地球形状、地理坐标与大地坐标系共64页
初中地理教案：地球的形状与地球坐标定位
初中地理教案：地球的形状与地球坐标定位一、地球的形状与测量方法地球作为我们生活的星球，我们经常提到地球的形状，但地球实际上并非完全球形。
本文将介绍地球的形状以及如何测量地球的方法。
1. 地球的形状地球近似为椭球体，也可以看作是略微扁平的球体。
这是由于地球自转引起的离心力使得地球的南北两极略微扁平，而赤道处则相对突起。
为了更准确地描述地球的实际形状，我们使用地球的平均参考椭球体即WGS84椭球体。
这个椭球体采用了地球的平均直径和赤道半径，用来近似地球的形状。
我们可以通过测量地球的直径、周长以及地球的形状参数来确定地球的形状。
2. 地球的测量方法为了确定地球的形状和尺寸，科学家使用了多种测量方法。
以下是几种常见的地球测量方法：（1）三角测量法：这是一种基于几何原理的测量方法，通过测量地球上不同位置的三角形边长和角度，从而计算出地球曲率和形状。
（2）重力测量法：利用地球引力的变化来测量地球的形状和尺寸。
通过测量不同地点的重力加速度，可以推断出地球内部质量的分布情况，进而得到地球的形状。
（3）卫星测量法：利用卫星测量地球的形状和尺寸。
通过卫星测量地球不同位置的重力、高度和形状，可以生成地球模型。
二、地球坐标定位的方法与系统地球坐标定位是指确定地球上某一点的经度和纬度坐标，以便更准确地进行地理定位和导航。
下面将介绍几种常用的地球坐标定位方法和系统。
1. 大地坐标系大地坐标系是地球上常见的坐标系统之一。
它使用经度和纬度来标识地球上的位置。
经度是指地球上某一点位于东西方向上的位置，以子午线为基准，东经为正，西经为负；纬度是指地球上某一点位于南北方向上的位置，以赤道为基准，南纬为负，北纬为正。
大地坐标系适用于全球定位和导航。
2. UTM坐标UTM坐标（通用横轴墨卡托投影坐标）是一种基于横轴墨卡托投影的坐标系统。
它将地球上的经纬度坐标转换为平面坐标，适用于局部地理区域的定位和测量。
UTM坐标将地球划分为多个地带，每个地带有一个固定的中央经线，从而使得计算和定位更加精确。
地球的形状及坐标系 PPT
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大地原点设在陕西 省泾阳县永乐镇北 洪流村。
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• 为此，在全国按1°×1°间隔，均匀选 取了922点，组成弧度测量方程式
80 co B 5s c 4 o L 5X s 40co B 5s 4 iL 5 nY 4 0siB n 5Z 40 W 5d 4 a 1 2N 5s 4 i2B n5d 42e 54
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参考椭球：
大小和定位定向最接近本国或本地区 的地球椭球。表现在两个面最接近及同 点的法线和垂线最接近。所有的地面测 量都以法线投影在这个椭球面上，这样 的椭球叫做参考椭球。
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• 应用球面三角的原理，推出垂线偏差分 量的公式：
• ξ=90º-B-（90º-φ）= φ –B • η=（λ-L）cos φ
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• （2）椭球定向不明确。椭球短轴的指向既不 是国际上普遍采用的国际协议原点CIO，也不 是我国对地极运动长期研究结果所确定的地极 原点JYD1968.0。起始大地子午面也不是国际 时间局（BIH）所定义的格林尼治平均天文台 子午面，从而给坐标换算带来较大误差和不便。 椭球定位时大地原点位于苏联最西部列宁格勒 附近的普尔科沃，这一定位结果使椭球面与我 国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜，东部 地 区 高 程 异 常 最 大 达 +65m ， 全 国 范 围 平 均 达 29m，如图3-15所示。
• 1978年，我国决定对全国天文大地网施 行整体平差，这项工作要在新坐标系的 参考椭球面上进行。为此，首先要建立 一个新的大地坐标系统，并且命名为 1980年国家大地坐标系。1980年国家大 地坐标系的含义可以描述如下：
地球形状和地理坐标
北纬取正(＋)； 南纬取负(－)。 若： 纬差为正，称北纬差，表示船舶向北航行，或表示 到达点位于起算点北侧； 纬差为负，称南纬差，即表示船舶向南航行，或表 示到达点位于起算点南侧。
END
2. 经差D
①定义 两地经度之代数差。 ②计算公式 D=21 式中： 1—起始点经度； 2—到达点经度；
END
思考
１经差、纬差的方向 到达点相对于起航点的方向 ２经差、纬差的范围 经差最大为180；纬差最大为180 ３航行方向与经差、纬差 南半球航行至北半球，北半球航行至南半球 纬差一定 东半球航行至西半球，西半球航行至东半球 经差不一定 End of this section
