地理坐標(講課使用ppt)

1、第一章地理坐標和天球坐標第一章地理坐標和天球坐標地理坐標地理坐標天球坐標天球坐標第一節(jié)地理坐標第一節(jié)地理坐標地球上的經緯線地球上的經緯線經度和緯度經度和緯度地理坐標地理坐標地球上的方向和距離地球上的方向和距離球面坐標模式球面坐標模式地球的自轉軸叫地軸。地軸與地面相交的兩點，是地球的兩極，分別叫北極和南極。oNS緯線：概念：特點：經線：概念：特點：一、地球上的經線和緯線緯線：垂直于地軸的平面，同地面相交而成的圓，就是緯線。特點: 除極點外都是圓圈. 緯線相互平行，大小不等; 指示東西方向. 最大的圓叫赤道。赤道將地球分為南北半球。赤道最長約4萬KM，極點為0，緯度60度處為赤道的1/2.經線圈：

2、通過地軸的平面，同地面相交的圓，就是經線圈。經線圈被兩極分成的半圓稱為“經線”。 特點：半圓圈.相對經線平分地球. 所有經線等長，相交于兩極. 指示南北方向. 通過英國倫敦格林尼治天文臺舊址的經線為本初子午線。緯線緯線經線經線形狀特征形狀特征長度長度指示的方向指示的方向度數范圍度數范圍0的確定的確定度數的變化規(guī)律度數的變化規(guī)律劃分半球的界線劃分半球的界線經緯線性質比較緯線緯線經線經線形狀特征形狀特征圓圓半圓半圓長度長度赤道向兩極減小赤道向兩極減小相等相等指示的方向指示的方向東西東西南北南北度數范圍度數范圍1803600的確定的確定赤道赤道本初子午線本初子午線度數的變化規(guī)律度數的變化規(guī)律從赤道向

3、兩極遞增從赤道向兩極遞增 向東西各向東西各180劃分半球的界線劃分半球的界線赤道赤道20W160E 經緯線性質比較緯度：是一種線面角，是當地法線（某點與地球球心的連線）同平面（赤道平面）的交角。數值在0至90度之間，位于赤道以北叫北緯，記為N，以南稱南緯，記為S。同一緯線上具有相同的緯度.二、經度和緯度經度和緯度用來區(qū)分不同的經度和緯度用來區(qū)分不同的經線和緯線；經線和緯線；低緯低緯.中緯中緯.高緯劃分高緯劃分低緯低緯:0 -30中緯中緯:30-60高緯高緯:60-90每一個緯度所跨的經線長度約為每一個緯度所跨的經線長度約為111KM.重要緯線：赤道，南北回歸線，南北極重要緯線：赤道，南北回歸線

4、，南北極圈圈經度是一個兩面角，是本地子午線平面與本初子午線平面的交角。自赤道與本初子午線的交點（地理坐標原點）起量，在本初子午線以東叫東經，用“E”表示，以西的叫西經，用“W”表示；數值在0180度之間。同一經經線上具有相同的經度.東經180和西經的180重合在一條經線上，那就是180經線。在地圖上判讀經度時應注意： 從西向東，經度的度數由小到大為東經度； 從西向東，經度的度數由大到小為西經度； 不同的經線具有不同的地方時。偏東的地方時要早，偏西的地方時要遲。每15個經度便相差一個小時。重要的經線：0、 20W與160E（1953年確定其為東西半球的界線）。 確定你所在地方的經線：確定你所在地

5、方的經線：立一根竹竿在地上，當中午太陽升得最高的時候，竹竿的陰影就是你所在地方的經線。因為經線指示南北方向，所以，經線又叫子午線。為什么要以格林尼治子午線為什么要以格林尼治子午線(即本初子午線即本初子午線)為為0經線經線?本初子午線又叫零度經線，它是為了確定地理經度和協調時間的計量而建立的標準參考子午線。地球上有天然的零度緯線赤道，卻沒有天然的零度經線，因此，本初子午線只能從無數的子午線中人為地選出一條。最初的本初子午線，是各國因確定位置的需要而設置的。 隨著航海事業(yè)的發(fā)展，1767年英國格林尼治天文臺臺長馬斯開林編制了英國航海天文歷，它是以格林尼治子午線為地球和天球的零子午線的。該書出版后很

