home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ SGI Hot Mix 17 / Hot Mix 17.iso / HM17_SGI / research / examples / demo / demotext / map_demo.txt < prev    next >
Text File  |  1997-07-08  |  16KB  |  454 lines

  1.                       MAP DEMO
  2.  
  3.    This demonstration is a tool for experimenting      
  4.    with common map projections and great circle paths.
  5.    All of the map projections are drawn by the MAP_SET
  6.    IDL User's Library Procedure. The forward and
  7.    inverse map transformations are built into IDL.
  8.    The projections are described in more detail below.
  9.  
  10.    You can draw the great circle connecting two 
  11.    selected points or cities, showing both the route 
  12.    and distance.
  13.  
  14.    A small data base of approximately 50 cities is 
  15.    included. We apologize in advance if your favorite
  16.    city is not included. Inverse map transformations 
  17.    are demonstrated by moving the mouse on the map,
  18.    displaying the latitude and longitude of the 
  19.    selected point. The center of projection may be 
  20.    moved by dragging your mouse from one point on the 
  21.    map to another.
  22.  
  23.  
  24.    MENU OPTIONS
  25.    ------------
  26.  
  27.    File Menu:
  28.       Select "Quit" to exit the Map Demo and return 
  29.       to the IDL Demo main screen.
  30.    
  31.    Edit Menu:
  32.       Select the "Reset" button to set the center 
  33.       latitude, longitude, and rotation to zero.
  34.       The selected projection is then redrawn.
  35.  
  36.    View Menu:
  37.  
  38.        Continents
  39.        This menu allows the display of continental
  40.        outlines, filled continents, or continental
  41.        elevations. Elevations are displayed by warping
  42.        a digital elevation grid over the current map. 
  43.        o Select "None" to disable the display of
  44.          continental outlines, filled continents or
  45.          continental elevation data.
  46.        o Select "Outlines" to draw continental outlines.
  47.        o Select "Fill" to display the continents as 
  48.          filled polygons.
  49.        o Select "Low Res Elevations" to set the resolution
  50.          to a two-degree square elevation grid.
  51.        o Select "Medium Res" to set the resolution to a 
  52.          one-degree square elevation grid. 
  53.        o Select "High Res" to use a more accurate, but 
  54.          slower interpolation method.
  55.  
  56.        Interpolation
  57.        IDL provides two algorithms for interpolating 
  58.        sampled data to maps: MAP_IMAGE, an image space
  59.        algorithm and MAP_PATCH, an object space 
  60.        algorithm. 
  61.        o Image space algorithms perform an inverse 
  62.          map transformation to obtain the latitude and
  63.          longitude coordinates of each screen point. 
  64.        o Object space algorithms operate in the 
  65.          opposite direction, interpolating the mesh 
  66.          described by the data points onto the screen,
  67.          and then filling the resulting polygons.
  68.  
  69.        Rivers
  70.        Draw rivers on the map.
  71.  
  72.        Boundaries
  73.        Draw country boundaries on the map. State 
  74.        boundaries for the United States are also
  75.        drawn.
  76.  
  77.        Cities
  78.        Draw selected cities on the map.
  79.  
  80.        Isotropy
  81.        Non-scale maps may be displayed isotropically, 
  82.        with an equal scale in the X and Y directions,
  83.        or with the map scaled to fit the window in
  84.        both the X and Y directions.
  85.  
  86.  
  87.    Cities Menu:
  88.  
  89.        Mark All
  90.        Displays the cities on the current map.
  91.  
  92.        Find
  93.        Displays the City menu.  Selecting a city from 
  94.        the list displays its location on the map and 
  95.        displays its latitude and longitude at the 
  96.        bottom right of the demo window.
  97.  
  98.  
  99.    Great Circles Menu:
  100.  
  101.        Connect Two Points
  102.        Draw the great circle connecting two points 
  103.        by clicking on the "Connect two points" button,
  104.        and then clicking on the two points. You can
  105.        also connect cities by selecting "Find" from 
  106.        the Cities menu after clicking "Connect two
  107.        points". The distance between the cities along 
  108.        the great circle is also shown.
  109.  
  110.        Draw
  111.        Draw the great circle along the prime meridian
  112.        or draw the last drawn meridian in a different
  113.        color. 
  114.  
  115.    About Menu:
  116.        Select "About Maps" for information about the 
  117.        Map Demo.
  118.  
  119.  
  120.  
  121.    FEATURES
  122.    --------
  123.  
