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1、1第一章第一章 坐标、方向和距离坐标、方向和距离第一节第一节 地球形状、地理坐标和大地坐标系地球形状、地理坐标和大地坐标系 一、地球形状一、地球形状一、地球形状一、地球形状二、地理坐标二、地理坐标二、地理坐标二、地理坐标三、大地坐标系三、大地坐标系三、大地坐标系三、大地坐标系四、不同大地坐标系间的坐标变换四、不同大地坐标系间的坐标变换四、不同大地坐标系间的坐标变换四、不同大地坐标系间的坐标变换 2一、地球形状一、地球形状1.1.地球自然形状地球自然形状地球自然形状地球自然形状珠穆朗玛峰珠穆朗玛峰 8 848 m8 848 m马里亚那海沟马里亚那海沟 11 025 m11 025 m3人造地球卫
2、星资料推出的地球形状人造地球卫星资料推出的地球形状根据人造地球卫星的轨道参数根据人造地球卫星的轨道参数根据人造地球卫星的轨道参数根据人造地球卫星的轨道参数资料推算出地球形状，它既不资料推算出地球形状，它既不资料推算出地球形状，它既不资料推算出地球形状，它既不是球，也不是一个旋转椭球，是球，也不是一个旋转椭球，是球，也不是一个旋转椭球，是球，也不是一个旋转椭球，而是一个梨状体，北极位于梨而是一个梨状体，北极位于梨而是一个梨状体，北极位于梨而是一个梨状体，北极位于梨柄处，而南极位于梨底。柄处，而南极位于梨底。柄处，而南极位于梨底。柄处，而南极位于梨底。假定以赤道海平面到地心为半假定以赤道海平面到地
3、心为半假定以赤道海平面到地心为半假定以赤道海平面到地心为半径作一圆，则北极海面高出此径作一圆，则北极海面高出此径作一圆，则北极海面高出此径作一圆，则北极海面高出此圆圆圆圆16m16m，而南极海面低于此圆，而南极海面低于此圆，而南极海面低于此圆，而南极海面低于此圆27m27m。4地球自然表面是一个崎岖不平、非常复杂的不规则曲面，地球自然表面是一个崎岖不平、非常复杂的不规则曲面，地球自然表面是一个崎岖不平、非常复杂的不规则曲面，地球自然表面是一个崎岖不平、非常复杂的不规则曲面，难以用数学公式加以描述，无法在此基础上研究航海的难以用数学公式加以描述，无法在此基础上研究航海的难以用数学公式加以描述，无
4、法在此基础上研究航海的难以用数学公式加以描述，无法在此基础上研究航海的基本问题（即在这种自然表面上建立坐标确定船舶与物基本问题（即在这种自然表面上建立坐标确定船舶与物基本问题（即在这种自然表面上建立坐标确定船舶与物基本问题（即在这种自然表面上建立坐标确定船舶与物标的相对位置、确定方向基准和距离单位等是不可能的。标的相对位置、确定方向基准和距离单位等是不可能的。标的相对位置、确定方向基准和距离单位等是不可能的。标的相对位置、确定方向基准和距离单位等是不可能的。必须有一个数学描述的表面来代替地球的自然表面才必须有一个数学描述的表面来代替地球的自然表面才必须有一个数学描述的表面来代替地球的自然表面才
5、必须有一个数学描述的表面来代替地球的自然表面才能够去研究航海问题）。能够去研究航海问题）。能够去研究航海问题）。能够去研究航海问题）。航海上所研究的地球形状，并不是指地球自然表面的形状，航海上所研究的地球形状，并不是指地球自然表面的形状，航海上所研究的地球形状，并不是指地球自然表面的形状，航海上所研究的地球形状，并不是指地球自然表面的形状，而是指大地球体的形状。而是指大地球体的形状。而是指大地球体的形状。而是指大地球体的形状。52.2.大地球体大地球体大地球体大地球体(1)(1)大地水准面大地水准面大地水准面大地水准面(geoid)(geoid)是设想的一个与平均海面相吻合的水准面，并将其是设