6、快被眾多的航少家采用。 東西半球劃分東西半球劃分: :20 Wo160 E東半球東半球: :2020W-0W-0-160 -160 E E西半球西半球: :20W - -180？ - - 160 E 往東往東20 Wo往西往西側看劃分東西半球的經線圈劃分東西半球的經線圈 劃分東西半球的經線圈劃分東西半球的經線圈0o180o20oW160oE西半球西半球 東半球東半球東西半球劃分東西半球劃分:從極地上空看從極地上空看北極上空看北極上空看南極上空看20oW160oE180o0o東半球東半球西半球西半球天文臺內展出早期的天文望遠鏡、天文臺內展出早期的天文望遠鏡、星象圖和天文鐘等星象圖和天文鐘等英國英

7、國Greenwich天文臺天文臺,現現為天文博物館為天文博物館每一經度和緯度還可以再細分為60分，每一分再分為60秒以及秒的小數。利用經緯線，可以確定地球上每一個地方的具體位置，并且把它在地圖或地球儀上表示出來。北京的經緯度是多少？ 我們很容易從地圖上查出來是東經116度24分，北緯39度54分。 各緯度線附近的城市北緯50度：倫敦、巴黎、布魯塞爾、法蘭克福、溫哥華、莫斯科 北緯40度：馬德里、伊斯坦布爾、安卡拉、喀什、北京、華盛頓、紐約、東京、漢城 北緯30度：開羅、蘇伊士運河、珠穆朗瑪峰、拉薩、重慶、長江三峽、武漢、杭州、北緯20度：香港、臺灣、撒哈拉沙漠、孟買、?？?、墨西哥城 赤道：新加

8、坡、基多 南緯30度：悉尼、開普敦、復活節(jié)島、圣地亞哥 三、地理坐標三、地理坐標概念概念用經度和緯度來表示某地地理位置的方法。 oNSAA(40N,120E)同地理坐標相聯系的有三個大圓v 赤道（橫軸）；v 本初子午線（縱軸）；v 本地子午線。書寫格式書寫格式緯度在前，經度在后數字在前，符號在后例：北京例：北京40N, 116E 確定地球表面任一點的地理位置。不僅要看經度和緯度，還要正確區(qū)分東經度和西經度，南緯度和北緯度。同一地點的地理坐標，在不同的投影圖上表示出來也會有所不同。投影圖投影圖（一）側視圖（一）側視圖1、經線為弧線、經線為弧線2、緯線為直線、緯線為直線4、南北回歸線、南北回歸線

9、南北極圈南北極圈30度度3、看到的是半個、看到的是半個地地 球，兩條經線球，兩條經線相差相差投影圖投影圖（二）俯視圖（二）俯視圖1、經線為直線、經線為直線2、緯線為圓、緯線為圓 南北回歸線南北回歸線 南北極圈南北極圈30度度4、最外面的大圓、最外面的大圓是是3、看到的是半個、看到的是半個地地 球，兩條經線球，兩條經線相差相差赤道赤道判讀各點的地理坐標判讀各點的地理坐標20303020A40 N ， 80W30 S ， 30W在墨卡托投影圖上的經緯線。經線互相平行，緯線間隔由赤道在墨卡托投影圖上的經緯線。經線互相平行，緯線間隔由赤道向兩極增大，以致格陵蘭島比南美洲還大。向兩極增大，以致格陵蘭島比

10、南美洲還大。按投影面的形態(tài)不同：圓錐投影、圓柱投影和方位投影。按投影面的形態(tài)不同：圓錐投影、圓柱投影和方位投影。圓錐投影：可以想象為用一個巨大的圓錐體罩住地球，把圓錐投影：可以想象為用一個巨大的圓錐體罩住地球，把地表的位置投影到圓錐面上，然后沿著一條經線將圓錐切地表的位置投影到圓錐面上，然后沿著一條經線將圓錐切開展成平面。開展成平面。圓柱投影：用一個圓柱體罩住地球，把地表的位置投影到圓柱投影：用一個圓柱體罩住地球，把地表的位置投影到圓體面上，然后將圓體切開展成平面。圓柱投影可以作為圓體面上，然后將圓體切開展成平面。圓柱投影可以作為圓錐投影的一個特例，即圓錐的頂點延伸到無窮遠。圓錐投影的一個特例

