地圖表面是個不可展面，當(dāng)它展開為平面時必然產(chǎn)生破裂或褶皺。地圖投影就是要解決球面與平面不可展的矛盾。地圖投影是按照一定的數(shù)學(xué)法則，將地球橢球面（或球面）上的經(jīng)緯線轉(zhuǎn)繪到平面上的方法。它的實(shí)質(zhì)是將地球表面的地理坐標(biāo)變換為平面坐標(biāo)，建立兩者的函數(shù)關(guān)系。然后，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式計算的數(shù)據(jù)，在平面上展繪經(jīng)緯線網(wǎng)。在依據(jù)經(jīng)緯線網(wǎng)所提供的地理坐標(biāo)將地面上的點(diǎn)一一轉(zhuǎn)繪到平面上去，進(jìn)而畫出由點(diǎn)、線、面符號表示的各種地形地物，從而完成地圖的編繪。地圖投影是保證地圖精確度的重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之一。
地圖投影的變形可分為長度變形、面積變形、角度變形和形狀變形。沒一幅地圖都有不同程度的變形。在同一幅地圖上，不同地區(qū)的變形情況也不相同。地圖表示的范圍越大，變形越大。因此，大范圍的小比例尺地圖只能供了解地表現(xiàn)象的分布概況使用，而不能用于精確的量測和計算。
幾種常用地圖投影
| 投影名稱 | 使用范圍 | 經(jīng)緯線形狀 | 變形分布規(guī)律 | |
| 經(jīng)線 | 緯線 | |||
| 正軸方位投影 | 南北半球圖、兩極地區(qū)圖 | 從極點(diǎn)向外放射的直線束。 | 以極點(diǎn)為中心的同心圓。 | 極點(diǎn)沒有任何變形，離極點(diǎn)愈遠(yuǎn)變形愈大； 從極點(diǎn)到圖上任一點(diǎn)的方位角沒有變形。 |
| 橫軸方位投影 | 東西半請圖、非洲地圖 | 中央經(jīng)線為直線，其他經(jīng)線為與中央經(jīng)線對稱的曲線。 | 赤道為直線，其他緯線為與赤道對稱的曲線。 | 切于赤道的點(diǎn)沒有變形，離切點(diǎn)愈遠(yuǎn)變形愈大； 從切點(diǎn)到圖上任何一點(diǎn)的方位角與實(shí)地相符。 |
| 斜軸方位投影 | 水、陸半球 | 中央經(jīng)線為直線，其他經(jīng)線為與中央經(jīng)線對稱的曲線。 | 緯線為凹向極地的曲線 | 切點(diǎn)沒有變形，離切點(diǎn)愈遠(yuǎn)變形愈大； 從切點(diǎn)到圖上任何一點(diǎn)的方位角與實(shí)地相符。 |
| 圓柱投影 | 東南亞地區(qū)圖、 時區(qū)圖、航海圖、航空圖 | 平行直線，間隔相等 | 平行直線 | 離切點(diǎn)愈遠(yuǎn)變形愈大。 |
| 等差分緯線多圓錐投影（我國地圖工作者于1963年創(chuàng)制） | 世界地圖 | 中央經(jīng)線長度比為1，其他經(jīng)線長度比向東西兩側(cè)增大，赤道上的經(jīng)線間隔不等。 | 赤道長度比小于1，兩極投影為圓弧，長度為赤道的1/2，中央經(jīng)線上的緯線間隔從赤道向南北兩側(cè)增大。 | 我國位于角度變形不大的中央附近，形狀變形較小； 全圖變形不大； 太平洋保持完整 |
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