6、想的一个与平均海面相吻合的水准面，并将其是设想的一个与平均海面相吻合的水准面，并将其是设想的一个与平均海面相吻合的水准面，并将其向陆地延伸，且保持该延伸面始终与当地的铅垂线向陆地延伸，且保持该延伸面始终与当地的铅垂线向陆地延伸，且保持该延伸面始终与当地的铅垂线向陆地延伸，且保持该延伸面始终与当地的铅垂线相垂直，这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水相垂直，这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水相垂直，这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水相垂直，这样所形成的连续不断的、光滑的闭合水准面，叫做大地水准面。准面，叫做大地水准面。准面，叫做大地水准面。准面，叫做大地水准面。(2)(2)大地球体大地球体大地
7、球体大地球体由大地水准面所包围的几何体叫做大地球体。由大地水准面所包围的几何体叫做大地球体。由大地水准面所包围的几何体叫做大地球体。由大地水准面所包围的几何体叫做大地球体。6是否可以用大地球体来进行航海研究哪？是否可以用大地球体来进行航海研究哪？是否可以用大地球体来进行航海研究哪？是否可以用大地球体来进行航海研究哪？由于地球内部物质分布不均匀及地球表面起伏的影响，由于地球内部物质分布不均匀及地球表面起伏的影响，由于地球内部物质分布不均匀及地球表面起伏的影响，由于地球内部物质分布不均匀及地球表面起伏的影响，大地球体依然是不规则的几何体。大地球体依然是不规则的几何体。大地球体依然是不规则的几何体。
8、大地球体依然是不规则的几何体。显然显然显然显然,不能将大地球体作为航海研究的不能将大地球体作为航海研究的不能将大地球体作为航海研究的不能将大地球体作为航海研究的数学实体。数学实体。数学实体。数学实体。航海上，在不同场合，可根据不同的精度要求，航海上，在不同场合，可根据不同的精度要求，航海上，在不同场合，可根据不同的精度要求，航海上，在不同场合，可根据不同的精度要求，将大地球体看作不同的近似体。将大地球体看作不同的近似体。将大地球体看作不同的近似体。将大地球体看作不同的近似体。73.3.大地球体的近似体大地球体的近似体大地球体的近似体大地球体的近似体(1)(1)第一近似体第一近似体第一近似体第一
9、近似体-地球圆球体地球圆球体地球圆球体地球圆球体(2)(2)第二近似体第二近似体第二近似体第二近似体-地球椭圆体地球椭圆体地球椭圆体地球椭圆体(3)(3)第三近似体第三近似体第三近似体第三近似体-地球椭球体地球椭球体地球椭球体地球椭球体8（1 1）大地球体第一近似体）大地球体第一近似体）大地球体第一近似体）大地球体第一近似体-地球圆球体地球圆球体地球圆球体地球圆球体航海上为了计算上的简便，在精度要求不高的情况下采用。航海上为了计算上的简便，在精度要求不高的情况下采用。航海上为了计算上的简便，在精度要求不高的情况下采用。航海上为了计算上的简便，在精度要求不高的情况下采用。根据航海上常用的距离单位
10、根据航海上常用的距离单位根据航海上常用的距离单位根据航海上常用的距离单位(海里海里海里海里/n mile)/n mile)的定义，的定义，的定义，的定义，可推算地球圆球体半径可推算地球圆球体半径可推算地球圆球体半径可推算地球圆球体半径R R为：为：为：为：9（2 2）大地球体第二近似体）大地球体第二近似体）大地球体第二近似体）大地球体第二近似体-地球椭圆体地球椭圆体地球椭圆体地球椭圆体在大地测量学、海图学和需要较为准确的航海计算时采用。在大地测量学、海图学和需要较为准确的航海计算时采用。在大地测量学、海图学和需要较为准确的航海计算时采用。在大地测量学、海图学和需要较为准确的航海计算时采用。地球