11、，即圓錐的頂點延伸到無窮遠。方位投影：以一個平面作為投影面，切于地球表面，把地方位投影：以一個平面作為投影面，切于地球表面，把地表的位置投影到平面上。方位投影也可以作為圓錐投影的表的位置投影到平面上。方位投影也可以作為圓錐投影的一個特例，即圓錐的夾角為一個特例，即圓錐的夾角為180度，圓錐變?yōu)槠矫妗６?，圓錐變?yōu)槠矫?。根據投影面與地球橢球體的相對位置的不同分為：正軸投根據投影面與地球橢球體的相對位置的不同分為：正軸投影、斜軸投影和橫軸投影。影、斜軸投影和橫軸投影。正軸投影：投影面的軸（圓錐圓柱的軸線，平面的法線）正軸投影：投影面的軸（圓錐圓柱的軸線，平面的法線）與地球橢球體的旋轉軸重合。也稱正常

12、位置投影，或稱極與地球橢球體的旋轉軸重合。也稱正常位置投影，或稱極投影。投影。斜軸投影：投影面的軸（圓錐圓柱的軸線，平面的法線）斜軸投影：投影面的軸（圓錐圓柱的軸線，平面的法線）既不與地球橢球體的旋轉軸重合也不與赤道面重合。也稱既不與地球橢球體的旋轉軸重合也不與赤道面重合。也稱水平投影。水平投影。橫軸投影：投影面的軸（圓錐圓柱的軸線，平面的法線）橫軸投影：投影面的軸（圓錐圓柱的軸線，平面的法線）與地球赤道面重合。也稱赤道投影與地球赤道面重合。也稱赤道投影按照投影后的幾何變形分類可分三類：按照投影后的幾何變形分類可分三類：等角投影（正形投影）：地面上的任意兩條直線的夾角，等角投影（正形投影）：地

13、面上的任意兩條直線的夾角，在經過地球投影繪制到圖紙上以后，其夾角保持不變。在經過地球投影繪制到圖紙上以后，其夾角保持不變。等面積投影：地面上的一塊面積在經過地球投影繪制到等面積投影：地面上的一塊面積在經過地球投影繪制到圖紙上以后，面積保持不變。圖紙上以后，面積保持不變。等距離投影：地面上的兩個點之間的距離，在經過地球等距離投影：地面上的兩個點之間的距離，在經過地球投影繪制到圖紙上以后，距離保持不變。投影繪制到圖紙上以后，距離保持不變。實際上，有許多投影既不能保持等角又不能保持等面實際上，有許多投影既不能保持等角又不能保持等面積，可以稱之為任意投影。在這類投影中，既有角度變積，可以稱之為任意投影

14、。在這類投影中，既有角度變形又有面積變形。形又有面積變形。在下列地點中，符合東半球、北在下列地點中，符合東半球、北半球、低緯度三個條件的是半球、低緯度三個條件的是0 N，21 W26 N，0 E17 N，165 E15 S，19 W在地球儀上，在地球儀上，0 0 經線與經線與0 0 緯線相比：緯線相比：正好等長正好等長緯線稍長緯線稍長經線稍長經線稍長緯線是經線的一倍緯線是經線的一倍地球上的方向v 南北方向（經線方向），有限方向；v 東西方向（緯線方向），無限方向；v 理論上亦東亦西；實際上非東即西。v 我國古代通常用十二地支表示方向四、四、 地球上的方向和距離地球上的方向和距離 十二支表示地平

