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墨卡托投影是一種“等角正切圓柱投影”，荷蘭地圖學家墨卡托（Mercator）在1569年擬定：假設地球被圍在一個中空的圓柱里，其赤道與圓柱相接觸，然后再假想地球中心有一盞燈，把球面上的圖形投影到圓柱體上，再把圓柱體展開，這就是一幅標准緯線為零度（即赤道）的“墨卡托投影”繪制出的世界地圖。
墨卡托投影在今天對於航海事業起着極為重要的作用，目前世界各國繪制海洋地圖時仍廣泛使用墨卡托投影，國際水路局（IHB）規定：“除特殊情況外，各國都要用墨卡托投影繪制海圖”。國際水路局發行的《大洋水深總圖》是把全世界分成24幅編輯的，在南北緯72度之間就是使用墨卡托投影繪成的。
墨卡托投影性質
由於墨卡托投影的經緯線離開赤道逐漸以相同倍數伸長，所以又稱為漸長投影，由於它是具有等角性質的圓筒投影，所以也叫做等角圓筒投影。注意：這種投影不適合高緯地區，通常緯度60度以上區域，不用此投影。
墨卡托投影有一個特別的特性：所有羅盤等角線，或稱斜航線（就是與所經過的所有經線形成相同角度的航線，也稱恆向航線）在墨卡托投影下都是直線。這使得在航海領域這個投影非常重要。
注意：經緯線的伸長與緯線的正割成比例變化，隨緯度增高極具拉伸，到極點成為無窮大；面積的擴大更為明顯，在60度的地方面積要擴大四倍。如下圖所示，地理上等半徑圓在高緯度面積明顯擴大。
墨卡托投影是按等角條件修改透視圓筒投影而得到的投影，等角（也稱為保形） 是指當地圖上任何一點的各方向具有相同的比例，稱為局部保形，透視圓筒投影如圖1所示。從墨卡托投影圖上可以看出，經線間隔的經度如果相等，則經線是等距平行的直線， 緯線也是平行的直線，而且經緯線是相互垂直的。墨卡托投影對透視圓筒投影改造點：要使圓筒投影稱為等角的性質，必須使由赤道向兩極經線逐漸伸長的倍數與經線上各點相應的緯度擴大的倍數相同。
透視圓筒投影
墨卡托投影方程式
墨卡托投影以整個世界范圍，赤道作為標准緯線，本初子午線作為中央經線，兩者交點為坐標原點，向東向北為正，向西向南為負。南北極在地圖的正下、上方，而東西方向處於地圖的正右、左。由於墨卡托投影在兩極附近是趨於無限值，因此它並沒完整展現了整個世界，地圖上最高緯度是85.05度（通過緯度取值范圍ys反解計算可得到緯度值為85.05112877980659）。為了簡化計算，我們采用球形映射，而不是橢球體形狀。
公式推導具體見文獻： 墨卡托投影與大圓投影的構成及其在_省略_定航線_計算航程與航向方面的應用_程光舉。
利用等角條件m=n來討論具體公式，具體分為三步：
1、根據m=n得到地球表面投影到平面上的微積線段的關系式。
2、把地球視為球體：
設地球表面A點經緯坐標為（λ，Φ），對應的投影坐標為（x,y）,基准緯線設置為赤道，則R為地球半徑；墨卡托投影方程式為：
或 3、把地球視為旋轉橢球體
墨卡托投影正反解公式：
公式推導具體見文獻： 墨卡托投影與大圓投影的構成及其在_省略_定航線_計算航程與航向方面的應用_程光舉。
程序實現
https://github.com/wylloong/-GeographyCoordinateTransform/blob/master/Mercator 源代碼
或 http://download.csdn.net/detail/wylloong/9813502
參考文獻
http://download.csdn.net/detail/wylloong/9813502 (兩篇原理文獻及原代碼)
作為一個地理開發的局外人，在文獻基礎和自己的理解上實現，僅略知皮毛，疏漏在所難免，承蒙諸君不吝告知，將不勝感激！