11、椭圆体即旋转椭圆体。地球椭圆体即旋转椭圆体。地球椭圆体即旋转椭圆体。地球椭圆体即旋转椭圆体。它是由椭圆它是由椭圆它是由椭圆它是由椭圆P PNNQPQPS SQQ 绕其绕其绕其绕其短轴短轴短轴短轴P PNNP PS S旋转而成的几何体。旋转而成的几何体。旋转而成的几何体。旋转而成的几何体。a-a-椭圆椭圆椭圆椭圆PNQPSQPNQPSQ 长半轴长半轴长半轴长半轴b-b-椭圆椭圆椭圆椭圆PNQPSQPNQPSQ 短半轴短半轴短半轴短半轴10表示地球椭圆体的相关参数：表示地球椭圆体的相关参数：表示地球椭圆体的相关参数：表示地球椭圆体的相关参数：长半轴长半轴长半轴长半轴a a短半轴短半轴短半轴短半轴b
12、 b扁率扁率扁率扁率c c：表示椭圆体扁的程度。表示椭圆体扁的程度。表示椭圆体扁的程度。表示椭圆体扁的程度。当当当当a=ba=b时，显然椭圆体就成为圆球体；时，显然椭圆体就成为圆球体；时，显然椭圆体就成为圆球体；时，显然椭圆体就成为圆球体；c c值愈大，椭球体愈扁。值愈大，椭球体愈扁。值愈大，椭球体愈扁。值愈大，椭球体愈扁。11偏心率偏心率偏心率偏心率e e：是子午圈椭圆的焦点离中心的距离与椭圆长是子午圈椭圆的焦点离中心的距离与椭圆长是子午圈椭圆的焦点离中心的距离与椭圆长是子午圈椭圆的焦点离中心的距离与椭圆长(短短短短)半径的比值，反映了椭圆扁平的程度。半径的比值，反映了椭圆扁平的程度。半径的
13、比值，反映了椭圆扁平的程度。半径的比值，反映了椭圆扁平的程度。偏心率愈大，椭球体愈扁。偏心率愈大，椭球体愈扁。偏心率愈大，椭球体愈扁。偏心率愈大，椭球体愈扁。12我国采用的地球椭圆体参数我国采用的地球椭圆体参数我国采用的地球椭圆体参数我国采用的地球椭圆体参数19521952年以前，采用白塞年以前，采用白塞年以前，采用白塞年以前，采用白塞尔尔地球地球地球地球椭圆椭圆体参数；体参数；体参数；体参数；19541954年，改用原年，改用原年，改用原年，改用原苏联苏联克拉索夫斯基地球克拉索夫斯基地球克拉索夫斯基地球克拉索夫斯基地球椭圆椭圆体参数；体参数；体参数；体参数；现现在准在准在准在准备备逐步采用逐
14、步采用逐步采用逐步采用IUGG(International Union of IUGG(International Union of Geodesy and Geophysics Geodesy and Geophysics 国国国国际际大地大地大地大地测测量学与地球物理学量学与地球物理学量学与地球物理学量学与地球物理学联联合会合会合会合会)1975)1975年推荐的地球年推荐的地球年推荐的地球年推荐的地球椭圆椭圆体参数。体参数。体参数。体参数。13（3 3）大地球体第三近似体）大地球体第三近似体）大地球体第三近似体）大地球体第三近似体-地球椭球体地球椭球体地球椭球体地球椭球体该近似体地球该近
15、似体地球该近似体地球该近似体地球 赤道和纬度圈是一个椭圆，赤道和纬度圈是一个椭圆，赤道和纬度圈是一个椭圆，赤道和纬度圈是一个椭圆，但在航海实际应用中一般不采用。但在航海实际应用中一般不采用。但在航海实际应用中一般不采用。但在航海实际应用中一般不采用。14二、地理坐标二、地理坐标二、地理坐标二、地理坐标地理坐标是建立在地球椭圆体表面上的。地理坐标是建立在地球椭圆体表面上的。地理坐标是建立在地球椭圆体表面上的。地理坐标是建立在地球椭圆体表面上的。地球上的基本点、地球上的基本点、地球上的基本点、地球上的基本点、线线、圈、圈、圈、圈地理坐标地理坐标地理坐标地理坐标地理经度和地理纬度地理经度和地理纬度地
16、理经度和地理纬度地理经度和地理纬度纬差与经差纬差与经差纬差与经差纬差与经差151.1.地球上的基本点、线、圈地球上的基本点、线、圈地球上的基本点、线、圈地球上的基本点、线、圈(1)(1)点点点点北极北极北极北极(P(PNN)：椭圆短轴即地球的自转轴椭圆短轴即地球的自转轴椭圆短轴即地球的自转轴椭圆短轴即地球的自转轴地轴地轴地轴地轴(P(PNNP PS S)；地轴与地球表面的两个交点是地极，在北半球的地轴与地球表面的两个交点是地极，在北半球的地轴与地球表面的两个交点是地极，在北半球的地轴与地球表面的两个交点是地极，在北半球的称为北极称为北极称为北极称为北极(P(PNN)。南极南极南极南极(P(PS
