第42章 精確的經(jīng)緯度

　　經(jīng)線和緯線是人類為度量方便而假設(shè)出來(lái)的輔助線，定義為地球表面某點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)所形成的軌跡。

　　經(jīng)緯度是經(jīng)度與緯度組成的坐標(biāo)系統(tǒng)，是一種利用三度空間的球面來(lái)定義地球上的空間的球面坐標(biāo)系統(tǒng)，能夠標(biāo)示地球上的任何一個(gè)位置。

　　地理坐標(biāo)系以地軸為極軸，所有通過(guò)地球南北極的平面均稱為子午面。子午面與地球橢球面的交線，稱為經(jīng)線或子午線。國(guó)際上統(tǒng)一規(guī)定以通過(guò)英國(guó)倫敦格林威治天文臺(tái)的經(jīng)線為起始經(jīng)線（0°），也叫本初子午線。經(jīng)度每15度1個(gè)時(shí)區(qū)。實(shí)際上經(jīng)度是兩條經(jīng)線所在平面之間的夾角。從0°經(jīng)線算起，向東、向西各分作180°，以東的180°屬于東經(jīng)，習(xí)慣上用“E”作代號(hào)，以西的180°屬于西經(jīng)，習(xí)慣上用“W”作代號(hào)。東經(jīng)180°和西經(jīng)的180°重合在一條經(jīng)線上，那就是東西180°經(jīng)線。所有通過(guò)地軸的平面，都和地球表面相交而成為（橢）圓，這就是經(jīng)線圈，每個(gè)經(jīng)線圈都包括兩條相差180度的經(jīng)線。所有經(jīng)線都在兩極交會(huì)，呈南北方向，長(zhǎng)度也彼此相等。

　　經(jīng)緯度以度數(shù)表示，一般可直接以小數(shù)點(diǎn)表示，但亦可把度數(shù)的小數(shù)點(diǎn)分為角分（1角分等于六十分之一度），和秒（一秒等于六十分之一分）。

　　經(jīng)度的每一度被分為60分，每一分被分為60秒。一個(gè)經(jīng)度一般看上去是這樣的：東經(jīng)23°27′30“或西經(jīng)23°27′30“。更精確的經(jīng)度位置中秒被表示為分的小數(shù)，比如：東經(jīng)23°27.500′，但也有使用度和它的小數(shù)的：東經(jīng)23.45833°。有時(shí)西經(jīng)被寫做負(fù)數(shù)：-23.45833°。但偶爾也有人把東經(jīng)寫為負(fù)數(shù)，不過(guò)這相當(dāng)不常規(guī)。

　　所有垂直于地軸的平面與地球橢球面的交線，稱為緯線。

　　緯度，可分為天文緯度、大地緯度、地心緯度。地心緯度是指某點(diǎn)與地球球心的連線和地球赤道面所成的線面角，大地緯度是指某地地面法線對(duì)赤道面的夾角，天文緯度指該地鉛垂線方向?qū)Τ嗟烂娴膴A角。人們通常說(shuō)的緯度是大地緯度。其數(shù)值在0--90度之間，向北向南各分90°。位于赤道以北的點(diǎn)的緯度叫北緯，記為N；位于赤道以南的點(diǎn)的緯度稱南緯，記為S。北緯為正數(shù)，南緯為負(fù)數(shù)。緯度不同的緯線長(zhǎng)度不相等。

　　緯度數(shù)值在0至30度之間的地區(qū)稱為低緯度地區(qū)；緯度數(shù)值在30至60度之間的地區(qū)稱為中緯度地區(qū)；緯度數(shù)值在60至90度之間的地區(qū)稱為高緯度地區(qū)。

　　赤道，南極圈、北極圈，南回歸線、北回歸線是特殊的緯線。地球是在不停地繞地軸旋轉(zhuǎn)（地軸是一根通過(guò)地球南北兩極和地球中心的假想線），在地球中腰畫一個(gè)與地軸垂直的大圓圈，使圈上的每一點(diǎn)都和南北兩極的距離相等，這個(gè)圓圈就叫作“赤道”，赤道緯度為0°N。北極圈緯度為66°33' 38“ N，北緯90度是北極點(diǎn)；南極圈緯度為66°33' 38“ S，南緯90度是南極點(diǎn)?；貧w線，是太陽(yáng)每年在地球上直射來(lái)回移動(dòng)的分界線。北緯23°26' 22“ N稱為北回歸線，是陽(yáng)光在地球上直射點(diǎn)的最北界線；南緯23° 26' 22“ S稱為南回歸線，是陽(yáng)光在地球上直射點(diǎn)的最南界線。