END
地心纬度
椭圆体
（ - e) = 691.5 sin 2
END
三、纬差与经 差
Q
D D
Q´
END
1. 纬差D
①定义 两地纬度之代数差。 ②计算公式 D=21 式中： 1—起始点纬度； 2—到达点纬度； D <=180°
D
END
运算规则
END
②地理经度的度量
自格林子午线起算，沿着赤 道向东或向西度量到该点子 午线，由0到180 计量。 向东度量的称为东经，用 E 标示； 向西度量的称为西经，用 W 标示。 ③表示方法 例如：北京的经度为：
116 28.2 E
END
3)地理纬度（或Lat ）
①定义 地球椭圆子午线上某点的 法线与赤道面的夹角。 地理纬度简称纬度
PN
பைடு நூலகம்
Q
Q
PS 扁率c：表示椭圆体的扁平程度。c值愈大，椭圆体愈扁。 偏心率e：是椭圆子午圈的焦点离中心的距离与椭圆长(短)半径的比值。
地球的形状与地理坐标系
地球的形状与地理坐标系地球是我们所居住的行星，它的形状和地理坐标系对于我们的地理学习和导航定位至关重要。
地球的形状并非完全规则的球体，而是稍微扁平了一些。
本文将介绍地球的形状以及地理坐标系的构建和应用。
一、地球的形状地球的形状被描述为椭球体，也被称为地球椭球。
这是因为地球的自转导致其在赤道部分稍微膨胀，而在两极部分稍微压扁。
地球椭球的膨胀和压扁程度不是很明显，但对地理测量及地理坐标系的建立具有一定的影响。
地球椭球的形状可以由一个参数来描述，即地球表面相对于赤道的极轴半径和赤道半径之比。
这个比值通常用字母f来表示，被称为扁率。
当f=1/298.257，即地球的扁率约为1/298.257时，可以较为准确地描述地球的形状。
这个数值表明地球的极轴半径比赤道半径稍微小约1/298.257。
二、地球的地理坐标系地理坐标系是为了方便地理测量和定位而建立的一种坐标系统。
它是由纬线和经线构成的网格状结构。
纬线是在地球表面上连接两个极点的大圆线，被用来度量地点的纬度。
经线是连接地球两个极点的曲线，被用来度量地点的经度。
纬度是地球表面上的一种测量方式，表示地点相对于赤道的角度。
纬度被用来划分地球的南北半球，并且可以帮助我们了解某个地方在地球表面上的位置。
纬度范围从0°到90°，赤道的纬度为0°，北极和南极的纬度分别为90°N和90°S。
经度是地球表面上的另一种测量方式，表示地点相对于本初子午线的角度。
本初子午线经过英国伦敦的格林尼治天文台。
经度被用来划分地球的东西半球，并且可以帮助我们确定某个地方的方位。
经度范围从0°到180°，东经为正值，西经为负值。
三、地球的形状与地理坐标系的应用地球的形状和地理坐标系的应用非常广泛。
首先，地球的形状影响了地球的天气和气候分布。
扁率的存在会对地球的自转和大气环流产生一定的影响，从而导致不同地区具有不同的气候特征。
地理学地球的自然地理特征和地理坐标系统
地理学地球的自然地理特征和地理坐标系统地球的自然地理特征和地理坐标系统地球是我们生活的家园，它具有独特的自然地理特征。
同时，地理坐标系统为我们提供了精确的定位和导航工具。
本文将重点介绍地球的自然地理特征和地理坐标系统。
一、地球的自然地理特征地球是一个复杂多样的行星，有着丰富的自然地理特征。
下面将分别从地球的形状、地球的气候、地球的地貌和地球的水体四个方面进行介绍。
1. 地球的形状地球呈近似于扁球体的形状，这是由于地球的自转引起的离心力使得地球的赤道部分稍微膨胀，而极地部分略微压缩。
这种形状使得地球两极较赤道区域略微扁平。
2. 地球的气候地球的气候受到多种因素的影响，如经度、纬度、海洋等。
纬度越高的地方温度越低，而纬度越低的地方温度越高。
此外，海洋在地球的气候中起到了调节作用，使得沿海地区相对较温暖。
3. 地球的地貌地球的地表形成了各种各样的地貌，包括高山、平原、丘陵、河谷、湖泊等。
这些地貌形成的原因主要是地壳运动、风化、水流等自然力量的作用。
4. 地球的水体水是地球上最重要的自然资源之一，地球的水体主要包括海洋、湖泊、河流、冰川等。
海洋占地球表面积的三分之二以上，对全球气候和生态系统起着重要的影响。
二、地理坐标系统地理坐标系统是一种用于地球表面定位和导航的工具。
常用的地理坐标系统有经纬度坐标和UTM坐标系统。
1. 经纬度坐标经纬度坐标是一种球面坐标系统，用于表示地球上任意点的位置。
经度是指从东至西的角度，以本初子午线为参考；纬度是指从南至北的角度，以赤道为参考。
经纬度坐标的形式为纬度°N/°S，经度°E/°W。
2. UTM坐标系统UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系统是一种平面坐标系统，主要用于大地测量和地图绘制。
该系统将地球表面划分成以6度为带宽的若干个投影带，每个投影带采用墨卡托投影。
UTM坐标由带号、东北方向的偏移值构成。
地理坐标系统的应用十分广泛，它可以帮助我们在地球上准确定位，并提供导航服务。
第一节 地球形状、地理坐标和大地坐标系
PN A G Q λW
.
