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第二章 航海学基础知识 第一节 地理坐标 一、地球的形状与大小 1.大地水准面 一个最基本的水准面；假想的、与完全均衡状态的海洋面相吻合的水准面；延伸面始终保持在任何地方都与该地的铅垂线相交成直角；连续的、无叠痕的、无棱角的闭合水准面；也是理想的地球表面。 2．地球的三个近似体 1）第一近似体，地球圆球体(terrestrial sphere) 为了便于用球面三角学解算航海上的问题； 地球圆球体半径 2）第二近似体，地球椭圆体(earth ellipsoid) 当航海上需要更准确的计算； 由椭圆PNQPSQ′绕其短轴PNPS旋转而成的几何体。椭圆短轴PNPS即地球的自地轴（earth′s axis）；地极（earth pole）；赤道平面；赤道QQ＇（equator）；子午圈平面、子午圈（meridian）、地理子午线、子午线或经线（meridian line）。纬度圈平面、纬度圈（parallel of latitude）。 地球椭圆体参数：长半轴a、短半轴b、扁率c、和偏心率e。 它们相互之间的关系是： 我国现在是用原苏联克拉索夫斯基的地球椭圆体参数， 1954年建立北京坐标系； 1924年国际测量协会决定，国际上采用1910年海福特测量的地球椭圆体参数 3）第三近似体，地球椭球体（spheroid of earth） 地球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。 二、地理坐标(geographic coordinate) 1．基准圈：赤道和格林子午线； 起算点：起始子午线或称零度经度线（prime meridian）与赤道的交点。 2．地理经度（geographic longitude） 确定：格林子午线与该点子午线之间所截的赤道短弧；此短弧所对的球心角；或极角。 代号：λ或Long 计算方法：从格林子午线起算，向东或向西由000°到180°计量到该点的子午线。 3．地理纬度（geographic latitude） 确定：以赤道为基准，以椭圆子午线在该点的法线与赤道面的交角。 代号用或Lat 。 计算方法：从赤道起算，向北或向南由0°到90°计量。 4．其他坐标系 1）天文坐标 天文经度（astronomical longitude）：测者天文子午面（通过测者铅垂线且与地轴平行）与格林子午面之间小于180°的两面角； 天文纬度（astronomical latitude）：测者铅垂线与赤道面的夹角； 铅垂线偏差：天文纬度与地理纬度之差，是与该点椭圆子午线法线与该点的铅垂线之间的夹角，其最大值可达20″。 2）地心坐标 地理经度； 地心纬度（geocentric latitude）：该点地球椭圆体的向径与赤道面的交角。 地心纬度与地理纬度的改正量在赤道和两极均为零；而在＝45°时，差值可达11.′5。三、经、纬差计算 1．经差（difference of longitude，） 大小：表示两地之间经度的代数差； 计算公式： 运算中东经为“＋”，西经为“—”。经差为“＋”时，为东经；经差为“—”时，为西经。经差不能大于180°。计算结果大于180°时，则用360°相减，其结果方向相反。 方向确定：以起始点的经度为基准，当到达点在起始点的东面称为东经差，用E标示；当到达点在起始点的西面称为西经差，用W标示。 2．纬差（difference of latitude） 大小：表示两地之间纬度的代数差； 计算公式： 运算中规定北纬为“＋”，南纬为“—”。算得纬差为“＋”时，为北纬差；算得纬差为“—”时，则为南纬差。 方向确定：以起始点的纬度为基准，当到达点在起始点的北面称为北纬差，用N标示；当到达点在起始点的南面称为南纬差，用S标示。 3．例题（见教材）