  124.    <<PROJECTION>> list
  125.    Click on the name of the desired projection.  
  126.    Projections supplied by IDL are described in more 
  127.    detail after the FEATURES section.
  128.  
  129.    <<CENTER LONGITUDE>> slider
  130.    Vary the longitude of the center of the projection.
  131.    Positive longitudes are east of the prime meridian;
  132.    negative longitudes are west of the prime meridian.
  133.  
  134.    <<CENTER LATITUDE>> slider
  135.    Vary the latitude of the center of the projection.
  136.  
  137.    <<ROTATION>> slider
  138.    Set the rotation of the earth with respect to 
  139.    the vertical polar axis.
  140.  
  141.    <<Scale>> field
  142.    If the scale is set to zero, the map is sized to 
  143.    fit the drawing window.  Otherwise, the map is 
  144.    drawn with the designated true scale about the 
  145.    center.  Usable scales range from about 1 million 
  146.    to one (15 miles per inch, or 10Km/Cm), to 300 
  147.    million to one (4700 inches/mile, or 3000 Km/Cm).
  148.  
  149.    You can also rotate the globe interactively. 
  150.    Position the cursor on the image and, while holding
  151.    down the left mouse button, move the cursor to 
  152.    rotate the globe. Release the mouse button when you
  153.    are satisfied with the position of the globe. 
  154.  
  155.  
  156.  
  157.  
  158. *********   PROJECTIONS    **********
  159.  
  160.  
  161.    AZIMUTHAL PROJECTIONS
  162.    ---------------------
  163.    With azimuthal projections, the UV plane is tangent
  164.    to the globe.  The point of tangency is projected 
  165.    onto the center of the plane and its latitude and 
  166.    longitude are P0lat and P0lon respectively.  Rot 
  167.    is the angle between North and the V-axis.
  168.  
  169.    Important characteristics of azimuthal maps include
  170.    the fact that directions or azimuths are correct 
  171.    from the center of the projection to any other 
  172.    point and great circles through the center are 
  173.    projected to straight lines on the plane.
  174.  
  175.    The IDL mapping package includes the following 
  176.    azimuthal projections: Stereographic, Orthographic,
  177.    Gnomonic, Lambert's Azimuthal Equal Area
  178.    and the Azimuthal Equidistant projection.
  179.  
  180.  
  181.    STEREOGRAPHIC
  182.    -------------
  183.    The stereographic projection is an azimuthal, 
  184.    true perspective projection with the globe being 
  185.    projected onto the UV plane from the point P on 
  186.    the globe diametrically opposite to the point of 
  187.    UV tangency. The whole globe except P is mapped 
  188.    onto the UV plane. There is, of course, great 
  189.    distortion for regions close to P, since P maps
  190.    to infinity.
  191.  
  192.    The stereographic projection is commonly used for 
  193.    polar projections (set Center latitude to + or - 90
  194.    degrees). All great or small circles are shown as 
  195.    circular arcs or straight lines.
  196.  
  197.  
  198.    ORTHOGRAPHIC
  199.    ------------
  200.    The orthographic projection is an azimuthal 
  201.    perspective projection with point of perspective at
  202.    infinity.  As such, it maps one hemisphere of the 
  203.    globe into the UV plane. Distortions are greatest
  204.    along the rim of the hemisphere where distances and
  205.    land masses are compressed.
  206.  
  207.    The primary usage is for pictorial views of the 
  208.    Earth, resembling those seen from space.
  209.    All great circles are shown as elliptical arcs or 
  210.    straight lines.
  211.  
  212.  
  213.    LAMBERT CONIC
  214.    -------------
  215.    The conic projection in this mapping package is 
  216.    Lambert's conformal conic with two standard 
  217.    parallels. It is constructed by projecting the 
  218.    globe onto a cone passing through two parallels.
  219.    There is additional scaling to achieve 
  220.    conformality. The pole under the cone's apex is
  221.    transformed to a point and the other pole is mapped
  222.    to infinity. The scale is correct along the two 
  223.    standard parallels. Parallels are projected onto 
  224.    circles and meridians onto equally spaced straight
  225.    lines.
  226.  
  227.    For this projection only, the Center Latitude 
  228.    Slider controls the latitude of one standard 
  229.    parallel, and the Center Longitude Slider controls 
  230.    the latitude of the other standard parallel.
  231.  
  232.    The primary usage is for large-scale mapping of 
  233.    areas of largely east-west extent. 
  234.  
