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由于地图是平的,因此,一些最简单的投影就是投影到几何形状上,该形状可被展平,而不会不拉伸其曲面。这些曲面被称为可展开曲面。圆锥曲面、圆柱曲面和平面即为一些常用的可展开曲面。地图投影使用数学算法系统地对位置进行投影,从旋转椭球体的曲面投影到平面上的对应位置。
从一个曲面投影到另一个曲面的第一步是创建一个或多个接触点。每个接触均称为切点(或切线)。平面投影在某个点处与地球相切。相切圆锥和圆柱沿一条线接触地球。如果投影曲面与地球相交,而不只是接触其曲面,则产生的投影为相割情况,而不是相切情况。无论接触是相切形式还是相割形式,接触点或接触线都是很重要的,因为它们定义了零变形位置。真实比例的线包括中央子午线和标准纬线(有时称为标准线)。通常,变形会随距接触点距离的增加而增大。
很多常用的地图投影都根据以下所用的投影曲面进行分类:圆锥曲面、圆柱曲面或平面。
每个主要的投影类型 - 圆锥投影、圆柱投影和平面投影 - 如下面插图所示。
圆锥被置于地球上。圆锥和地球沿一条纬线相交。该纬线就是标准纬线。沿中央子午线对面的经线切开圆锥,并将其展平为平面。
圆锥被置于地球上,但穿过曲面。圆锥和地球沿两条纬线相交。这两条纬线就是标准纬线。沿中央子午线对面的经线切开圆锥,并将其展平为平面。
圆柱被置于地球上。圆柱可沿一条纬线(正常情况)、一条经线(横轴情况)或其他线(斜轴情况)接触地球。
平面被置于地球上。平面可在极点(两极情况)、赤道(赤道情况)或其他线(倾斜情况)处接触地球。
方位投影或平面投影可具有不同的透视点。球心投影的透视点位于地球的中心。与接触点相对的地球另一侧用来进行立体投影。正射投影的透视点位于无限远处。