目的是进行导航和路径规划，那么等角圆柱投影和等距圆柱投影是比较常见的选择。
等角圆柱投影保持了地图上各个地方的方向关系，适合用于航空和海洋导航等场景。
而等距圆柱投影则将地图上的每一点与其对应的地球上的点之间的距离保持一致，适合用于公路和铁路交通规划。
在选择等角圆柱投影或等距圆柱投影时，需要考虑地图的可读性和精准性，以及用户对方向关系或距离的重视程度。
另一方面，如果地图的使用目的是进行地理分析和统计，那么等面积圆柱投影可能更为适合。
等面积圆柱投影将地球上的等面积区域映射到地图上的等面积区域，保持了地理信息的相对比例关系，适合用于人口分布、资源分布等统计分析。
然而，等面积圆柱投影在保证面积相等的同时，会造成形状的扭曲。
因此，在选择等面积圆柱投影时，需要对面积和形状的平衡进行权衡。
此外，地图投影方法还需要考虑地图的覆盖范围。
通常情况下，等角圆柱投影和等距圆柱投影适用于全球范围的地图，而圆锥投影适用于纬度范围较小的区域地图，而面投影则适用于局部地区和城市地图。
在选择地图投影方法时，需要根据地图的覆盖范围来确定最适合的投影方法，以保证地图的可读性和准确性。
除了地图投影方法，选择合适的坐标系也是确保地图准确性的关键。
常见的地图坐标系包括经纬度坐标系、平面直角坐标系和高斯投影坐标系等。
使用地图投影和坐标系统进行地理空间数据处理
使用地图投影和坐标系统进行地理空间数据处理地理空间数据处理是现代地理学研究领域中不可或缺的一项技术，而在这项技术中，地图投影和坐标系统的应用无疑扮演着重要角色。
地图投影和坐标系统的选择对于地理空间数据的处理和分析具有深远的影响，它们决定了地图上地理实体的形状和位置的准确度。
因此，了解和正确选择地图投影和坐标系统对于地理空间数据处理具有重要意义。
一、地图投影的选择与应用地球是一个近似于椭球的立体物体，而平面地图则是将地球表面的曲面投影到一个平面上的过程。
地图投影的目的是将地球上的三维空间信息转化为二维平面上的坐标，并且尽可能减少形状变形和距离失真。
然而，由于地球的形状和平面的几何特性的差异，无法完美地将地球表面投影到平面上。
因此，根据测量的需求和目标领域的不同，选择适合的地图投影非常重要。
在地理空间数据处理中，常用的地图投影方式有艾尔伯特等积圆锥投影、墨卡托投影和兰伯特等角圆锥投影等。
艾尔伯特等积圆锥投影适用于将整个地球表面投影到一个圆锥上，其面积保持不变，但是形状和距离会产生一定的失真。
墨卡托投影则是将地球表面等分为按纬度和经度划分的网格，适用于大范围地图制作和导航应用。
兰伯特等角圆锥投影则是在切面上等角投影，适用于中等规模和高纬度地区。
除了这些常用的地图投影方式，还有一些特殊的投影方式如卡尔森投影、波恩投影等，它们在特定领域和应用中具有特殊的优势。
对于地理空间数据处理，选择合适的地图投影方式很大程度上决定了数据的准确性和可视化效果。
二、坐标系统的选择与应用除了地图投影，坐标系统也是地理空间数据处理中不可或缺的要素之一。
坐标系统是一种将地球表面上的实际位置转化为数学坐标的方式，它可以精确地描述一个地球上的位置。
在地理空间数据处理中，常见的坐标系统有经纬度坐标和投影坐标等。
经纬度坐标是一种以地球的纬度和经度作为坐标的表示方式，它将地球表面划分成无数的经度和纬度线，利用这些线的交点作为坐标点，可以精确地表示一个地球上的位置。
测绘技术中的地图投影与坐标系选择
测绘技术中的地图投影与坐标系选择地图是人类记录和表达地理信息的工具，而测绘技术则是获取地理信息并将其转化为地图的过程。
在测绘过程中，地图投影和坐标系选择是非常重要的环节，它们直接影响到地图的精度和可用性。
一、地图投影地球是一个近似于椭球体的三维物体，而地图则是将三维地球表面展示在平面上的二维图像。
由于地球的曲率，不能将其完整地展示在一个平面上。
因此，地图投影就是将地球的三维曲面投影到一个平面上的方法。
常见的地图投影方法有圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
圆柱投影是将地球的经纬度坐标投影到一个圆柱体上，并展开成平面。
圆锥投影是将地球的经纬度坐标投影到一个圆锥体上，并展开成平面。
平面投影则是将地球的经纬度坐标投影到一个平面上。
不同的地图投影方法有不同的特点和应用范围。
根据测绘需求和地理区域的不同，我们选择适合的地图投影方法，以保证地图的准确性和可读性。
