地理信息系統(tǒng)可以將不同尺度、不同系統(tǒng)的地圖相結(jié)合后，進(jìn)行迭圖空間分析。為了將這些不同尺度與系統(tǒng)的圖資迭合在一起，必須有一個(gè)彼此間運(yùn)算處理之共同框架，此即為投影及坐標(biāo)系統(tǒng)。本文介紹的是投影。
理解投影需要一些地圖學(xué)的內(nèi)容，如有需要可以參考：《地圖學(xué)》課程整理匯總
地圖是將地球上的自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象通過(guò)概括和符號(hào)縮繪在平面上的圖形，這些信息便成為 GIS 數(shù)據(jù)分析的重要來(lái)源。由于地圖是平面的，將把地球球面上的信息描繪到平面上時(shí)，平面與球面的矛盾就產(chǎn)生了。例如大范圍的地區(qū)，強(qiáng)行將球面數(shù)據(jù)變成平面，會(huì)產(chǎn)生斷裂或重迭的情形，如此就不能獲得完整與連續(xù)的地表數(shù)據(jù)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，于是科學(xué)家透過(guò)不同的地圖投影來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
所謂投影（Projection）就是透過(guò)一些數(shù)學(xué)法則，將地球球面的位置轉(zhuǎn)成平面位置，并建立起相對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯柵格。在轉(zhuǎn)成平面的過(guò)程中，會(huì)有部分地區(qū)發(fā)生變形的情形，需視情況選擇變形最小的投影方法。
按變形特性劃分
正形投影（conformal projection）
保持原來(lái)地物的角度不變，目的確保形狀不受扭曲變形，缺點(diǎn)是面積在投影過(guò)程中，會(huì)造成扭曲。如蘭柏特（Lambert）圓錐投影及麥卡托（Mercator）圓柱投影。
圖：蘭柏特圓錐投影圖
圖：麥卡托圓柱投影圖
等積投影（equivalent projection）
確保投影前后之區(qū)域面積不變，但形狀、角度、比例都可能會(huì)扭曲。如穆?tīng)柾∕ollweid）投影、彭納（Bonne）投影、正弦（Sinusoidal）等積投影。
圖：正弦等積投影圖
等距投影（Equidistanct projection）
投影前后兩地之前的距離不變。如圓錐投影。
圖:蘭柏特等距圓錐投影圖
等角投影（Azimuthal projection）
投影前后兩點(diǎn)的方位角（夾角）保持不變，代表與球面上所量得的方位一致，而且依據(jù)此投影方式所得地圖上兩點(diǎn)之直線(xiàn)距離并非為最短距離。例如地圖上的飛行航線(xiàn)，大圓航線(xiàn)才是最短距離。許多的等角投影也會(huì)是等形(如Mercator 投影)、等面積或等距離投影。
圖 : 等角等距投影圖
依投影面與地球接觸位置分
圓錐投影（Conical projection）
將地球球面投影至與之相切或相割的圓錐面，再展開(kāi)成平面。通常在球面與圓椎面相交的地方附近的面積最準(zhǔn)確，屬于等距離投影。
圖 :圓錐投影圖
圓柱投影（Cylindrical projection）
地球球面投影在圓柱筒上，在將圓柱加以展開(kāi)，地球球面與圓柱相交的地方是一個(gè)大圓，通常是赤道。投影出的地圖的經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)和原本地球儀上的一樣，互相垂直。屬于一種正形投影。
圖 :圓柱投影圖
方位投影（Azimuthal projection）
又稱(chēng)平面投影，將地球球面與投影平面相切或相割，依照光源位置可分為正射與中心投影。投影出來(lái)的平面地圖呈圓形，緯線(xiàn)為同心圓，經(jīng)線(xiàn)則從圓心向外作放射線(xiàn)。這種投影法所投影出來(lái)的地圖面積比例和實(shí)際相符。
圖:方位投影圖
