航海學(xué)第二章-海圖

航海學(xué)

—海圖

海圖(chart)是地圖的一種，是以海洋及其毗鄰的陸地為描述對(duì)象，為滿足航海的需要而專門繪制的一種地圖。海圖上詳細(xì)地繪畫出了航海所需要的各種資料，如岸形、島嶼、淺灘、沉船、水深、底質(zhì)、礙航物、和助航設(shè)施等。

海圖是航海的重要工具之一，作用如下：在航行前擬定計(jì)劃航線、制訂航行計(jì)劃航行中進(jìn)行航跡推算、定位、導(dǎo)航和避險(xiǎn)航行后總結(jié)航行經(jīng)驗(yàn)、發(fā)生海事后分析事故原因、判斷事故責(zé)任等第一節(jié)地圖投影第二節(jié)恒向線第三節(jié)墨卡托投影第四節(jié)港泊圖與大圓海圖的投影方法第五節(jié)識(shí)圖第六節(jié)海圖分類和使用本章小結(jié)第一節(jié)地圖投影一、比例尺與投影變形

1.地圖投影

2.局部比例尺與基準(zhǔn)比例尺二、地圖投影分類

1.按投影變形性質(zhì)分類

2.按構(gòu)成地圖圖網(wǎng)的方法分類地圖投影概念：按照一定的數(shù)學(xué)法則，把地球表面的一部分或全部描述到平面上去的方法，稱為地圖投影。意義：因?yàn)榈孛嫔先我庖稽c(diǎn)都可以用地理坐標(biāo)來確定，所以地圖投影主要就是將地面上的經(jīng)緯線按一定的數(shù)學(xué)法則繪畫到平面上去，建立地圖的經(jīng)緯線圖網(wǎng)。無論將地球視為圓球體或橢圓體，其表面都是不可展的曲面，不能無裂隙、無皺褶地將它平展開來。不可展曲面━━>

如果按同一比例縮?。旱厍騼x

│

└>按不同比例拉伸或壓縮（避免裂隙和皺褶）但不可避免產(chǎn)生投影變形（長度、角度、面積變形）

：平面圖

局部比例尺與基準(zhǔn)比例尺1.局部比例尺概念：設(shè)A為地面上任意一點(diǎn)，在它的某個(gè)方向上有線段AB，如果將它投影到地圖上去，變成圖上線段ab，則該地圖在A點(diǎn)的這個(gè)方向的比例尺(C)為:局部比例尺在投影變形中表現(xiàn)方式：由于存在投影變形，同一張圖上各點(diǎn)局部比例尺可能都不相同；有時(shí)，同一點(diǎn)各個(gè)方向的局部比例尺也各不相同。局部比例尺在投影中的變化，可以反映出地圖投影變形的特點(diǎn)：

如圖上某點(diǎn)各個(gè)方向的局部比例尺相等，則該圖在這點(diǎn)上能夠保持與地面對(duì)應(yīng)處形狀相似，并在這一點(diǎn)上能夠保持角度不變，這在地圖投影中稱為正形或等角投影，如墨卡托海圖投影等。相反，如果地圖上某點(diǎn)各個(gè)方向的局部比例尺不相等，則該圖在這一點(diǎn)上就不能保持正形或等角。這種比例尺就叫局部比例尺2.普通比例尺（也稱基準(zhǔn)比例尺）概念：一般地圖上注明的比例尺，稱為普通比例尺。

局部比例尺的取值方法：

可能是圖上各個(gè)局部比例尺的平均值；或是圖上某點(diǎn)或某線的局部比例尺。航海上，有時(shí)為了便于幾張海圖聯(lián)合起來使用，常取某點(diǎn)或某線的局部比例尺，作為幾張圖共同的基準(zhǔn)比例尺，此時(shí)，上述的基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線可能不在某張圖的圖區(qū)覆蓋范圍內(nèi)。3.比例尺的表示方法：①數(shù)字比例尺：用1和若干數(shù)字的比例來表示，例如1:300000或1————300000長度等于地面上30萬個(gè)相同單位的長度。它表示圖上基準(zhǔn)點(diǎn)處，一個(gè)單位數(shù)字比例尺的分母數(shù)值越大，則比例尺越??；反之，分母數(shù)值越小，則比例尺越大。②直線比例尺：如右圖200020040060080010001012345cable它一般用比例圖尺繪畫在海圖標(biāo)題欄內(nèi)或圖邊適當(dāng)?shù)牡胤健?.海圖比例尺與海圖極限精度

海圖的極限精度：當(dāng)實(shí)地水平長度按比例尺縮繪到地圖上時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生繪畫誤差。通常，正常人的眼睛只能夠分辨清楚圖上大于0.1mm間距的兩點(diǎn)，也就是說繪畫海圖的誤差一般也不會(huì)小于0.1mm。這種相當(dāng)于海圖上0.1mm所代表的實(shí)地水平長度，叫做比例尺的精度，或叫做海圖的極限精度。下面是一個(gè)海圖比例尺與極限精度的對(duì)照?qǐng)D表：海圖比例尺極限精度（米）﹤1:3000000﹥3001:1000000～1:2990000100～2991:200000～1:99000020～991:100000～1:19000010～191:20000～1:900002～9﹥1:20000﹤2海圖比例尺大小的意義：決定海圖的制圖精度：海圖比例尺越小，海圖的精度越差。決定海圖作業(yè)的最高精度：比例尺越小，海圖作業(yè)精度越差，其在數(shù)值上等于海圖極限精度的2倍。在海圖作業(yè)中，用削尖的鉛筆尖在圖上畫一小點(diǎn)，其直徑最小也有0.2mm，這是海圖作業(yè)時(shí)能夠分辨和量出的最小距離。例如：在比例尺為1:300000的海圖上，0.2mm代表地表面的距離是0.2mmX3000000=600m,它說明在該圖上進(jìn)行海圖作業(yè)的極限精度為600m，即在該海圖上不可能量出小于600m的長度來。決定圖上所繪制資料的詳細(xì)程度：比例尺越大，圖上所繪制的資料越詳細(xì)、準(zhǔn)確，海圖的可靠性程度就越高。因此，在進(jìn)行海圖作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)航區(qū)的特點(diǎn)，盡可能選擇較大比例尺的海圖，以便能夠獲得更詳細(xì)的航海資料和提高海圖作業(yè)精度。

地圖投影分類按投影的變形性質(zhì)分類

按構(gòu)成地圖圖網(wǎng)的方法分類等角投影

等積投影任意投影平面投影圓錐投影圓柱投影條件投影按投影變形的性質(zhì)分類等角投影（又稱正形投影）概念：等角投影是圖上無限小的局部圖像與地面上相對(duì)應(yīng)的地形保持相似的一種投影方法。等角投影的特點(diǎn)：局部相似：在等角投影圖上，任意點(diǎn)各個(gè)方向的局部比例尺相等，能保持圖上無限小的局部圖像與地面上對(duì)應(yīng)的形狀相似，即地面上一個(gè)微分圓，投影到圖上仍能保持是個(gè)圓，或者說地面上某地的一個(gè)角度,投影到圖上后仍能保持其角度的大小不變。整體變形：由于圖上不同地點(diǎn)的局部比例尺隨經(jīng)、緯度的變動(dòng)而變化，即從整體來說，地圖的形狀仍會(huì)有變形.

例如：在地面上不同地點(diǎn)的兩個(gè)相同大小的微分圓，在等角投影圖上可能被繪畫成兩個(gè)不同大小的圓。按投影變形的性