17、 S)：在南半球的称为南极：在南半球的称为南极：在南半球的称为南极：在南半球的称为南极(P(PS S)。椭圆体中心椭圆体中心椭圆体中心椭圆体中心(O)(O)：地轴与赤道平面的交点。：地轴与赤道平面的交点。：地轴与赤道平面的交点。：地轴与赤道平面的交点。航海教研室航海教研室航海教研室航海教研室张寿桂张寿桂张寿桂张寿桂1616(2)(2)线线线线经线或子午线经线或子午线经线或子午线经线或子午线(Meridian line)(Meridian line)：由北半球到南半球的半个子午圈。由北半球到南半球的半个子午圈。由北半球到南半球的半个子午圈。由北半球到南半球的半个子午圈。格林子午线或格林经线格林子
18、午线或格林经线格林子午线或格林经线格林子午线或格林经线(Greenwich meridian)(Greenwich meridian)：通过英国伦敦格林尼治通过英国伦敦格林尼治通过英国伦敦格林尼治通过英国伦敦格林尼治天文台子午仪的子午线。天文台子午仪的子午线。天文台子午仪的子午线。天文台子午仪的子午线。17(3)圈圈赤道赤道纬度圈纬度圈子午圈子午圈18赤道赤道赤道赤道(Equator)(Equator)l l通过地球球心且与地轴垂直的平面称为赤道平面。通过地球球心且与地轴垂直的平面称为赤道平面。通过地球球心且与地轴垂直的平面称为赤道平面。通过地球球心且与地轴垂直的平面称为赤道平面。l l赤道平
19、面与地表面相交的截痕称为赤道。赤道平面与地表面相交的截痕称为赤道。赤道平面与地表面相交的截痕称为赤道。赤道平面与地表面相交的截痕称为赤道。19纬度圈纬度圈纬度圈纬度圈(Parallel of latitude)(Parallel of latitude)与赤道平面平行的平面称为纬度圈平面，该平面与地球椭与赤道平面平行的平面称为纬度圈平面，该平面与地球椭与赤道平面平行的平面称为纬度圈平面，该平面与地球椭与赤道平面平行的平面称为纬度圈平面，该平面与地球椭圆体表面相交的截痕是一个小圆，称为纬度圈。圆体表面相交的截痕是一个小圆，称为纬度圈。圆体表面相交的截痕是一个小圆，称为纬度圈。圆体表面相交的截痕是
20、一个小圆，称为纬度圈。20子午圈子午圈子午圈子午圈(Meridian)(Meridian)通过地轴的任何一个平面是子午圈平面通过地轴的任何一个平面是子午圈平面通过地轴的任何一个平面是子午圈平面通过地轴的任何一个平面是子午圈平面.它与地表面相交的截痕是个椭圆，称为子午圈。它与地表面相交的截痕是个椭圆，称为子午圈。它与地表面相交的截痕是个椭圆，称为子午圈。它与地表面相交的截痕是个椭圆，称为子午圈。212.2.地理坐标（建立在地球椭圆体表面上）地理坐标（建立在地球椭圆体表面上）地理坐标（建立在地球椭圆体表面上）地理坐标（建立在地球椭圆体表面上）地理坐地理坐地理坐地理坐标标系系系系地理纬度地理纬度地理
21、纬度地理纬度地理经度地理经度地理经度地理经度22地理坐标的坐标系地理坐标的坐标系地理坐标的坐标系地理坐标的坐标系23地理纬度地理纬度地理纬度地理纬度(Geographical latitude)(Geographical latitude)地面某点的地理纬度地面某点的地理纬度地面某点的地理纬度地面某点的地理纬度简称纬度，它是该点简称纬度，它是该点简称纬度，它是该点简称纬度，它是该点地球椭圆子午线上的地球椭圆子午线上的地球椭圆子午线上的地球椭圆子午线上的法线与赤道面的夹角。法线与赤道面的夹角。法线与赤道面的夹角。法线与赤道面的夹角。航海上用航海上用航海上用航海上用 或或或或LatLat表示。表示
22、。表示。表示。24地理纬度的度量方法地理纬度的度量方法地理纬度的度量方法地理纬度的度量方法自赤道起算，向北或向南度量自赤道起算，向北或向南度量自赤道起算，向北或向南度量自赤道起算，向北或向南度量到该点所在纬度圈，由到该点所在纬度圈，由到该点所在纬度圈，由到该点所在纬度圈，由0 0 到到到到9090 计量。计量。计量。计量。向北度量的称为北纬，用向北度量的称为北纬，用向北度量的称为北纬，用向北度量的称为北纬，用NN标示标示标示标示向南度量的称为南纬，用向南度量的称为南纬，用向南度量的称为南纬，用向南度量的称为南纬，用S S标示标示标示标示表示方法表示方法表示方法表示方法.如：北京的纬度为如：北京