例如，对于大范围的地理区域，我们可以选择等面积圆锥投影，以保持地图上标志性地物的面积比例一致。
二、坐标系选择坐标系是一种用来描述地球上点的位置信息的系统。
常用的坐标系有经纬度坐标系和投影坐标系。
经纬度坐标系是一种基于地球自转轴的坐标系，以地球的经度和纬度来表示点的位置。
经度表示东西方向上的角度，纬度表示南北方向上的角度。
经纬度坐标系适用于大范围的地图和全球定位系统（GPS）。
为了精确描述地球上的点，我们通常使用投影坐标系。
投影坐标系是在地图投影的基础上建立的坐标系，通过投影的方式将地球上的点映射到平面上，并使用x和y坐标来表示点的位置。
不同的地图投影方法会使用不同的投影坐标系。
例如，圆柱投影常用的投影坐标系是高斯-克吕格坐标系，圆锥投影常用的投影坐标系是横轴墨卡托投影坐标系。
选择合适的坐标系可以提高测绘的精度和一致性。
在选择坐标系时，需要考虑地图投影的特点、测绘要求和数据交互性。
例如，如果需要进行大范围的地图测绘，可以选择等距圆柱投影和高斯-克吕格投影坐标系。
测绘技术中常见的地理坐标系与投影坐标系
测绘技术中常见的地理坐标系与投影坐标系地理坐标系和投影坐标系在测绘技术中起着重要的作用，它们是为了描述地球表面上的点位置而建立的两种坐标系统。
地理坐标系通常用经度和纬度表示，而投影坐标系则将地球表面投影到一个平面上，使用X和Y坐标表示。
本文将详细介绍这两种坐标系的特点和应用。
1. 地理坐标系地理坐标系是一种以地球自转轴和广义纬线为基准，用经纬度来描述地球表面上点的位置的坐标系统。
经度是东西方向上的角度，以经过伦敦的本初子午线为基准，向东为正，向西为负。
纬度是南北方向上的角度，以赤道为基准，向北为正，向南为负。
地理坐标系的优点是直观、简单，适合描述全球范围内的位置信息。
在实际应用中，地理坐标系常用于全球定位系统（GPS）等卫星导航系统、地质勘探、大地测量和地理信息系统（GIS）等领域。
地理坐标系的能力超出了商业领域，也影响到了许多其他行业，例如航空航天、军事和交通规划等。
2. 投影坐标系投影坐标系是为了将地球表面上的点投影到平面上而建立的坐标系统。
由于地球是一个三维的球体，无法完全展开成一个平面。
因此，为了在地图上呈现出地球表面上的点的位置，需要进行一定的变形。
投影坐标系通过一系列数学方法将地球表面投影到平面上，使得点的位置可以用X和Y坐标表示。
不同的投影方法会导致不同形状和大小的变形。
常见的投影类型包括等面积投影、等角投影和等距投影等。
选择适当的投影方法取决于使用地图的目的和地理位置。
例如，在海洋测绘中常使用的墨卡托投影可以保持小范围内的面积比例不变，而麦卡托投影可以保持大范围内的方向和形状比例不变。
投影坐标系的应用广泛，包括地图制图、导航、城市规划、土地利用和资源管理等。
它使得我们能够更准确地测量和描述地球表面上的各种地理现象和人类活动，并在实践中起着重要的作用。
3. 地理坐标系与投影坐标系的联系和转换地理坐标系和投影坐标系是相互关联的，它们之间可以通过不同的转换方法进行互相转换。
当我们在地球上的某一点给定经纬度时，可以通过投影转换方法将其转换为投影坐标系中的X和Y坐标。
第四章坐标系统与地图投影-中国科学院测量与地球物理研究所
空间参照系统和地图投影导读：正如上一章所描述的，一个要素要进行定位，必须嵌入到一个空间参照系中，因为GIS所描述是位于地球表面的信息，所以根据地球椭球体建立的地理坐标（经纬网）可以作为所有要素的参照系统。
因为地球是一个不规则的球体，为了能够将其表面的内容显示在平面的显示器或纸面上，必须进行坐标变换。
本章讲述了地球椭球体参数、常见的投影类型。
考虑到目前使用的1：100万以上地形图都是采用高斯——克吕格投影，本章最后又对该种投影类型和相关的地形图分幅标准做了简单介绍。
1．地球椭球体基本要素1．1地球椭球体1．1．1地球的形状为了从数学上定义地球，必须建立一个地球表面的几何模型。
这个模型由地球的形状决定的。
它是一个较为接近地球形状的几何模型，即椭球体，是由一个椭圆绕着其短轴旋转而成。
地球自然表面是一个起伏不平、十分不规则的表面，有高山、丘陵和平原，又有江河湖海。
地球表面约有71%的面积为海洋所占用，29%的面积是大陆与岛屿。
陆地上最高点与海洋中最深处相差近20公里。
这个高低不平的表面无法用数学公式表达，也无法进行运算。
所以在量测与制图时，必须找一个规则的曲面来代替地球的自然表面。
当海洋静止时，它的自由水面必定与该面上各点的重力方向（铅垂线方向）成正交，我们把这个面叫做水准面。