15、方向。其中子午表示南北，卯酉表示東西。十天干：甲（十天干：甲（ ）、乙）、乙( )( )、丙、丙( )( )、丁、丁( )( )、戊、戊( )( )、己、己( )( )、庚、庚( )( )、辛、辛( )( )、壬壬( )( )、癸、癸( ) ( ) ；十二地支：子十二地支：子( )( )、丑、丑( )( )、寅、寅( )( )、卯、卯( )( )、辰辰( )( )、巳、巳( )( )、午、午( )( )、未、未( )( )、申、申( )( )、酉酉( )( )、戌、戌( )( )、亥、亥( )( )十天干：甲（十天干：甲（jiji）、乙）、乙( y( y) )、丙、丙(bng(bng) )、丁

16、、丁(dng(dng) )、戊、戊(w(w) )、己、己(j(j) )、庚、庚(gng(gng) )、辛、辛(xn(xn) )、壬壬(rn(rn) )、癸、癸(gu(gu) ) ；十二地支：子十二地支：子(z(z) )、丑、丑(chu(chu) )、寅、寅(yn(yn) )、卯、卯(mo(mo) )、辰辰(chn(chn) )、巳、巳(s(s) )、午、午(w(w) )、未、未(wi(wi) )、申、申(shn(shn) )、酉、酉(yu(yu) )、戌、戌(x(x) )、亥、亥(h(hi i) )十二地支對應十二生肖十二地支對應十二生肖 十二支配十二時辰十二支配十二時辰子鼠；丑牛；寅虎；卯兔

17、；子鼠；丑牛；寅虎；卯兔；辰龍；巳蛇；辰龍；巳蛇； 午馬；未羊；申猴；酉雞；戌狗；午馬；未羊；申猴；酉雞；戌狗；亥豬。亥豬。 十干和十二支依次相配，組成六十個基本單位，十干和十二支依次相配，組成六十個基本單位，古人以此作為年、月、日、時的序號，叫古人以此作為年、月、日、時的序號，叫“干支干支紀法紀法”。q 地球上的方向與地球自轉地球上的方向與地球自轉v 向北就是向北極，向南就是向南極。向北就是向北極，向南就是向南極。v 向東就是向著地球自轉的方向。向東就是向著地球自轉的方向。v 在用時針的方向表述地球自轉方向時，必須在用時針的方向表述地球自轉方向時，必須明確觀測者是明確觀測者是立足于哪個半球觀

18、測地球自轉立足于哪個半球觀測地球自轉的。的。地球自轉方向向東。在北半球看，呈逆時針方向；在南半球看，呈順時針方向。經線代表南北方向經線代表南北方向北：沿經線指向北極南：沿經線指向南極 緯線代表東西方向緯線代表東西方向東：順地球自轉方向西：逆地球自轉方向oNSABC依據經度判斷東西方向依據經度判斷東西方向兩個相比較的地點同是東經，則經度數值大的兩個相比較的地點同是東經，則經度數值大的在東面，經度數值小的在西面。在東面，經度數值小的在西面。兩個相比較的地點同是西經，則經度數值小的兩個相比較的地點同是西經，則經度數值小的在東面，經度數值大的在西面。在東面，經度數值大的在西面。兩個相比較的地點分別為東

19、經和西經：兩個相比較的地點分別為東經和西經：兩地經度數和兩地經度數和 180180，東經度的地點在東面；，東經度的地點在東面；兩地經度數和兩地經度數和 180180，西經度的地點在東面；，西經度的地點在東面；兩地經度數和兩地經度數和 = 180= 180，不分東西。，不分東西。根據兩地緯度判斷南北方向根據兩地緯度判斷南北方向若兩地都是北緯，則緯度數值大的地點位置偏北，若兩地都是北緯，則緯度數值大的地點位置偏北，數值小的地點位置偏南。數值小的地點位置偏南。 若兩地都是南緯，則緯度數值小的地點位置偏北，若兩地都是南緯，則緯度數值小的地點位置偏北，數值大的地點位置偏南。數值大的地點位置偏南。若兩地中

20、的一地為北緯，另一地為南緯，則北緯的若兩地中的一地為北緯，另一地為南緯，則北緯的地點位置偏北，南緯的地點位置偏南。地點位置偏北，南緯的地點位置偏南。北極點是地球上最北地點，它四周都是南方，南極北極點是地球上最北地點，它四周都是南方，南極點則相反。點則相反。用經緯網確定兩點相互方位時用經緯網確定兩點相互方位時位于同一經線上兩點為正南、正北關系，位于同一經線上兩點為正南、正北關系， 位于同一緯線上兩點為正東、正西關系。位于同一緯線上兩點為正東、正西關系。東西方向是相對的，理論上沒有最東、最西地點。東西方向是相對的，理論上沒有最東、最西地點。若兩點既不在同一條經線上又不在同一條緯線上，若兩點既不在同

