1、第一章地理坐标和天球坐标第一章地理坐标和天球坐标地理坐标地理坐标天球坐标天球坐标第一节地理坐标第一节地理坐标地球上的经纬线地球上的经纬线经度和纬度经度和纬度地理坐标地理坐标地球上的方向和距离地球上的方向和距离球面坐标模式球面坐标模式地球的自转轴叫地轴。地轴与地面相交的两点，是地球的两极，分别叫北极和南极。oNS纬线：概念：特点：经线：概念：特点：一、地球上的经线和纬线纬线：垂直于地轴的平面，同地面相交而成的圆，就是纬线。特点:除极点外都是圆圈.纬线相互平行，大小不等;指示东西方向.最大的圆叫赤道。赤道将地球分为南北半球。赤道最长约4万KM，极点为0，纬度60度处为赤道的1/2.经线圈：通过地轴
2、的平面，同地面相交的圆，就是经线圈。经线圈被两极分成的半圆称为“经线”。特点：半圆圈.相对经线平分地球.所有经线等长，相交于两极.指示南北方向.通过英国伦敦格林尼治天文台旧址的经线为本初子午线。纬线纬线经线经线形状特征形状特征长度长度指示的方向指示的方向度数范围度数范围0的确定的确定度数的变化规律度数的变化规律划分半球的界线划分半球的界线经纬线性质比较纬线纬线经线经线形状特征形状特征圆圆半圆半圆长度长度赤道向两极减小赤道向两极减小相等相等指示的方向指示的方向东西东西南北南北度数范围度数范围1803600的确定的确定赤道赤道本初子午线本初子午线度数的变化规律度数的变化规律从赤道向两极递增从赤道向
3、两极递增 向东西各向东西各180划分半球的界线划分半球的界线赤道赤道20W160E 经纬线性质比较纬度：是一种线面角，是当地法线（某点与地球球心的连线）同平面（赤道平面）的交角。数值在0至90度之间，位于赤道以北叫北纬，记为N，以南称南纬，记为S。同一纬线上具有相同的纬度.二、经度和纬度经度和纬度用来区分不同的经度和纬度用来区分不同的经线和纬线；经线和纬线；低纬低纬.中纬中纬.高纬划分高纬划分低纬低纬:0-30中纬中纬:30-60高纬高纬:60-90每一个纬度所跨的经线长度约为每一个纬度所跨的经线长度约为111KM.重要纬线：赤道，南北回归线，南北极重要纬线：赤道，南北回归线，南北极圈圈经度是
4、一个两面角，是本地子午线平面与本初子午线平面的交角。自赤道与本初子午线的交点（地理坐标原点）起量，在本初子午线以东叫东经，用“E”表示，以西的叫西经，用“W”表示；数值在0180度之间。同一经经线上具有相同的经度.东经180和西经的180重合在一条经线上，那就是180经线。在地图上判读经度时应注意：从西向东，经度的度数由小到大为东经度；从西向东，经度的度数由大到小为西经度；不同的经线具有不同的地方时。偏东的地方时要早，偏西的地方时要迟。每15个经度便相差一个小时。重要的经线：0、20W与160E（1953年确定其为东西半球的界线）。确定你所在地方的经线：确定你所在地方的经线：立一根竹竿在地上，
5、当中午太阳升得最高的时候，竹竿的阴影就是你所在地方的经线。因为经线指示南北方向，所以，经线又叫子午线。为什么要以格林尼治子午线为什么要以格林尼治子午线(即本初子午线即本初子午线)为为0经线经线?本初子午线又叫零度经线，它是为了确定地理经度和协调时间的计量而建立的标准参考子午线。地球上有天然的零度纬线赤道，却没有天然的零度经线，因此，本初子午线只能从无数的子午线中人为地选出一条。最初的本初子午线，是各国因确定位置的需要而设置的。随着航海事业的发展，1767年英国格林尼治天文台台长马斯开林编制了英国航海天文历，它是以格林尼治子午线为地球和天球的零子午线的。该书出版后很快被众多的航少家采用。东西半球