但水准面有无数多个，其中有一个与静止的平均海水面相重合。
可以设想这个静止的平均海水面穿过大陆和岛屿形成一个闭合的曲面，这就是大地水准面（图4-1）。
图4-1：大地水准面大地水准面所包围的形体，叫大地球体。
由于地球体内部质量分布的不均匀，引起重力方向的变化，导致处处和重力方向成正交的大地水准面成为一个不规则的，仍然是不能用数学表达的曲面。
大地水准面形状虽然十分复杂，但从整体来看，起伏是微小的。
它是一个很接近于绕自转轴（短轴）旋转的椭球体。
所以在测量和制图中就用旋转椭球来代替大地球体，这个旋转球体通常称地球椭球体，简称椭球体。
1．1．2地球的大小关于地球椭球体的大小，由于采用不同的资料推算，椭球体的元素值是不同的。
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地球坐标系与投影方式的理解(关于北京54,西安80,WGS84;高斯,兰勃特,墨卡托投影) 一、地球模型
地球是一个近似椭球体，测绘时用椭球模型逼近，这个模型叫做参考椭球，如下图：
赤道是一个半径为a的近似圆，任一圈经线是一个半径为b的近似圆。
a称为椭球的长轴半径，b称为椭球的短轴半径。
a≈6378.137千米，b≈6356.752千米。
（实际上，a也不是恒定的，最长处和最短处相差72米，b的最长处和最短处相差42米，算很小了）
地球参考椭球基本参数：
长轴：a
短轴：b
扁率：α=(a-b) / a
第一偏心率：e=√(a2-b2) / a
第二偏心率：e'=√(a2-b2) / b
这几个参数定了，参考椭球的数学模型就定了。
什么是大地坐标系？
大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。
地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示：(L, B, H)。
空间直角坐标系是以参考椭球中心为原点，以原点到0度经线与赤道交点的射线为x轴，原点到90度经线与赤道交点的射线为y轴，以地球旋转轴向北为z 轴：(x, y, z)
共同点：显然，这两种坐标系都必须基于一个参考椭球。
不同点：大地坐标系以面为基准，所以还需要确定一个标准海平面。
而空间直角坐标系则以一个点为基准，所以还需要确定一个中心点。
只要确定了椭球基本参数，则大地坐标系和空间直角坐标系就相对确定了，只是两种不同的表达而矣，这两个坐标系的点是一一对应的。
二、北京54，西安80，WGS84
网上的解释大都互相复制，语焉不详，隔靴搔痒，说不清楚本质区别。
为什么在同一点三者算出来的经纬度不同？难道只是不认同对方的测量精度吗？为什么WGS84选地球质心作原点，而西安80选地表上的一个点作原点？中国选的大地原点有什么作用？为什么选在泾阳县永乐镇？既然作为原点，为什么经纬度不是0？下面是我个人的理解。
首先，三者采用了不同的参考椭球建立模型，即长短轴扁率这组参数是不同的。
北京54：长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.2997381
西安80：长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101 WGS84：长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率
1/298.257223563，第一偏心率0.0818********，第二偏心率
0.082095040121
这些参数不同，决定了椭球模型的几何中心是不同的。
那么为什么这三种坐标系的参数有这么大差别呢？除了测量精度不同之外，还有一个原因，就是侧重点不一样。
WGS84是面向全球的，所以它尽量逼近整个地球表面，优点是范围大，缺点是局部不够精确。
北京54用的是前苏联的参数，它是面向苏联的，所以它在前苏联区域这个曲面尽量逼近，而其它国家地区偏多少它不管。
它以苏联的普尔科沃为中心，离那越远，误差就越大。
西安80是面向中国的，所以它在中国区域这个曲面尽量逼近，而其它国家地区偏多少它不管。
而且这个逼近是以西安附近的大地原点为中心的，也就是说，在西安大地原点处，模型和真实地表参考海平面重合，误差为0，而离大地原点越远的地方，误差越大。
所谓的大地原点就是这么来的，它是人为去定的，而不是必须在那里，它要尽量放在中国的中间，使得总的误差尽量小而分布均匀。