23、的纬度为如：北京的纬度为如：北京的纬度为 3939 5454 .4N4N25地理经度地理经度地理经度地理经度(Geographical longitude)(Geographical longitude)地面某点的地理经度地面某点的地理经度地面某点的地理经度地面某点的地理经度简称经度，它是格林简称经度，它是格林简称经度，它是格林简称经度，它是格林经线与该点子午线在经线与该点子午线在经线与该点子午线在经线与该点子午线在赤道上所夹的劣弧长赤道上所夹的劣弧长赤道上所夹的劣弧长赤道上所夹的劣弧长（或该劣弧所对应的球（或该劣弧所对应的球（或该劣弧所对应的球（或该劣弧所对应的球心角或极角）。心角或极角）。
24、心角或极角）。心角或极角）。航海上用航海上用航海上用航海上用 或或或或LongLong表示。表示。表示。表示。26地理经度的度量方法地理经度的度量方法地理经度的度量方法地理经度的度量方法自格林子午线起算，由自格林子午线起算，由自格林子午线起算，由自格林子午线起算，由0 0 到到到到180 180 计量，向东或向西度量到计量，向东或向西度量到计量，向东或向西度量到计量，向东或向西度量到该点子午线。该点子午线。该点子午线。该点子午线。向东度量的称为东经，用向东度量的称为东经，用向东度量的称为东经，用向东度量的称为东经，用E E标示；标示；标示；标示；向西度量的称为西经，用向西度量的称为西经，用向西
25、度量的称为西经，用向西度量的称为西经，用WW标示；标示；标示；标示；表示方法表示方法表示方法表示方法.例如：北京的经度为：例如：北京的经度为：例如：北京的经度为：例如：北京的经度为：273.纬差与经差纬差与经差纬差差D 经差经差D 28(1)(1)纬差纬差纬差纬差(Difference of Latitude)(Difference of Latitude)定义定义定义定义两地纬度之代数差，用两地纬度之代数差，用两地纬度之代数差，用两地纬度之代数差，用D D 表示。表示。表示。表示。计算公式计算公式计算公式计算公式D D =2 21 1式中：式中：式中：式中：1 1起始点纬度；起始点纬度；起始
26、点纬度；起始点纬度；2 2到达点纬度；到达点纬度；到达点纬度；到达点纬度；29计算时的注意事项：计算时的注意事项：计算时的注意事项：计算时的注意事项：代入时北纬取正值代入时北纬取正值代入时北纬取正值代入时北纬取正值()；代入时南纬取负值代入时南纬取负值代入时南纬取负值代入时南纬取负值(-)(-)；求得的纬差为正值，表示北纬差，即表示到达点求得的纬差为正值，表示北纬差，即表示到达点求得的纬差为正值，表示北纬差，即表示到达点求得的纬差为正值，表示北纬差，即表示到达点位于起算点之北，或表示船舶向北航行；位于起算点之北，或表示船舶向北航行；位于起算点之北，或表示船舶向北航行；位于起算点之北，或表示船舶
27、向北航行；求得的纬差为负值，表示南纬差，即表示到达点求得的纬差为负值，表示南纬差，即表示到达点求得的纬差为负值，表示南纬差，即表示到达点求得的纬差为负值，表示南纬差，即表示到达点位于起算点之南，或表示船舶向南航行。位于起算点之南，或表示船舶向南航行。位于起算点之南，或表示船舶向南航行。位于起算点之南，或表示船舶向南航行。30举例举例举例举例1 1某船由某船由某船由某船由(32(32 2626 NN，122122 0606 W)W)航行至航行至航行至航行至(45(45 1 14 4 NN，9696 0404 W)W)，求两地间纬差。求两地间纬差。求两地间纬差。求两地间纬差。2 2 45 45 1