6、划分东西半球划分:20 Wo160 E东半球东半球:2020W-0W-0-160-160 E E西半球西半球:20W-180？-160 E 往东往东20 Wo往西往西侧看划分东西半球的经线圈划分东西半球的经线圈 划分东西半球的经线圈划分东西半球的经线圈0o180o20oW160oE西半球西半球 东半球东半球东西半球划分东西半球划分:从极地上空看从极地上空看北极上空看北极上空看南极上空看20oW160oE180o0o东半球东半球西半球西半球天文台内展出早期的天文望远镜、天文台内展出早期的天文望远镜、星象图和天文钟等星象图和天文钟等英国英国Greenwich天文台天文台,现现为天文博物馆为天文博物
7、馆每一经度和纬度还可以再细分为60分，每一分再分为60秒以及秒的小数。利用经纬线，可以确定地球上每一个地方的具体位置，并且把它在地图或地球仪上表示出来。北京的经纬度是多少？我们很容易从地图上查出来是东经116度24分，北纬39度54分。各纬度线附近的城市北纬50度：伦敦、巴黎、布鲁塞尔、法兰克福、温哥华、莫斯科 北纬40度：马德里、伊斯坦布尔、安卡拉、喀什、北京、华盛顿、纽约、东京、汉城 北纬30度：开罗、苏伊士运河、珠穆朗玛峰、拉萨、重庆、长江三峡、武汉、杭州、北纬20度：香港、台湾、撒哈拉沙漠、孟买、海口、墨西哥城 赤道：新加坡、基多 南纬30度：悉尼、开普敦、复活节岛、圣地亚哥 三、地理
8、坐标三、地理坐标概念概念用经度和纬度来表示某地地理位置的方法。oNSAA(40N,120E)同地理坐标相联系的有三个大圆v 赤道（横轴）；v 本初子午线（纵轴）；v 本地子午线。书写格式书写格式纬度在前，经度在后数字在前，符号在后例：北京例：北京40N,116E 确定地球表面任一点的地理位置。不仅要看经度和纬度，还要正确区分东经度和西经度，南纬度和北纬度。同一地点的地理坐标，在不同的投影图上表示出来也会有所不同。投影图投影图（一）侧视图（一）侧视图1、经线为弧线、经线为弧线2、纬线为直线、纬线为直线4、南北回归线、南北回归线 南北极圈南北极圈30度度3、看到的是半个、看到的是半个地地 球，两条
9、经线球，两条经线相差相差投影图投影图（二）俯视图（二）俯视图1、经线为直线、经线为直线2、纬线为圆、纬线为圆 南北回归线南北回归线 南北极圈南北极圈30度度4、最外面的大圆、最外面的大圆是是3、看到的是半个、看到的是半个地地 球，两条经线球，两条经线相差相差赤道赤道判读各点的地理坐标判读各点的地理坐标20303020A40 N，80W30 S，30W在墨卡托投影图上的经纬线。经线互相平行，纬线间隔由赤道在墨卡托投影图上的经纬线。经线互相平行，纬线间隔由赤道向两极增大，以致格陵兰岛比南美洲还大。向两极增大，以致格陵兰岛比南美洲还大。按投影面的形态不同：圆锥投影、圆柱投影和方位投影。按投影面的形态
10、不同：圆锥投影、圆柱投影和方位投影。圆锥投影：可以想象为用一个巨大的圆锥体罩住地球，把圆锥投影：可以想象为用一个巨大的圆锥体罩住地球，把地表的位置投影到圆锥面上，然后沿着一条经线将圆锥切地表的位置投影到圆锥面上，然后沿着一条经线将圆锥切开展成平面。开展成平面。圆柱投影：用一个圆柱体罩住地球，把地表的位置投影到圆柱投影：用一个圆柱体罩住地球，把地表的位置投影到圆体面上，然后将圆体切开展成平面。圆柱投影可以作为圆体面上，然后将圆体切开展成平面。圆柱投影可以作为圆锥投影的一个特例，即圆锥的顶点延伸到无穷远。圆锥投影的一个特例，即圆锥的顶点延伸到无穷远。方位投影：以一个平面作为投影面，切于地球表面，把
11、地方位投影：以一个平面作为投影面，切于地球表面，把地表的位置投影到平面上。方位投影也可以作为圆锥投影的表的位置投影到平面上。方位投影也可以作为圆锥投影的一个特例，即圆锥的夹角为一个特例，即圆锥的夹角为180度，圆锥变为平面。度，圆锥变为平面。根据投影面与地球椭球体的相对位置的不同分为：正轴投根据投影面与地球椭球体的相对位置的不同分为：正轴投影、斜轴投影和横轴投影。影、斜轴投影和横轴投影。正轴投影：投影面的轴（圆锥圆柱的轴线，平面的法线）正轴投影：投影面的轴（圆锥圆柱的轴线，平面的法线）与地球椭球体的旋转轴重合。也称正常位置投影，或称极与地球椭球体的旋转轴重合。也称正常位置投影，或称极投影。投影