O ϕ λE PS
纬度圈 M A'
Q'
赤道 经线
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②度量方法
自赤道起算，向北 或向南度量到该点 所在纬度圈，由0° 到90°计量。 向北度量的称为北 纬，用N标示； 向南度量的为南纬， 用S标示。
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PN A G Q λW
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第5页
结论
航海上所研究的地球形状，并不是指地球自 然表面的形状，而是指大地球体的形状。 但是，由于地球内部物质分布不均匀及地球 表面起伏的影响，大地球体依然是不规则的 几何体。 航海上，不同场合，根据不同的精度要求， 往往将大地球体看作不同的近似体。
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地理坐标是在相应的大地坐标系下确定的椭 圆体表面上建立的。因此，用地理经、纬度 来表示物标位置也只能在相应的大地坐标系 下成立，具有相对性。 各国在建立大地坐标系时，主要考虑的是使 选定的地球椭圆体与其所在地区的大地水准 面更为接近，因此，所采用的大地坐标系往 往不同；即使采用相同的椭圆体参数，也会 因定位定向不同而采用不同的坐标系。因此， 处于同一位置的船舶或物标，在不同的大地 坐标系中的地理经、纬度可能不相同。
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2.地理坐标 2.地理坐标
(1)坐标系 (2)地理经度 (3)地理纬度
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Hale Waihona Puke (1)坐标系 (1)坐标系
横轴：赤道 纵轴：格林经线 原点：格林经线与赤道的交点（即地理坐标的起算点） 坐标线图网：经线与纬度圈所构成的图网
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地球形状、地理坐标与大地坐标系
⑵ 罗经点→圆周法 1个罗经点 = 11o.25
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二、航向、方位和舷角
1、航向线（Course Line）CL 首尾线向船首方向的延伸线叫之。
2、真航向（True Course）TC 船舶航行时，从真北（NT）方向 顺时针计算到CL的夹角。
3、船首向（heading）Hdg 指在任何情况下， 船舶某一瞬间的船首方向。
⑴ 圆周法 以N点为000o，顺时针用三位数字从000o~360o再计算到正 北。是航海上最常用的一种表示方向的方法。 N：000o； E：090o； S：180o； W：270o； N：360o。
⑵ 半圆周法 以N或S为000o，向东或西由0o~180o计算到S或N。 如：145oNE 度数后面的两个字母中，第一个字母表示起 算点，第二个字母表示方向点。 天文航海中常用之表示天体的方位。
某点的地心纬度（φe）是指某点的地球椭圆体 的向径与赤道面的夹角。
地心纬度改正量（correction of geocentric latitude）： （φ－φe）＂= 691＂.5 sin 2φ 当φ=0o、90o时，其值=0。
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三、大地坐标系（geoid coordinate system）
4、方位线（Bearing Line）BL 在地球表面上，连接测者与物标的大圆叫物标的方位圈； 而方位圈平面与测者地面真地平相交的直线叫之。
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5、真方位（True Bearing）TB 在测者地面真地平上，从真北（NT）顺时针计算到物 标的BL的夹角。在地面上是测者子午圈平面与物标方 位圈平面之间的两面角。
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※ 位于两极的测者，无法确定N、E、S、 W四个基本方向；
航海学基础知识—地球形状,地理坐标和大地坐标系
2 航程计算
知识点二：航程计算
1. 根据航速、时间求航程
S(海里） V（节） T（时） V（节） T（分） 60
S(海里） V（节） T（分） 60
分子 （航程）
分母 （时间）
分子 （航速）
分母 （60）
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4、地理经度是格林子午线到某地子午线之间的： A、间距 B、赤道短弧 C、赤道长度 D、某地纬圈短弧
四、大地坐标系
目的：确定大地球体与地球椭圆体的相对位置关系 大地坐标系建立：
➢ 确定椭圆体参数（定量） ➢ 确定椭圆体中心位置（定位） ➢ 确定坐标轴方向（定向） 大地坐标系、大地球体和地理坐标 ➢ 水准面椭圆体最大高度差约为100m：合理性 ➢ 为使选定的椭圆体接近其所在地区的大地水准面不同国家采用不
同坐标系同一点地理坐标不同 （END）
思考练习
1、两极之间的纬差是： A、90° B、180° C、270° D、360°
2、已知起航点经度λ1 =150°42′E，到达点经度λ2 =176°12′W， 则两地的经差是： A、326°54′WB、326°54′E C、33°06′W D、33°06′E 3、已知起航点纬度φ1 =20°40′N，到达点纬度φ2 =73°35′S， 则两地的纬差是：
足够的水深 h ≥ 1.5(V2/g)+d
S1
S2
两端有宽广的回旋余地
尽可能避风浪和无水流影响（或尽可能与水流平行）
附近无危险物，标志易识别 （END）
导航叠标
3 测定船速和计程仪改正率
知识点三：测定船速和计程仪改正率
需在短时间内往返重复测定，并按下面公式计算求得：
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60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
地球形状、地理坐标与大地坐标系
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来ห้องสมุดไป่ตู้愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