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1、航空地图及其应用 2019/11/ 22 1 1 地图是将地面上地貌、地物等各种景物，按照一 定的投影方法和比例关系，用特定的符号、颜 色和文字注记，绘成的平面图。 一、地图基本知识 二、航空上常用的几种投影图 三、基本地图作业 地图基本知识 （一）地图比例尺 （二）地貌、地物在地图上的表示 （三）地图投影 地图比例尺（Chart Scale) 用以表示地图缩小比例的尺度。是图上长与地面 上实际长度的比值。 有三种表示形式： 数字比例尺：用分式或比例式表示。 文字比例尺：用文字直接注明一个单位长度代 表的地面距离。 长度比例尺：用注明长度的线段表示。 3、比例尺分类 (1)大比例尺地图： 比例
2、尺大于1:500,000的地图 (2)小比例尺地图： 比例尺小于1:1,000,000的地图 4、比例尺的应用 地貌和地物在地图上的表示 地貌（Ground Features) 是地面起伏的形态。 通常用标高点、等高线或分层着色等方法表 示。 Q 地形图地形图（topographic map）指的是地 表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投 影图。具体来讲，将地面上的地物和地貌按水 平投影的方法(沿铅垂线方向投影到水平面上) ，并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称 为地形图。如图上只有地物，不表示地面起伏 的图称为平面图。 地物（Ground Object) 是指地面上由人工建造或自然形成
3、的物体， 如居民点、道路、湖泊、河流等。 通常采取真形、半真形或符号表示。 地图投影 (Chart Projection) 地图投影的含义 是将地球上的线和点，按一定要求描绘到平 面坐标系内的方法。 是把地球上的经纬线描绘到平面上的一种方 法。 采取透视投影的原理，用数学计算的方法 进行绘制。 Q地图投影是利用一定数学方法则把地球表面的 经、纬线转换到平面上的理论和方法。由于地 球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨形球 体，故其表面是一个不可展平的曲面，所以运 用任何数学方法进行这种转换都会产生误差和 变形，为按照不同的需求缩小误差，就产生了 各种投影方法 投影原理透视投影 返回 返回 返回
4、Q地图投影-概念 Q Q 地图投影由于球面上任何一点的位置是用地理坐标（，）表示的， 而平面上的点的位置是用直角坐标（，）或极坐标（r，）表示的， 所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的方法来确定 地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间 建立点与点之间函数关系的数学方法，就是地图投影方法。 Q地图投影变形是球面转化成平面的必然结果，没有变形的投影是不存在 的。对某一地图投影来讲，不存在这种变形，就必然存在另一种或两种 变形。但制图时可做到：在有些投影图上没有角度或面积变形;在有些 投影图上沿某一方向无长度变形。 Q地球椭球体表面是个曲面，而地图通常是二维平
5、面，因此在地图制图时 首先要考虑把曲面转化成平面。然而，从几何意义上来说，球面是不可 展平的曲面。要把它展成平面，势必会产生破裂与褶皱。这种不连续的 、破裂的平面是不适合制作地图的，所以必须采用特殊的方法来实现球 面到平面的转化。 Q球面上任何一点的位置取决于它的经纬度，所以实际投影时首先 将一些经纬线交点展绘在平面上，并把经度相同的点连接而成为 经线，纬度相同的点连接而成为纬线，构成经纬网。然后将球面 上的点按其经纬度转绘在平面上相应的位置。由此可见，地图投 影就是研究将地球椭球体面上的经纬线网按照一定的数学法则转 移到平面上的方法及其变形问题。其数学公式表达为： Q=f1(，)y=f2(，
6、)（2-1） Q根据地图投影的一般公式，只要知道地面点的经纬度（，） ，便可以在投影平面上找到相对应的平面位置（，），这样就 可按一定的制图需要，将一定间隔的经纬网交点的平面直角坐标 计算出来，并展绘成经纬网，构成地图的“骨架”。经纬网是制作 地图的“基础”，是地图的主要数学要素。 是指把地球椭球的曲面投影到平面上，致使地图 产生的变形。 长度失真：长度的伸长或缩短。 角度失真：角度的扩大或减小。 面积失真：面积的扩大或缩小 地图投影的分类 按投影失真性质分为： 等角、等距、等积和任意投影 按采用的投影面分为： 圆筒、园锥和平面投影 按投影面和地轴的关系分为： 正轴、横轴和斜轴投影 航空上常用
7、的几种投影图 等角正圆柱投影图 等角正割园锥投影图 极地平面投影图 高斯克吕格投影图 等角正圆柱投影图 是荷兰人墨卡托1569年创建的，又叫墨卡托投 影图。 投影特点：设想以圆柱面切地球于赤道，按等 角要求将经纬线投影到圆柱面上。 特征：经线是间隔相等的平行直线; 纬线是间隔不相等的平行直线; 经纬线相互垂直。但纬度差相等的各条 纬线间，离赤道越远，间隔越大 失真情况：无角度失真； 赤道上无长度失真，赤道附近失 真较小，纬度越高失真越大。 航线形状：等角航线是直线；大园航线是凸向 两极的曲线。 用途：用于海上航行；作为画长距离等角航线 的辅助用图。 等角正割圆锥投影图 等角正割圆锥投影图 德国