28、 14 4 N(+)N(+)-)-)1 1 32 32 2626 N(+)N(+)D D 12 12 4848 N(+)N(+)31(2)(2)经差经差经差经差(Difference of longitude)(Difference of longitude)定义定义定义定义两地经度之代数差，用两地经度之代数差，用两地经度之代数差，用两地经度之代数差，用D D 表示。表示。表示。表示。计算公式计算公式计算公式计算公式D D =2 21 1式中：式中：式中：式中：1 1起始点经度；起始点经度；起始点经度；起始点经度；2 2到达点经度；到达点经度；到达点经度；到达点经度；32计算时的注意事项：计算
29、时的注意事项：计算时的注意事项：计算时的注意事项：代入时东经取正值代入时东经取正值代入时东经取正值代入时东经取正值()；代入时西经取负值代入时西经取负值代入时西经取负值代入时西经取负值()。求得的经差为正值，表示东经差，即表示到达点求得的经差为正值，表示东经差，即表示到达点求得的经差为正值，表示东经差，即表示到达点求得的经差为正值，表示东经差，即表示到达点位于起算点之东，或表示船舶向东航行；位于起算点之东，或表示船舶向东航行；位于起算点之东，或表示船舶向东航行；位于起算点之东，或表示船舶向东航行；求得的经差为负值，表示西经差，即表示到达点求得的经差为负值，表示西经差，即表示到达点求得的经差为负
30、值，表示西经差，即表示到达点求得的经差为负值，表示西经差，即表示到达点位于起算点之西，或表示船舶向西航行。位于起算点之西，或表示船舶向西航行。位于起算点之西，或表示船舶向西航行。位于起算点之西，或表示船舶向西航行。经差的绝对值不应大于经差的绝对值不应大于经差的绝对值不应大于经差的绝对值不应大于180180 。否则，应由否则，应由否则，应由否则，应由360360 减去该绝对值，并改变符号。减去该绝对值，并改变符号。减去该绝对值，并改变符号。减去该绝对值，并改变符号。33举例举例举例举例2 2某船由某船由某船由某船由(24(24 3838 S S，150150 4242 E)E)航行至航行至航行至
31、航行至(12(12 4 44 4 NN，176176 1212 W)W)，求两地间经差。求两地间经差。求两地间经差。求两地间经差。2 2 176 176 1212 W (-)W (-)-)-)1 1 150 150 4242 E (+)E (+)D D 326 326 5454 W(-)W(-)360360 -326-326 5454 =33=33 0606 E E34举例举例举例举例3 3某船出发点某船出发点某船出发点某船出发点(29(29 0707 .3N.3N，113113 1313 .0.0E)E)，纬差，纬差，纬差，纬差1010 0000 .7.7S S，经差经差经差经差6868 5
32、151 .9.9E E，求到达点的纬度和经度。，求到达点的纬度和经度。，求到达点的纬度和经度。，求到达点的纬度和经度。1 1 29 29 0707 .3.3N(+)N(+)+)D+)D 10 10 0000 .7.7S(-S(-)2 2 19 19 0606 .6.6N(+)N(+)1 1 113 113 1313 .0.0E(+)E(+)+)D+)D 68 68 5151 .9.9E(+)E(+)2 2 182 182 0404 .9.9E(+)E(+)360360 -182182 0404 .9.9=177=177 5555 .1.1 WW35举例举例举例举例4(4(思考思考思考思考)某船
33、到达点某船到达点某船到达点某船到达点(47(47 5454 .3S.3S，132132 1717 .1W.1W)，纬差，纬差，纬差，纬差1 1 0606 .1.1NN，经差经差经差经差1111 0000 .3.3WW，求出发点的纬度和经度。，求出发点的纬度和经度。，求出发点的纬度和经度。，求出发点的纬度和经度。2 2 47 47 5454 .3.3S(-)S(-)-)D-)D 1 1 0606 .1.1N(+)N(+)1 1 49 49 0000 .6.6S(-)S(-)2 2 132 132 1717 .1.1W(-)W(-)-)D-)D 11 11 0000 .3.3W(-)W(-)1 1