12、。斜轴投影：投影面的轴（圆锥圆柱的轴线，平面的法线）斜轴投影：投影面的轴（圆锥圆柱的轴线，平面的法线）既不与地球椭球体的旋转轴重合也不与赤道面重合。也称既不与地球椭球体的旋转轴重合也不与赤道面重合。也称水平投影。水平投影。横轴投影：投影面的轴（圆锥圆柱的轴线，平面的法线）横轴投影：投影面的轴（圆锥圆柱的轴线，平面的法线）与地球赤道面重合。也称赤道投影与地球赤道面重合。也称赤道投影按照投影后的几何变形分类可分三类：按照投影后的几何变形分类可分三类：等角投影（正形投影）：地面上的任意两条直线的夹角，等角投影（正形投影）：地面上的任意两条直线的夹角，在经过地球投影绘制到图纸上以后，其夹角保持不变。在
13、经过地球投影绘制到图纸上以后，其夹角保持不变。等面积投影：地面上的一块面积在经过地球投影绘制到等面积投影：地面上的一块面积在经过地球投影绘制到图纸上以后，面积保持不变。图纸上以后，面积保持不变。等距离投影：地面上的两个点之间的距离，在经过地球等距离投影：地面上的两个点之间的距离，在经过地球投影绘制到图纸上以后，距离保持不变。投影绘制到图纸上以后，距离保持不变。实际上，有许多投影既不能保持等角又不能保持等面实际上，有许多投影既不能保持等角又不能保持等面积，可以称之为任意投影。在这类投影中，既有角度变积，可以称之为任意投影。在这类投影中，既有角度变形又有面积变形。形又有面积变形。在下列地点中，符合
14、东半球、北在下列地点中，符合东半球、北半球、低纬度三个条件的是半球、低纬度三个条件的是0 N，21 W26 N，0 E17 N，165 E15 S，19 W在地球仪上，在地球仪上，0 0 经线与经线与0 0 纬线相比：纬线相比：正好等长正好等长纬线稍长纬线稍长经线稍长经线稍长纬线是经线的一倍纬线是经线的一倍地球上的方向v 南北方向（经线方向），有限方向；v 东西方向（纬线方向），无限方向；v 理论上亦东亦西；实际上非东即西。v 我国古代通常用十二地支表示方向四、四、地球上的方向和距离地球上的方向和距离 十二支表示地平方向。其中子午表示南北，卯酉表示东西。十天干：甲（十天干：甲（）、乙）、乙()
15、()、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(yy)、丙、丙(bngbng)、丁、丁(dngdng)、戊、戊(ww)、己、己(jj)、庚、庚(gnggng)、辛、辛(xnxn)、壬壬(rnrn)、癸、癸(gugu)；十二地支：子十二地支：子(zz)、丑、丑(chu
16、chu)、寅、寅(ynyn)、卯、卯(momo)、辰辰(chnchn)、巳、巳(ss)、午、午(ww)、未、未(wiwi)、申、申(shnshn)、酉、酉(yuyu)、戌、戌(xx)、亥、亥(hihi)十二地支对应十二生肖十二地支对应十二生肖 十二支配十二时辰十二支配十二时辰子鼠；丑牛；寅虎；卯兔；子鼠；丑牛；寅虎；卯兔；辰龙；巳蛇；辰龙；巳蛇；午马；未羊；申猴；酉鸡；戌狗；午马；未羊；申猴；酉鸡；戌狗；亥猪。亥猪。十干和十二支依次相配，组成六十个基本单位，十干和十二支依次相配，组成六十个基本单位，古人以此作为年、月、日、时的序号，叫古人以此作为年、月、日、时的序号，叫“干支干支纪法纪法”。q
