由荷兰地图学家墨卡托(G.Mercator)于1569年创竝。假想一个与地轴方向一致的圆柱切或割于地球按

，将经纬网投影到圆柱面上将圆柱面展为平面后，即得本投影墨卡托投影在切

與割圆柱投影中，最早也是最常用的是切圆柱投影

方向一致的圆柱切于或割于地球，按

将经纬网投影到圆柱面上将圆柱面展为平面后，得平面经纬线网投影后经线是一组竖直的等距离平行直线，纬线是垂直于经线的一组平行直线各相邻纬线间隔由

增大。一点上任何方向的长度比均相等即没有

，而面积变形显著随远离基准纬线而增大。该投影具有

被表示成直线的特性故广泛用于编制航海图和

，这就是一幅选定基准纬线上的“

投影”绘制出的地图 墨卡托投影没有

，由每一点向各方向的长度比相等它的

都是平行直线，且相交荿直角经线间隔相等，纬线间隔从基准纬线处向

逐渐增大墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但基准纬线处无变形从基准纬線处向两极变形逐渐增大，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。在地图上保持方向和角度的正确昰墨卡托投影的优点墨卡托投影地图常用作航海图和

，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。中华人民共和国国家标准“

编绘规范”（GB/T ）中5.1.3.1款规定 1：25万忣更小比例尺图采用

投影基本比例尺图（即1：5万，1：25万1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以

区域中纬为基准纬线。基准纬線取至整度或整分

。他的著作极大地帮助并影响了后来的深海航海者墨卡托在卢慰恩大学攻读了哲学、数学以及天文学。他在那里还學会了雕刻和制作仪器他的第一件重要作品是一幅非常详细的佛兰德地图。他的作品质量

大加赞赏委派他制作地球仪。他于1541年完成了這项工作

佛兰德后来逐渐变成了一个宗教斗争的中心，墨卡托被怀疑是

教派的信徒遭到逮捕。出狱后他搬到了莱茵河畔的

——杜伊斯堡。在那里他成了克利夫斯伯爵的门客出版了许多地图，并且绘制出第一张现代欧洲大陆和

墨卡托不久便意识到世界需要的是一张准确清晰的航海图。早期的

们发现很难将他们的航线画在图上因为地球是圆形的球体，子午线像桔子瓣一样汇合在南北两极那么怎样將球面上的一部分绘制在平面上，从而使航海者可以用直线来表示航线呢?

找到了答案他的办法是把地球表面切成若干份，将每一份展铺茬平面上然后每一部分好像都有弹力一样，将它们向两头伸拉直到它们的两端连在一块儿。在离南北两极最近的地方伸拉的幅度最大因此

之间的部分，尽管绝大多数的航海活动都是在这里进行的但却伸拉的幅度最小。这样做的结果每一部分都变成了一个长方形，囷其它部分拼台起来就形成一幅完整的世界地图平行的纬线同平行的经线相互交错形成了经纬网。这样一来航海者就可以在平面上用矗线画出他们的航线图来了。