34、 121 121 1616 .8.8W(-)W(-)36三、大地坐标系三、大地坐标系三、大地坐标系三、大地坐标系建立大地坐标系就是对具有一定参数的椭圆体进行定建立大地坐标系就是对具有一定参数的椭圆体进行定建立大地坐标系就是对具有一定参数的椭圆体进行定建立大地坐标系就是对具有一定参数的椭圆体进行定位和定向，包括以下三方面问题：位和定向，包括以下三方面问题：位和定向，包括以下三方面问题：位和定向，包括以下三方面问题：（1 1）确定椭圆体参数）确定椭圆体参数）确定椭圆体参数）确定椭圆体参数（2 2）确定椭圆体中心位置（定位）确定椭圆体中心位置（定位）确定椭圆体中心位置（定位）确定椭圆体中心位置（定位
35、）（3 3）确定坐标轴方向（定向）确定坐标轴方向（定向）确定坐标轴方向（定向）确定坐标轴方向（定向）各国家或地区为了使选定的地球椭圆体与其所在地区各国家或地区为了使选定的地球椭圆体与其所在地区各国家或地区为了使选定的地球椭圆体与其所在地区各国家或地区为了使选定的地球椭圆体与其所在地区的大地水准面更为接近，往往采用不同的大地坐标系，的大地水准面更为接近，往往采用不同的大地坐标系，的大地水准面更为接近，往往采用不同的大地坐标系，的大地水准面更为接近，往往采用不同的大地坐标系，如美国的如美国的如美国的如美国的WGS84WGS84坐标系、欧洲坐标系、欧洲坐标系、欧洲坐标系、欧洲19501950坐标系，
36、我国坐标系，我国坐标系，我国坐标系，我国北京北京北京北京5454坐标系、西安坐标系、西安坐标系、西安坐标系、西安8080坐标系等。坐标系等。坐标系等。坐标系等。用地理经、纬度表示船舶位置和物标位置也只用地理经、纬度表示船舶位置和物标位置也只用地理经、纬度表示船舶位置和物标位置也只用地理经、纬度表示船舶位置和物标位置也只能在相应的大地坐标系下成立，具有相对性。能在相应的大地坐标系下成立，具有相对性。能在相应的大地坐标系下成立，具有相对性。能在相应的大地坐标系下成立，具有相对性。37四、不同大地坐标系之间的换算四、不同大地坐标系之间的换算四、不同大地坐标系之间的换算四、不同大地坐标系之间的换算航海
37、实践中主要体现在两个方面：航海实践中主要体现在两个方面：航海实践中主要体现在两个方面：航海实践中主要体现在两个方面：（1 1）相邻的两张图采用的坐标系不同；）相邻的两张图采用的坐标系不同；）相邻的两张图采用的坐标系不同；）相邻的两张图采用的坐标系不同；（2 2）卫星导航定位仪采用的坐标系与所使用的海图坐）卫星导航定位仪采用的坐标系与所使用的海图坐）卫星导航定位仪采用的坐标系与所使用的海图坐）卫星导航定位仪采用的坐标系与所使用的海图坐标系不同。标系不同。标系不同。标系不同。例如在海图BA3636相邻的海图为BA89，在BA3636的NOTE栏中有如下一段话：POSITIONS To agree
38、with adjoining chart 89 which is referred to Lisboa Datum,positions read from chart 3636 should be moved 0.17 minutes SOUTHWARD and 0.01 minutes WESTWARD.在在许许多国家出版的新版海多国家出版的新版海图图中都已中都已经给经给出海出海图图坐坐标标系与系与WGS84WGS84坐坐标标系之系之间间的坐的坐标标系修正量，航海人系修正量，航海人员员也也应应正正确使用，如在英版海确使用，如在英版海图图BA66BA66标题栏标题栏内有如下文字：内有如下文字：