17、 地球上的方向与地球自转地球上的方向与地球自转v 向北就是向北极，向南就是向南极。向北就是向北极，向南就是向南极。v 向东就是向着地球自转的方向。向东就是向着地球自转的方向。v 在用时针的方向表述地球自转方向时，必须在用时针的方向表述地球自转方向时，必须明确观测者是明确观测者是立足于哪个半球观测地球自转立足于哪个半球观测地球自转的。的。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。经线代表南北方向经线代表南北方向北：沿经线指向北极南：沿经线指向南极 纬线代表东西方向纬线代表东西方向东：顺地球自转方向西：逆地球自转方向oNSABC依据经度判断东西方向依据经度判断东西方向两
18、个相比较的地点同是东经，则经度数值大的两个相比较的地点同是东经，则经度数值大的在东面，经度数值小的在西面。在东面，经度数值小的在西面。两个相比较的地点同是西经，则经度数值小的两个相比较的地点同是西经，则经度数值小的在东面，经度数值大的在西面。在东面，经度数值大的在西面。两个相比较的地点分别为东经和西经：两个相比较的地点分别为东经和西经：两地经度数和两地经度数和 180180，东经度的地点在东面；，东经度的地点在东面；两地经度数和两地经度数和 180180，西经度的地点在东面；，西经度的地点在东面；两地经度数和两地经度数和 =180=180，不分东西。，不分东西。根据两地纬度判断南北方向根据两地
19、纬度判断南北方向若两地都是北纬，则纬度数值大的地点位置偏北，若两地都是北纬，则纬度数值大的地点位置偏北，数值小的地点位置偏南。数值小的地点位置偏南。若两地都是南纬，则纬度数值小的地点位置偏北，若两地都是南纬，则纬度数值小的地点位置偏北，数值大的地点位置偏南。数值大的地点位置偏南。若两地中的一地为北纬，另一地为南纬，则北纬的若两地中的一地为北纬，另一地为南纬，则北纬的地点位置偏北，南纬的地点位置偏南。地点位置偏北，南纬的地点位置偏南。北极点是地球上最北地点，它四周都是南方，南极北极点是地球上最北地点，它四周都是南方，南极点则相反。点则相反。用经纬网确定两点相互方位时用经纬网确定两点相互方位时位于
20、同一经线上两点为正南、正北关系，位于同一经线上两点为正南、正北关系，位于同一纬线上两点为正东、正西关系。位于同一纬线上两点为正东、正西关系。东西方向是相对的，理论上没有最东、最西地点。东西方向是相对的，理论上没有最东、最西地点。若两点既不在同一条经线上又不在同一条纬线上，若两点既不在同一条经线上又不在同一条纬线上，在确定两点间的方位时，先看两点所在经线，确定是在确定两点间的方位时，先看两点所在经线，确定是哪点在东，哪点在西；再看两点所在纬线，确定哪点哪点在东，哪点在西；再看两点所在纬线，确定哪点在南，哪点在北，然后把此两点结合在一起，即可确在南，哪点在北，然后把此两点结合在一起，即可确定两点之
21、间的相互方向。定两点之间的相互方向。在以极地为中心的经纬网图上，在以极地为中心的经纬网图上，判断东西方向的最简捷方法是：在相比较的两地判断东西方向的最简捷方法是：在相比较的两地之间的劣弧上之间的劣弧上,画出地球自转方向箭头，画出地球自转方向箭头，箭尾为箭尾为西，箭首为东；西，箭首为东；判断南北方向的最简捷方法是：两个相比较的地判断南北方向的最简捷方法是：两个相比较的地点越接近北极点的越偏北，反之越接近南极点的点越接近北极点的越偏北，反之越接近南极点的越偏南。越偏南。方向的练习方向的练习判断下二图中，、各位判断下二图中，、各位于点的什么方向？于点的什么方向？N SBACDEABCDE下面四幅图中