　　地球的子午線總長(zhǎng)度大約40008km。平均：緯度1度=大約111km；緯度1分=大約1.85km；緯度1秒=大約30.8m。

　　根據(jù)經(jīng)線和緯線的概念得知：經(jīng)線指示南北，緯線指示東西，這樣就可以判斷出哪是經(jīng)線、哪是緯線以及經(jīng)度和緯度。

　　緯度、經(jīng)度判定方法：經(jīng)度，若數(shù)值向東越來(lái)越大，則是東經(jīng)；若數(shù)值向西越來(lái)越大，則是西經(jīng)。緯度，若數(shù)值向北越來(lái)越大，則是北緯；若數(shù)值向南越來(lái)越大，則是南緯。

　　經(jīng)緯線相互交織構(gòu)成經(jīng)緯網(wǎng)，以經(jīng)度、緯度表示地面上點(diǎn)的位置的球面坐標(biāo)稱為地理坐標(biāo)。例如：中國(guó)首都位于北緯40度和東經(jīng)116度的交點(diǎn)附近。

　　由地球橢球體上任一點(diǎn)所在經(jīng)線圈與起始經(jīng)線圈間的夾角稱為該點(diǎn)的地理經(jīng)度。任一點(diǎn)引一垂直于該點(diǎn)地平線的直線，其與赤道面相交所構(gòu)成的夾角稱為地理緯度。

　　在大地測(cè)量學(xué)中，對(duì)于地理坐標(biāo)系統(tǒng)中的經(jīng)緯度也有三種提法：天文經(jīng)緯度、大地經(jīng)緯度和地心經(jīng)緯度。

　　隨著高科技的發(fā)展，人們對(duì)確定空中目標(biāo)位置的準(zhǔn)確性提出了更高的要求，例如雷達(dá)監(jiān)測(cè)目標(biāo)位置的地理坐標(biāo)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種科技領(lǐng)域。然而在實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)不同的設(shè)計(jì)計(jì)算需求，結(jié)合各種坐標(biāo)系的特點(diǎn)，必須對(duì)地理坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便于利用和進(jìn)行輔助決策。例如，在大地測(cè)量學(xué)中，常用天文經(jīng)緯度定義地理坐標(biāo)；地圖學(xué)中以大地經(jīng)緯度定義地理坐標(biāo)，而在地圖學(xué)研究及地圖學(xué)的小比例尺制圖中，通常將橢球體當(dāng)成正球體，采用地心經(jīng)緯度。

　　在人們的實(shí)際生活中，最常用的是手機(jī)定位。

　　手機(jī)定位是指通過(guò)特定的定位技術(shù)來(lái)獲取移動(dòng)手機(jī)或終端用戶的位置信息，也就是經(jīng)緯度坐標(biāo)，在電子地圖上標(biāo)出被定位對(duì)象的位置的技術(shù)或服務(wù)。定位技術(shù)有兩種，一種是基于GPS（全球定位系統(tǒng)）的定位，一種是基于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)的基站的定位。基于GPS的定位方式是利用手機(jī)上的GPS定位模塊將自己的位置信號(hào)發(fā)送到定位后臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)手機(jī)定位的?；径ㄎ粍t是利用基站對(duì)手機(jī)的距離的測(cè)算距離來(lái)確定手機(jī)位置的。后者不需要手機(jī)具有GPS定位能力，但是精度很大程度依賴于基站的分布及覆蓋范圍的大小，誤差會(huì)超過(guò)一公里。前者定位精度較高。此外還有利用Wifi（無(wú)線通信技術(shù)）在小范圍內(nèi)定位方式。

　　手機(jī)給人們的生活帶來(lái)極大便利，也讓視野變得開闊，但手機(jī)又像一把雙刃劍，“手機(jī)依賴癥”已經(jīng)成為一種新型心理疾病，因而要學(xué)會(huì)正確管理和使用手機(jī)。