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地理座標系 本文重定向自 地理坐标

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建模在橢球上的地理坐標系,其中 為經度,為大地緯度,它與地心緯度的關係是:
大地座標系P(φ,λ,h),在任意點P作直線PN, 它交橢球於點N並交赤道平面於點C,令其為參考橢球的法線。φ是橢球上點N的大地緯度,λ是經度,h是線段PN的長度。這個高度h不同於在大地水準面上的相對高度和在平均海平面上的海拔高度,PN的方向不同於鉛垂線方向

地理座標系一般是指由經度緯度相對高度組成的座標系,能夠標示地球上的任何一個位置。經度和緯度常合稱為經緯度,把球面上的經緯度顯示在平面地圖上需要採用某種地圖投影

為了與只選用經緯度的在扁球面球面上的座標系相區別,採用大地緯度的帶有相對高度的三維地理座標系也稱為大地座標系。採用的地心緯度定義的三維地理座標系是一種球極座標系。地理座標系統還有採用三維笛卡爾座標系地心地固座標系本地切面座標系英語Local tangent plane coordinates

大地測量系統

由於地面高低的不同和地球形狀的不正規,天體測量所得的信息不足用於明確地計算地理位置。一般採用某個標準的大地測量系統所規定的地理座標系統,目前最常用的標準是WGS84,它被衛星導航系統如美國全球定位系統使用。

水平坐標

地理座標系在Earth的位置
本初子午線,經度0°

經度地球上一個地點離一根被稱為本初子午線的南北方向走線以東或以西的度數。本初子午線經度是0°,地球上其它地點的經度是向東到180°或向西到180°。不像緯度赤道作為自然的起點,經度沒有自然的起點而使用經過倫敦格林尼治天文臺舊址的子午線作為起點。東經180°即西經180°,約等同於國際日期變更線,國際日期變更線的兩邊,日期相差一日。

地理座標系在Earth的位置
赤道,緯度0°

緯度是指某點與地球球心的連線和地球赤道面所成的線面角,其數值在0至90度之間。位於赤道以北的點的緯度叫北緯,記為N,位於赤道以南的點的緯度稱南緯,記為S。

垂直坐標

大地水準面起伏,紅色表示此位置大地水準面高出參考橢球體而藍色表示低於,以米為單位(基於EGM96英語EGM96重力模型和WGS84參考橢球體)

相對高度是某地點相對大地水準面的高度,海拔是指某地點相對海平面的高度,當二者基於相同基準面並同時使用時,前者指地表高度,後者指在地表之上的高度如飛機飛行高度。

經緯度表示及轉換

地球的Hammer等面積投影地圖,可見經線緯線

經緯度以度數表示,一般可直接以小數點表示,但亦可把度數的小數點分為角分(1角分等於六十分之一度)和角秒(一角秒等於六十分之一角分)

  1. 度分秒表示(度:分:秒)-49°30'00"-123d30m00s
  2. 度分表示(度:分)-49°30.0'-123d30.0m
  3. 度數表示-49.5000°-123.5000d(一般會有四位小數)。

不少軟體可把不同的經緯度表示方式轉換。

經緯度書寫順序

經度在前,緯度在後採用

以下為經度在前,緯度在後的採用(經度,緯度),例:臺北市以此寫法為 121°38′E, 25°2′N。

緯度在前,經度在後採用

以下為緯度在前,經度在後的採用(緯度,經度),例:臺北市以此寫法為 25°2′N, 121°38′E。

經緯線與大洲、大洋的關係

緯線

緯線與大洲的關係與大洋的關係附近主要的地理事物
北極圈通過亞洲北部、歐洲東部、北美洲北部通過挪威海白令海峽冰島格陵蘭島南部、阿拉斯加
60°N通過歐洲北部、北亞中部、阿拉斯加南部通過北大西洋北部、北太平洋北部斯堪地那維亞半島南部、波羅的海
40°N通過中國華北、新疆、中亞、歐洲南部、北美中部通過北太平洋中部、北大西洋中部中國北京中國塔里木盆地土耳其地中海美國紐約
30°N通過中國中部、西亞、非洲北部、北美南部同上中國上海日本鹿兒島縣印度北部、伊朗蘇伊士運河紐奧良
北回歸線通過中國南部、南亞、西亞、北非中部、北美南部通過北太平洋南部、北大西洋南部、印度洋之阿拉伯海現中國臺灣省印度半島、阿拉伯半島紅海撒哈拉沙漠夏威夷群島
赤道通過非洲中部、東南亞、南美北部通過太平洋、大西洋、印度洋馬來群島新加坡馬六甲海峽剛果盆地東非高原亞馬遜平原
南回歸線通過非洲南部、南美中部、澳大利亞大陸中部通過南太平洋、南大西洋、南印度洋馬達加斯加巴西里約熱內盧
30°S通過非洲南端、南美南部、澳大利亞大陸南部同上
60°S(不通過任何大陸)同上

經線

經線與大洲的關係與大洋的關係附近主要的地理事物
通過歐洲西部、非洲西部、南極洲通過北冰洋、大西洋英國、西班牙、阿爾及利亞馬里加納
20°E通過北部、中歐、非洲中部、南極洲通過北冰洋、大西洋與印度洋的分界線波羅的海波蘭匈牙利巴爾幹半島利比亞中非南非
60°E通過歐洲東部、亞洲西部、南極洲通過北冰洋印度洋西部烏拉爾山鹹海伊朗高原阿拉伯海
90°E通過中國西部、印度半島東部、南極洲通過北冰洋、印度洋中部葉尼塞河、中國新疆、中國西藏(青藏高原)、恆河平原
120°E通過北亞東部、中國東部、澳大利亞西部、南極洲通過北冰洋、印度洋東部大興安嶺渤海、中國長江三角洲、菲律賓、印度尼西亞澳大利亞西部
160°E通過北亞東部、太平洋西部(東西半球分界線)、南極洲通過北冰洋、太平洋西部堪察加半島索羅門群島
180°通過亞洲大陸東端、大洋洲島嶼、南極洲通過北冰洋、太平洋中部阿留申群島斐濟群島湯加紐西蘭東部
120°W通過北美西部、南極洲通過北冰洋、太平洋東部西雅圖溫哥華聖弗朗西斯科洛杉磯
75°W通過北美東部、南美西部、南極洲通過北冰洋、大西洋西部、太平洋東南部費城古巴加勒比海中部、哥倫比亞秘魯
20°W通過冰島、南極洲通過北冰洋、大西洋冰島

參見

引用

外部連結


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