21、一條經線上又不在同一條緯線上，在確定兩點間的方位時，先看兩點所在經線，確定是在確定兩點間的方位時，先看兩點所在經線，確定是哪點在東，哪點在西；再看兩點所在緯線，確定哪點哪點在東，哪點在西；再看兩點所在緯線，確定哪點在南，哪點在北，然后把此兩點結合在一起，即可確在南，哪點在北，然后把此兩點結合在一起，即可確定兩點之間的相互方向。定兩點之間的相互方向。在以極地為中心的經緯網圖上，在以極地為中心的經緯網圖上，判斷東西方向的最簡捷方法是：在相比較的兩地判斷東西方向的最簡捷方法是：在相比較的兩地之間的劣弧上之間的劣弧上, ,畫出地球自轉方向箭頭，畫出地球自轉方向箭頭，箭尾為箭尾為西，箭首為東；西，箭首為

22、東；判斷南北方向的最簡捷方法是：兩個相比較的地判斷南北方向的最簡捷方法是：兩個相比較的地點越接近北極點的越偏北，反之越接近南極點的點越接近北極點的越偏北，反之越接近南極點的越偏南。越偏南。方向的練習方向的練習判斷下二圖中，、各位判斷下二圖中，、各位于點的什么方向？于點的什么方向？ N SBACDEABCDE下面四幅圖中下面四幅圖中A在在B的方向排列正確的是：的方向排列正確的是：A.西北、東北、西南、西北西北、東北、西南、西北B.西北、西北、西南、東北西北、西北、西南、東北C.西南、東北、西北、西北西南、東北、西北、西北D.東北、西北、西北、西南東北、西北、西北、西南 判讀方位判讀方位NNAAB

23、B45408580120140160AB4050NA（10E，20SB（175W，50N）地球上兩點之間的最短距離，為過這兩地大圓的劣弧長度。 海里：地球上經線1分的長度。 1海里=40000/36060=1.852Km。 公里：原來法國人把地球全周分為400度，每度分為100分，每分弧長就是1公里。 地球全周分為360度，每度60分，經線1度=40000/360=111.1公里。兩點間實地距離的量算兩點間實地距離的量算（1 1）緯度與距離）緯度與距離所有經線都等長，長度為赤道長度的一半，所有經線都等長，長度為赤道長度的一半，即約即約2 2萬千米萬千米 。任何一條經線上，緯度任何一條經線上，緯

24、度1 1弧長約為弧長約為111111千米。千米。（2 2）經度與距離）經度與距離赤道是最大的緯線圈，長約赤道是最大的緯線圈，長約4 4萬千米萬千米(2R(2R赤赤2263786378千米千米) )，赤道上經度，赤道上經度1 1弧長約為弧長約為111111千米。千米。任意一條緯線上經度任意一條緯線上經度l l弧長約為弧長約為111111千米千米coscos（指所求緯線的緯度指所求緯線的緯度) )。南北緯。南北緯 6060緯線長度是赤緯線長度是赤道的一半。道的一半。任意一條緯線（緯度為任意一條緯線（緯度為 ）上，經度相差上，經度相差n n的緯線的緯線 線段長度為線段長度為111111千米千米n ncoscos 經度的間隔隨緯度增大而減小經度的間隔隨緯度增大而減小經緯網特點：經緯網特點：都是等腰梯形都是等腰梯形（極點的是（極點的是等腰三角形）等腰三角形）q經線圈都是大圓，緯度間隔大體相等：經線圈都是大圓，緯度間隔大體相等：v 1 1約折合約折合111km111km。q緯線是大小不等的圓緯線是大小不等的圓 v 經度的間隔，隨緯度增高而減?。唤浂鹊拈g隔，隨緯度增高而減??；v 與緯度的余弦