  235.    LAMBERT'S AZIMUTHAL
  236.    -------------------
  237.    Lambert's cylindrical equal area projection adjusts
  238.    projected distances in order to preserve area. 
  239.    Hence, it is not a true perspective projection.
  240.  
  241.    Like the stereographic projection, it maps to 
  242.    infinity the point P diametrically opposite the 
  243.    point of tangency. Note also that to preserve area,
  244.    distances between points must become more 
  245.    contracted as the points become closer to P. 
  246.    Lambert's equal area projection has less overall 
  247.    scale variation than the other azimuthal 
  248.    projections in this package.
  249.  
  250.    Recommended for equal-area mapping of regions near 
  251.    the Equator.
  252.  
  253.    GNOMIC
  254.    --------
  255.    The Gnomic (or Gnomonic) projection is the 
  256.    perspective, azimuthal projection with point of 
  257.    perspective at the center of the globe. Hence, with 
  258.    the gnomonic projection, the interior of a 
  259.    hemispherical region of the globe is projected to 
  260.    the UV plane with the rim of the hemisphere going 
  261.    to infinity. Except at the center, there is great 
  262.    distortion of shape, area and scale.
  263.  
  264.    All great circles are shown as straight lines. Used
  265.    by navigators and aviators for determining courses.
  266.    There is too much distortion for many uses.
  267.  
  268.  
  269.    AZIMUTHAL EQUIDISTANT
  270.    ---------------------
  271.    The azimuthal equidistant projection is also not a 
  272.    true perspective projection, because it preserves 
  273.    correctly the distances between the tangent point 
  274.    and all other points on the globe. The point P 
  275.    opposite the tangent point is mapped to a circle 
  276.    on the UV plane and hence the whole globe is mapped
  277.    to the plane. There is, of course, infinite
  278.    distortion close to the outer rim of the map, which
  279.    is the circular image of P.
  280.  
  281.    The polar aspect is used for polar regions. The 
  282.    oblique aspect is used for world maps, centered on 
  283.    important cities.
  284.  
  285.  
  286.    SATELLITE
  287.    ---------
  288.    The satellite projection requires your input; the 
  289.    Satellite Projection Parameters dialog appears when 
  290.    you select the Satellite projection. 
  291.    o  The Altitude ranges from 100 km to 15000 km above 
  292.       the Earth. Use it to zoom in on specific areas of 
  293.       the globe.
  294.    o  The Alpha (up) angle refers to the angle of the 
  295.       perspective plane with respect to the globe.
  296.       which the globe is drawn.
  297.    o  The Beta (rotation) angle defines the angle 
  298.       through which to rotate the polar axis, which is 
  299.       vertical by default with Beta set to 0.
  300.  
  301.  
  302.    CYLINDRICAL
  303.    -----------
  304.    The cylindrical equidistant projection is one of the 
  305.    simplest projections to construct. If EQ is the 
  306.    equator, this projection simply lays out horizontal 
  307.    and vertical distances on the cylinder to coincide
  308.    numerically with their measurements in latitudes and 
  309.    longitudes on the sphere. Hence, the equidistant 
  310.    cylindrical projection maps the entire globe to a 
  311.    rectangular region bounded by
  312.  
  313.    -180 <= u <= 180, and -90 <= v <= 90.
  314.  
  315.    If EQ is the equator, meridians and parallels will be
  316.    equally spaced parallel lines.
  317.  
  318.  
  319.    MERCATOR
  320.    --------
  321.    Mercator's projection is partially developed by 
  322.    projecting the globe onto the cylinder from the 
  323.    center of the globe. This is a partial explanation 
  324.    of the projection because vertical distances are 
  325.    subjected to additional transformations to achieve 
  326.    conformality -- that is, local preservation of shapes.
  327.    To properly use the projection, the user should be 
  328.    aware that the two points on the globe 90 degrees 
  329.    from EQ (e.g., the North and South poles in the case
  330.    that EQ is the equator) are mapped to infinite 
  331.    distances.
  332.  
  333.    MOLLWEIDE
  334.    ---------
  335.    With the Mollweide projection, the central meridian 
  336.    is a straight line, the meridians 90 degrees from the
  337.    central meridian are circular arcs and all other 
  338.    meridians are elliptical arcs.  The Mollweide 
  339.    projection maps the entire globe onto an ellipse in 
  340.    the UV plane. The circular arcs encompass a 
  341.    hemisphere and the rest of the globe is contained in 
  342.    the lines on either side.
  343.  
  344.  