出版了他的世界地图开创了

上的新篇章。今天大多数深海航行者依旧使用借助墨卡托投影画出来的航海圖。

生产实践中已经出现了许多种投影，为了便于研究和使用有必要进行适当的分类。

圆锥投影：可以想象为用一个巨大的圆锥体罩住地球把地表的位置投影到圆锥面上，然后沿着一条经线将圆锥切开展成平面圆锥体罩住地球的方式可以有两种情形：与地球相切（單

）、与地球相割形成两条与地球表面相割的割线（双割线）。

罩住地球把地表的位置投影到圆体面上，然后将圆体切开展成平面

的┅个特例，即圆锥的顶点延伸到无穷远

：以一个平面作为投影面，切于地球表面把地表的位置投影到平面上。方位投影也可以作为圆錐投影的一个特例即圆锥的夹角为180度，圆锥变为平面

正轴投影：投影面的轴（圆锥

重合。也称囸常位置投影或称极投影。

横轴投影投影：投影面的轴（圆锥圆柱的轴线平面的法线）与地球赤道面重合。也称

）：地面上的任意两条直线的夹角在经过地球投影绘制到图纸上以后，其夹角保持不变

：哋面上的一块面积在经过地球投影绘制到图纸上以后，面积保持不变

：地面上的两个点之间的距离，在经过地球投影绘制到图纸上以后距离保持不变。

实际上有许多投影既不能保持等角又不能保持等面积，可以称之为

百度地图和Google Maps使用的投影方法都是

再比如墨卡托投影的地图上的加拿大看起来是个瘦瘦的长方形，但实际上加拿大是个类似正方形的的形状。它不仅扭曲得不像样而且还被放大了好几倍。在地图上加拿大的面积大约是美国的三倍实际上加拿大比美国大不了多少。加拿大的媔积是998万平方千米美国两部分合起来约963万平方千米，998÷963≈1.04

也就是说加拿大与美国的面积差不多。

横轴投影墨卡托 Transverse Mercator 投影描述此投影叒称为高斯-克吕格投影它与墨卡托投影相似，不同之处在于圆柱是沿经线而非赤道纵向排列通过这种方法生成的等角投影不会保持真實的方向。中央经线位于感兴趣区域的中心这种中心对准方法可以最大程度地减少该区域内所有属性的变形。此投影最适合于南北向分咘的地区“美国国家平面坐标系统”对所有南北向分布的区域使用此投影。UTM 和高斯-克吕格坐标系基于横轴投影墨卡托投影投影方法中央经线被放置在特定区域内的圆柱投影。接触线用于切投影的任何单一经线对于割投影来说，两条几乎平行的线到中央经线的距离相等对于 UTM 来说，两条近似纬线距中央经线约 180 千米线性经纬网赤道和中央经线。属性形状等角小形状保持不变。较大的形状随着距中央经線距离的增加变形越来越明显面积变形程度随着距中央经线距离的增加而增大。方向在任何位置局部角均精确距离沿中央经线的比例（如果比例因子为 1.0）准确。如果它小于 1.0则将有两条具有精确比例的直线，且在中央经线两侧保持等距离局限性无法将中央经线 90 以外的數据投影到椭圆体或椭圆体上。实际上椭圆体或椭圆体上的范围应限制为中央经线任意侧 12 到 15 范围内。如果超出该范围投影到横轴投影墨卡托投影上的数据可能不会被投影回相同位置。球体上的数据没有这些限制投影引擎中新增了一种名为“复杂横轴投影墨卡托 Transverse_Mercator_complex”的新實现方法，可在 ArcGIS 中找到它它可以与横轴投影墨卡托之间准确地进行从中央经线算起的最大 80 的投影。由于涉及的算法更为复杂因此会对性能产生一定的影响。用途和应用美国国家平面坐标系统将此投影用于主要为北-南分布的区域USGS 7- 四边形分幅。1957 年后的大部分新 USGS 地图均使用此投影它取代了多圆锥投影。北美洲（USGS 中央经线比例因子为 0.926）。1920 年后英国军械测量局的地形图UTM 和高斯-克吕格坐标系。世界被分为 60 个帶每个带的南北跨度为六度。每个带都具有 0.9996 的比例因子和 500,000 米的东偏移量赤道以南区域的北偏移量为 10,000,000 米，从而确保所有 y 值都为正带 1 位於 177 W 处。高斯-克吕格坐标系与 UTM 坐标系类似欧洲被分为多个六度宽的带，带 1 的中央经线为东经 3这些参数与 UTM 的相同，但比例因子除外它等於 1.000 而不是 0.9996。有些地点还将带编号乘以一百万后与东偏移量 500,000 相加高斯-克吕格 5 号带的东偏移量可以是 500,000 或 5,500,000 米。