地球第一章地理坐标与天球坐标.ppt

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1、第一章地理坐标与天球坐标地理坐标经线和纬线地理坐标天球坐标天球天球坐标地平坐标系：高度和方位第一赤道坐标系：赤纬和时角第二赤道坐标系：赤纬和赤经黄道坐标系：黄纬和黄经各种天球坐标的区别第一节地理坐标经线和纬线一、地球上的经线和纬线地球—球心—地轴—地极—经线和纬线—经纬网—地理坐标经线和纬线都是地球上的圆大圆：同一球面上最大的圆，其圆心即为球心；（所有经线圈、赤道）小圆：大圆以外的圆。一、纬线(parallel)=纬度(latidude)所有与地轴垂直的面和地标相交而成的圆，就是纬线。纬度：一地的纬度就是该地铅垂线对赤道面的夹

2、角。纬线相互平行，大小不等;赤道是最大纬圈。赤道(equator)：0°。二、经线(meridian)=经度(longitude)经线圈：所有经过地轴的平面，和地球表面相交而成的圆，就是经线圈。每个经线圈都包含两条相差180度的经线，一条经线则只是一个半圆弧。经线都是大圆的一半，都在两极相交，大小相同；本初子午线：通过英国Greenwich(格林尼治)天文台经线（1884年确定），0°图1-1经线和纬线纬线平面垂直于地轴,经线平面都通过地轴英国Greenwich天文台补充地球坐标系与地图制图17世纪，法国笛卡尔发明平面直角坐标

3、系。至今在展绘地图投影和计算机数字制图中应用。地球的北极、南极、赤道以及本初子午线作为基本要素，可构成地球球面的地理坐标系统。地理坐标地理坐标就是用经纬度表示地面点位的球面坐标。1.1天文经纬度天文经度：即以观测点天顶子午面与格林威治天顶子午面间的两面角，或视为一个天体在上述两地的时角差。天文经度在地球上的定义，即本初子午面与观测点之间的两面角。天文纬度：赤纬，铅垂线与赤道平面间的夹角。1.2大地经纬度大地经度：参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面间的两面角。东经：正，西经：负。大地纬度：参考椭球面上某一点的法线与赤道面

4、的夹角。北纬：正，南纬：负。大地高（h）2、地图投影可见，地球椭球面是不可展开的面。无论如何展开都会产生褶皱，拉伸或断裂等无规律变形，无法绘制科学、准确的地图。因此应采用地图投影的方式。地图投影的应用地图投影的选择依据1、制图区域的地理位置、形状和范围（1）制图区地理位置决定了所选择投影的种类。极地——正轴方位投影赤道附近——横轴方位投影中纬地区——正轴圆锥投影或斜轴方位投影（2）制图区域形状直接制约地图投影的选择同是在中纬度地区，沿着纬线方向延伸的长形区域——单位准纬线正轴圆锥投影；沿着经线方向略窄，沿纬线方向略宽的长形区域

5、——双标准纬线正轴圆锥投影沿经线方向南北延伸的长形区域——多圆锥投影圆形区域——斜轴方位投影同是在低纬赤道附近，沿东西方向长条形区域——正轴圆柱投影圆形区域——横轴方位投影（3）制图区域的范围大小也影响地图投影的选择。范围小时，无论什么投影方式都无太大变形差异；对于区域广大的地图需要慎重的选择投影。球面三角基础知识一、球面上的圆（大圆、小圆）定理：任何平面和球面的交线都是正圆。定义：通过球心的平面与球面的交线，是直径最大的圆，叫做大圆。不通过球心的平面与球面的交线，叫小圆。二、球面上两点的距离三、圆的极与圆所在平面相垂直的直线

6、与球面相交的两个点。大圆的极点：通过球心与大圆所在平面相垂直的直线与球面的两个交点。四、球面角五、圆弧与角的度量六、球面三角形球面角球面角=两个大圆弧相交所成的角度（ASB）两个大圆弧的交点（S）称为球面角的顶点，大圆弧称为球面角的边球面角是以过顶点的圆弧的二切线所加的角度来度量=两交点（A，B）间的大圆弧AB对应的圆心角。球面三角形球面上两两分别相交的三个大圆弧所围成的几何图形三条大圆弧为球面三角形的边a、b、c各大圆弧所成的球面角为球面三角形的角A、B、C二、地球上的方向和距离地球上的方向通常指地平方向；南北方向（经线方向

7、），有限方向；东西方向（纬线方向），无限方向；理论上亦东亦西；实际上非东即西。地球上的方向与地球自转我国传统上把正午太阳所在方向定为正南，而把日出日落的方向视为东西方向；东西方向与地球自转相联系；判断：右手定则，右手大拇指伸出，其余四指弯曲，大拇指指向天北极，其余四指弯曲的方向为自西向东的方向。在用时针的方向表述地球自转方向时，必须明确观测者是立足于哪个半球观测地球自转的。图1-3十二支表示地平方向。其中子午表示南北，卯酉表示东西。图1-2地球自转方向—向东。在北半球看，呈逆时针方向；在南半球看，呈顺时针方向。地球上的距离角距

8、离和线距离相互联系。海里：经线1分的弧长；赤道的周长：60海里×360=21600海里。公里：经线1分的弧长（把圆周分为400度，1度100分）；赤道的周长：100公里×400=40000公里。经度1°为60海里，约折合111km。经度和纬度一、经度和纬度是经线和纬线的“编号