  345.    SINUSOIDAL
  346.    ----------
  347.    With the sinusoidal projection, the central meridian
  348.    is a straight line and all other meridians are 
  349.    equally spaced sinusoidal curves. The scaling is true
  350.    along the central meridian as well as along all
  351.    parallels.
  352.  
  353.    For this projection only, the Center Latitude and 
  354.    Rotation Sliders have no effect.
  355.  
  356.  
  357.    AITOFF
  358.    ------
  359.  
  360.    The Aitoff projection modifies the equatorial aspect 
  361.    of one hemisphere of the azimuthal equidistant 
  362.    projection, described above. Lines parallel to the 
  363.    equator are stretched horizontally and meridian 
  364.    values are doubled, thereby displaying the world as 
  365.    an ellipse with axes in a 2:1 ratio. Both the equator
  366.    and the central meridian are represented at true 
  367.    scale; however, distances measured between the point 
  368.    of tangency and any other point on the map are no 
  369.    longer true to scale.
  370.  
  371.  
  372.    HAMMER-AITOFF
  373.    -------------
  374.  
  375.    The Hammer-Aitoff projection is derived from the 
  376.    equatorial aspect of Lambert's equal area projection,
  377.    limited to a hemisphere (in the same way Aitoff's 
  378.    projection is derived from the equatorial aspect of 
  379.    the azimuthal equidistant projection). The 
  380.    hemisphere is represented inside an ellipse with the 
  381.    rest of the world in the lunes of the ellipse.
  382.  
  383.    Because the Hammer-Aitoff projection produces an 
  384.    equal area map of the entire globe, it is useful 
  385.    for visual representations of geographically related 
  386.    statistical data and distributions. Astronomers use 
  387.    this projection to show the entire celestial sphere 
  388.    on one map in a way that accurately depicts the 
  389.    relative distribution of the stars in different 
  390.    regions of the sky.
  391.  
  392.  
  393.    Alber's Equal Area Conic
  394.    ------------------------
  395.  
  396.    The Albers Equal-Area Conic is like most other 
  397.    conics in that meridians are equally spaced radii, 
  398.    parallels are concentric arcs of circles and scale is
  399.    constant along any parallel. To maintain equal area, 
  400.    the scale factor along meridians is the reciprocal of
  401.    the scale factor along parallels, with the scale 
  402.    along the parallels between the two standard 
  403.    parallels set too small, and the scale beyond the 
  404.    standard parallels set too large. Standard parallels 
  405.    are correct in scale along the parallel, as well as 
  406.    in every direction. 
  407.  
  408.    The Albers projection is particularly useful for 
  409.    predominantly east-west regions. Any keywords for 
  410.    the Lambert conformal conic also apply to the Albers 
  411.    conic projection.
  412.  
  413.  
  414.    Transverse Mercator
  415.    -------------------
  416.  
  417.    The Transverse Mercator (also called the UTM, and 
  418.    Gauss-Krueger in Europe) projection rotates the 
  419.    equator of the Mercator projection 90 degrees so that
  420.    it follows a specified central meridian. In other 
  421.    words, the Transverse Mercator involves projecting 
  422.    the Earth onto a cylinder which is always in contact 
  423.    with a meridian instead of with the Equator.
  424.  
  425.    The central meridian intersects two meridians and the
  426.    Equator at right angles; these four lines are 
  427.    straight. All other meridians and parallels are 
  428.    complex curves which are concave toward the central 
  429.    meridian. Shape is true only within small areas and 
  430.    the areas increase in size as they move away from the
  431.    central meridian. Most other IDL projections are 
  432.    scaled in the range of +/- 1 to +/- 2 Pi; the UV 
  433.    plane of the Transverse Mercator projection is scaled
  434.    in meters. The conformal nature of this projection 
  435.    and its use of the meridian makes it useful for 
  436.    north-south regions.
  437.  
  438.  
  439.    Miller Cylindrical
  440.    ------------------
  441.  
  442.    The Miller projection is a simple mathematical 
  443.    modification of the Mercator projection, 
  444.    incorporating some aspects of cylindrical 
  445.    projections. It is not equal-area, conformal or 
  446.    equidistant along the meridians. Meridians are 
  447.    equidistant from each other, but latitude parallels 
  448.    are spaced farther apart as they move away from the 
  449.    Equator, thereby keeping shape and area distortion to
  450.    a minimum. The meridians and parallels intersect each
  451.    other at right angles, with the poles shown as 
  452.    straight lines. The Equator is the only line shown 
  453.    true to scale and free of distortion.
  454.