39、SATELLITE-DERIVED POSITIONSSATELLITE-DERIVED POSITIONSPositions obtained from Global Navigation Satellite Positions obtained from Global Navigation Satellite Systems,such as GPS,are normally referred to Systems,such as GPS,are normally referred to WGS84 Datum;such positions should be adjusted by WGS
40、84 Datum;such positions should be adjusted by 0.12 minutes SOUTHWARD and 0.19 minutes 0.12 minutes SOUTHWARD and 0.19 minutes EASTWARD before plotting on this chart.EASTWARD before plotting on this chart.Example:Example:WGS84 Position:1000.00N 10000.00EWGS84 Position:1000.00N 10000.00ELat/long adjus
41、tments:0.12S 0.19ELat/long adjustments:0.12S 0.19EAdjusted Position 959.88N 10000.19EAdjusted Position 959.88N 10000.19E38同时，该海图标题栏中还有以下说明：同时，该海图标题栏中还有以下说明：CHARTS CHARTS 3542,3542,3967 3967&3985:3985:POSITIONS POSITIONS on on chart chart 66 66 differ differ from from those those on on charts charts
42、3542,3542,3967 3967 and and 3985 3985 by by varying varying amounts;amounts;positions positions should should be be transferred transferred by by bearing bearing and and distance distance from from common common charted charted objects,objects,not not by by latitude latitude and and longitude.longit
43、ude.我国自我国自20082008年年7 7月月1 1日起启用日起启用20002000国家大地坐标系国家大地坐标系（CGCS2000CGCS2000），所有新出版的中版海图和出版物均采用），所有新出版的中版海图和出版物均采用该坐标系，并且在使用中可视同该坐标系，并且在使用中可视同WGS84WGS84坐标系。坐标系。由于二者均为地心坐标系，且选择的椭圆体参数相同。所由于二者均为地心坐标系，且选择的椭圆体参数相同。所以同一点在两个坐标系下经度相同，纬度最大差值约为以同一点在两个坐标系下经度相同，纬度最大差值约为3.610-6”3.610-6”，在海图上体现不出来。，在海图上体现不出来。39项目CGCS2000WGS84长半轴a/m63781376378137地心引力常数GM/(m3/s2)3.986 004 418 10143.986 004 418 1014自转角速度/(rad/s)7.292 115 10-57.292 115 10-5扁率c1/298.257 222 1011/298.257 223 56340