いちからはじめる GMT その46 - 投影法の分類(投影面の形状と正性質)

2011年 5月 1日 掲載


GMT には,えらべる地図の投影法が 30種類もあり, これらを使い分けるためには,投影法についての知識が必要となる. そこで,今回は投影法の分類について解説する. 投影法には,たくさんの分類の仕方があるが, もっとも基本的な「投影面の形状」と「正性質」による分類について, 簡単に書くことにしよう.


投影面の形状

地図は,3次元の球体の地球の表面を 2次元の投影面に写し取ったものである. この投影面の形状による分類が,もっとも基本的な分類の仕方である.

方位図法

まず,最初に考えつくのは,地球に平面をあてて写し取るという方法であろう.

方位図法

透明な地球儀の内部などに光源を置いて, スクリーンに映ったものを描く,というイメージである (実際には,これほど単純ではないものの方が多い).

この方法で描いた地図は,接点からの方位が正しくなるので, この投影法のことを「方位図法」と呼ぶ. 接点は「投影中心(projection center)」と呼ばれ, 地図を描く際には,「投影中心」 の経緯度が必須のパラメータである.

この投影法で描いた地図は,投影中心からはなれるほど, つまり,地球の表面から投影面がはなれるほどひずみが大きくなっていく.

円筒図法

投影面を円筒にして地球を取り巻けば, 地球の表面と接する箇所が「点」から「線」になり,ひずみの小さい箇所が多くなる.

円筒図法

この投影法は,投影面の形状から「円筒図法」と呼ばれる.

円筒を地球の自転軸と平行にした場合, 接線は赤道になり,中高緯度のひずみが大きくなる.

円錐図法

投影面を円錐にして地球にかぶせれば, 地図のひずみが小さくなる接線が中高緯度になる.

円錐図法

この投影法は,投影面の形状から「円錐図法」と呼ばれる.

円錐と地球の表面の接線は「標準緯線(standard parallel)」と呼ばれ, 地図を描く際には,この緯度が必須のパラメータとなる.

割図法

投影面の円筒,円錐が地球にめり込むようにすれば, 地球の表面との交線が 2本できる(下図は円錐の場合).

割円錐図法

投影面と地球の表面が一致する 2本の交線付近では,地図のひずみが小さくなるので, 接線が 1本しかない投影法よりも,全体のひずみを小さくすることができる.

この方法を「割図法」と呼び,投影面の形状が円筒の場合は「割円筒図法」, 円錐の場合は「割円錐図法」と呼ばれる.

2本の交線は「標準緯線(standard parallels)」と呼ばれ, 地図を描く際には,この 2つの緯線の緯度が必須のパラメータとなる.


正性質

地図は 3次元の球面を 2次元の平面に写したものであるから, ひずむことは避けられないが,工夫をすることによって, いくつかの性質については正しく表すことができる. この正しい性質を「正性質」と呼び,正性質を持つ投影法には以下の 3つがある.

正距図法

距離が正しい投影法である. といっても,任意の地点間の距離が正しいわけではなく, 投影中心から,などの制限がつく.

正積図法

面積が正しく表される.

正角図法

任意の地点近傍の角度・形が正しく表される.


これまでに紹介した 3つの投影法は,以下のように分類される.

投影法 方位図法 円筒図法 円錐図法 正距図法 正積図法 正角図法
メルカトル図法
正距方位図法
正角円錐図法

参考文献:


[ KDOホームにもどる] [ いちからはじめる GMT インデックスにもどる ]


(C) 2011 KDO