然后，我国在自已境内进行的建筑，测绘，勘探什么的所绘制的图，都以这个大地原点为基准，去建立各种用途的地表坐标系，就能统一起来了。
所以在中国区域，WGS84模型是没有西安80模型那么准确。
而用西安80模型来算美国的点，则更不准确。
现在更新为2000国家大地坐标系，参数比西安80更精确了，而道理是一样的。
都说WGS84是质心坐标系，北京54，西安80是参心坐标系，何谓质心？何谓参心？
质心好理解，就是地球体的质量中心，WGS84坐标系面向全球定位，所以它所建立的模型是最中庸的，没有偏向任何一个地区，椭球体模型的几何中心与地球质心重合时，模型就会最接近整个地球。
而北京54和西安80侧重于局部的精确性，而舍弃整体的精确性，当椭球模型(西安80)在中国区域最精确时，它的几何中心肯定不是地球质心，而在别的地方。
所以这个几何中心称之为参考中心，简称参心。
地球上一个点经纬度，是基于参考椭球来算的，所以，同一个地方，用北京54，西安80，WGS84算出来的经纬度是三个不一样的值。
由于GPS用的是WGS84，所以我们手机看到的是WGS84坐标系的经纬度。
三、地图在平面上的投影
我们的地图，总得画在纸上，在显示器上吧，不然到处拎着地球仪？地球上的点是用经纬度表示的，纬度越高的地方，1度的经度的距离就越短。
那么，问题来了，地球表面是曲面，而且经纬度与长度距离并不是简单的比例关系，怎样画到平面上？答案是，投影算法。
好，问题又来了，投影算法哪家强？
1.高斯-克吕格投影
假设一个椭圆柱面与地球椭球体面横切于某一条经线上，按照等角条件将中央经线东、西各3°或1.5°经线范围内的经纬线投影到椭圆柱面上，然后将椭圆柱面展开成平面而成的。
高斯克吕格投影是分带投影的，主要分有3度带和6度带两种。
3度带就是经度每3度一个带，全球切成120个带；6度带就是经度每6度一个带，全球切成60个带。
不同的带之间各有各的原点自成xy坐标系，不能用本带的xy坐标系去计算其它带的，因为原点都不同了。
高斯克吕格投影的变形分析：
①中央经线上无变形，满足投影后长度比不变的条件；
②除中央经线上长度比为1以外，其它任何点长度比均大于1；
③在同一条纬线上，离中央经线越远则变形越大，最大值位于投影带边缘。
④在同一条经线上，纬度越低变形越大，最大值位于赤道上。
⑤等角投影，无角度变形，面积比为长度比的平方。
⑥长度比的等变形线平行于中央轴子午线。
优点：长度和面积变形是最小的(比起其它投影)。
缺点：需要分带，相邻的带不能拼接(上尖下宽怎么接？好难个)，导致覆盖范围小。
所以高斯投影适用于小地区的地图，一个带就能覆盖的地区。
有两种：
①等角圆锥投影。
设想用一个正圆锥切于或割于球面，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开成平面。
投影后纬线为同心圆圆弧，经线为同心圆半径。
没有角度变形，经线长度比和纬线长度比相等。
适于制作沿纬线分布的中纬度地区中、小比例尺地图。
市面上的中国地图应该就是用这种投影的。
②等积方位投影。
设想球面与平面切于一点，按等积条件将经纬线投影于平面而成。
按投影面与地球面的相对位置，分为正轴、横轴和斜轴3种。
在正轴投影中，纬线为同心圆，其间隔由投影中心向外逐渐缩小，经线为同心圆半径。
在横轴投影中，中央经线和赤道为相互垂直的直线，其他经线和纬线分别为对称于中央经线和赤道的曲线。
在斜轴投影中，中央经线为直线，其他经线为对称于中央经线的曲线。
该投影无面积变形，角度和长度变形由投影中心向周围增大。
横轴投影和斜轴投影较常应用，东西半球图和分洲图多用此投影。
假设地球被围在一中空的圆柱里，其基准纬线与圆柱相切（赤道）接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定基准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
优点：没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角。
缺点：长度和面积变形明显，纬线间隔从基准纬线处向两极逐渐增大。
但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
谷歌地图，百度地图用的就是墨卡托投影，且以赤道作基准纬线。