22、下面四幅图中A在在B的方向排列正确的是：的方向排列正确的是：A.西北、东北、西南、西北西北、东北、西南、西北B.西北、西北、西南、东北西北、西北、西南、东北C.西南、东北、西北、西北西南、东北、西北、西北D.东北、西北、西北、西南东北、西北、西北、西南 判读方位判读方位NNAABB45408580120140160AB4050NA（10E，20SB（175W，50N）地球上两点之间的最短距离，为过这两地大圆的劣弧长度。海里：地球上经线1分的长度。1海里=40000/36060=1.852Km。公里：原来法国人把地球全周分为400度，每度分为100分，每分弧长就是1公里。地球全周分为360度，每
23、度60分，经线1度=40000/360=111.1公里。两点间实地距离的量算两点间实地距离的量算（1 1）纬度与距离）纬度与距离所有经线都等长，长度为赤道长度的一半，所有经线都等长，长度为赤道长度的一半，即约即约2 2万千米万千米 。任何一条经线上，纬度任何一条经线上，纬度1 1弧长约为弧长约为111111千米。千米。（2 2）经度与距离）经度与距离赤道是最大的纬线圈，长约赤道是最大的纬线圈，长约4 4万千米万千米(2R(2R赤赤2263786378千米千米)，赤道上经度，赤道上经度1 1弧长约为弧长约为111111千米。千米。任意一条纬线上经度任意一条纬线上经度l l弧长约为弧长约为1111
24、11千米千米coscos（指所求纬线的纬度指所求纬线的纬度)。南北纬。南北纬 6060纬线长度是赤纬线长度是赤道的一半。道的一半。任意一条纬线（纬度为任意一条纬线（纬度为 ）上，经度相差上，经度相差n n的的纬线纬线 线段长度为线段长度为111111千米千米n ncoscos 经度的间隔随纬度增大而减小经度的间隔随纬度增大而减小经纬网特点：经纬网特点：都是等腰梯形都是等腰梯形（极点的是（极点的是等腰三角形）等腰三角形）q经线圈都是大圆，纬度间隔大体相等：经线圈都是大圆，纬度间隔大体相等：v 1 1约折合约折合111km111km。q纬线是大小不等的圆纬线是大小不等的圆 v 经度的间隔，随纬度增
25、高而减小；经度的间隔，随纬度增高而减小；v 与纬度的余弦成反比。与纬度的余弦成反比。1 1、关于经线和纬线的正确叙述是：、关于经线和纬线的正确叙述是：A A、所有经线都与本初子午线平行；所有经线都与本初子午线平行；B B、纬线指示东西方向；纬线指示东西方向；C C、所有的经线圈和纬线圈都能平分地球；所有的经线圈和纬线圈都能平分地球；D D、纬度越低，纬线圈越长纬度越低，纬线圈越长2 2、关于经线和纬线的正确叙述是：、关于经线和纬线的正确叙述是：A A、所有经线的长度皆相等；所有经线的长度皆相等；B B、所有纬线均不等长；所有纬线均不等长；C C、180180经线是东经和西经的分界线；经线是东经
26、和西经的分界线；D D、4545纬度的长度是纬度的长度是0 0纬线的一半。纬线的一半。BDAC20301020甲7060010乙东南20 S，15E东东南南五、球面坐标模式五、球面坐标模式o基圈基圈度量纬度的起点，经度也是度量它的一段弧 辅圈辅圈垂直于基圈的大圆 纬度纬度球面上任一点相对于基圈的方向和角距离 经度经度球面上任一点所在辅圈相对于始圈的方向和角距离 始圈：度量经度的起始面原点极极如以通过北京（如以通过北京（1161160 0E E）的经线为本初子午线，的经线为本初子午线，那么，现在的那么，现在的0 00 0经线的经度将是多少？经线的经度将是多少？如以现在的如以现在的1201200 0E E经线为本初子午线，那么，经线为本初子午线，那么，上海（上海（1211210 0E E）的经度将是多少？的经度将是多少？亚洲大陆最北点纬度为亚洲大陆最北点纬度为77770 04343N N，最南点纬最南点纬度为度为1 10 01717N N，最东点经度为最东点经度为1691690 04040W W，最最西点经度为西点经度为26260 00303E E。求亚洲大陆东西的经求亚洲大陆东西的经度跨距与南北纬度跨距各是多少？度跨距与南北纬度跨距各是多少？