8、人兰勃特首创，又称兰勃特投影。 投影特点：设想以圆锥与地球两条纬线相割， 按等角要求将经纬线投影到圆锥面上。在北 纬84o至南纬80o之间，按经度差6o、纬度差 4o为一块，分块投影。 特征：经线是收敛于圆锥顶点的直线； 纬线是以锥顶为园心的圆弧； 经纬线相互垂直。 失真情况：无角度失真，长度失真较小，只有 0037。 航线形状：等角航线是凸向赤道的曲线;大园航 线是近似直线。 用途：是当前世界统一规范的航图 投影特点：设想将平面切于地球的极点，从球 心或另一极点将经纬线投影到平面上。前者 叫极地球心投影图（Polar Gnomonic Projection),后者叫极地球面投影图(Polar
9、 Stereographic Projection)。 特征：经线是从极点向外辐射的直线； 纬线是以极点为圆心的同心园 返回 高斯克吕格投影 高斯克吕格投影 是德国数学家高斯推算后经克吕格改进的。 投影特点：将地球表面按经度分为60个投影带 ，每一个投影带为6o 。设想以圆筒横套在地 球上，依次和每个投影带中央经线相切，按 等角要求将经纬线投影到圆筒上。 特征：中央经线和赤道是直线；其它经线凹向 中央经线，纬线凹向两极；画有以中央经线 和赤道为坐标轴的坐标网 高斯克吕格投影 失真情况：无角度失真；中央经线无长度失真 ，离它越远失真越大，最大不超过0098 。 航线形状：等角航线凸向赤道；大园航
10、线近似 直线。 用途：用于研究地面目标；绘制机场专用航图 和仪表进近图，以及进行航测、农林等专业 飞行。 航空地图的分幅和编号 地图比例尺与图幅范围 地图比例尺 1:50,000 1:100,000 1:200,000 1:500,000 1:1,000,000 1:2,000,000 纬度差 10 20 40 2 4 12 经度差 15 30 1 3 6 18 (一)百万分之一世界航图的分幅 地图的编号(百万分一航图) 1、列的编号 从赤道起向两极纬度每隔4为一例，依次以1 、2 、322表示。 2、行的编号 从经度180起，自西向东经度每隔6为一行， 依次以1、2、360表示。 3、例:广
11、汉机场所在的地图848 结束 返回 返回 标高点 真形 符号 半真形 返回 目视终端图(VTC)（Visual Terminal Charts) 区域导航图(RNAV)（Area Navigation Charts ） 世界航图(WAC)（World Aeronautical Charts ） 高低空航路图（Enroute Charts(ERC) High and Low） 终端区域航图(TAC)（Terminal area Charts) 目视终端图(VTC)（Visual Terminal Charts) 是在主要机场附近飞行的航图。提供了航空和地 形方面的信息，比例尺为1：250，000
12、。 区域导航图(RNAV)（Area Navigation Charts ） 是在一定区域进行仪表飞行的地图。提供了航路 和导航等信息。比例尺为多种 世界航图 (WAC)（World Aeronautical Charts） 是国际统一标准的航图。提供了全面的航空和地形方面 的信息。比例尺为1：1，000，000。 高、低空航路图 （Enroute Charts(ERC) High and Low） 提供了与仪表飞行有关的航行和导航信息。 高空图用于20000英尺以上，低空图用于20000 英尺以下。 终端区域航图(TAC)（Terminal area Charts） 提供了在机场区域进行仪表
13、飞行的航行和导航信 息。比例尺有多种。 1.3基本地图作业 地图作业包括在航图上确定位置，画 航线，量数据等。它是飞行员必须具备的 基本技能，应当熟练掌握。 本节主要内容： 航空地图的选用 图上作业 一、航空地图的选用 (一)航图的选择 主要考虑： (1)地图的准确性；(2)地图的比例尺 (3)地图的投影 ； (4)地图的内容 (5)地图的出版日期 (二)航空地图的拼接 原则：上压下，左压右 二、图上作业 标、连、量、注、填 (一)标基本位置点 1.标机场位置 (1)按经纬度标注 例：重庆江北机场位置：N2943.4，E10638.7 (2)按距离、方位标注 例：广汉机场位于广汉市真方位127
14、，距离为 5.9KM。 2、标跑道方向(江北机场) (1)将公布的跑道磁方向换算为真方位; (2)将向量尺上量角器的跑道方向刻度和量角 器中心压在经线上或压在纬线上，平移向量尺 ，使向量尺底边压住机场中心点。 (3)沿向量尺底边用红笔在机场位置圈范围内 画一线段，该线段即表示跑道的方向，但不表 示跑道的长、宽。 (1)导航台在跑道延长线上 S=D+L/2，其中D为跑道头到导航台的距离 ，L为跑道的长度。 量出距离，用红笔以导航台位置为几何中心 画一个，代表导航台。 如：广汉导航台(端)307/4.018Km .标机场导航台 D L Nt d 4.标注其它航路点 如：转弯点,检查点 (2)在机场中心某方位 如：南充导航台，RWY真方位85 , 300米 (二)连航线 使用蓝(黑)色笔将起点，转弯点，终点的中心用直线连接起 来。 注意 直线不能画到标志圈里面，且粗细均匀。 (三)量数据 1.量航线角 (1)航线为东西向 航线自西向东，航线角小于180，应读外圈刻度； 航线自东向西，航线角大于180，应读内圈刻度。 (2)航线为南北向 航线自北向南，航线角接近180，应读外边一段刻度；航线自 南向北，航线角接近0，应读里边一段刻度。 2.量航线距离 量距离时，选择与地图比例尺相同的比例尺刻划,使0刻度 对正航段起点，沿航线从航段终点所对的
