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坐标与高程

拿到的位置写作35度40分12.5秒,要用的地图需要35.670139,测量图纸则用X和Y。其中有些只是同一件事的不同写法。但另一些的地基本身就不同,弄混会移动数百米。

度分秒与十进制度

这是同一位置的两种写法。分除以60,秒除以3600,然后相加:35度40分12.5秒 = 35 + 40/60 + 12.5/3600 = 35.670139度。反过来,把小数部分连乘两次60。

在GNSS和航海领域还有第三种写法:只用度和带小数的分,不用秒。3540.1234 表示35度40.1234分。纬度取左起2位、经度取左起3位为度。

把3540.1234读成35.40度,是这里最常见的错误。结果会落在实际位置以南约30公里。

基准不同就会移动400米

经纬度只有在确定用哪个椭球代表地球、以及把它放在哪里之后才有意义。这个决定就是大地基准,各国都更换过。

日本在2002年更换。同一地点在旧基准与现行基准之间,纬度和经度各差约12角秒,落到地面上是400到450米

所以旧地形图、旧台账、旧论文里的坐标不能直接输入现在的地图。线索是年份:更换之前的资料都值得怀疑。若出处未注明,就换算一个已知地标,看它是否落在应有的位置。

平面直角坐标与UTM

经纬度是曲面上的角度,不便于计算距离和面积。于是测量与设计改用平面上的米。

日本把全国分为19个系,各有原点。有两处容易出错。X向北、Y向东,与数学坐标图相反。同一组数字在不同系里指向不同地点,所以没有标注系号的图纸无法使用。

日本以外普遍使用UTM:按经度每6度分带,各自展平。

接收机的高程不是地图上的标高

GNSS测的是椭球高,即基准所定义的数学面之上的高度。地图上印的是平均海面之上的标高。两个面的差叫大地水准面高,在日本为30到40米

标高 = 椭球高 − 大地水准面高

差值因地而异,不能减去一个固定数。国家机构发布大地水准面模型,换算软件会读取它。

接收机显示的是哪一个,取决于设备与设置。NMEA中两者是分开的字段,都保留下来,之后就不会为难。

看起来正确的错误

经纬度颠倒。日本境内纬度为20到46、经度为122到154,超出范围就是颠倒了。

忘了符号。南纬与西经为负。只处理国内数据时不会察觉。

平面坐标的X与Y颠倒。南北与东西互换。

把椭球高当作标高。误差30到40米,而每个数值看起来都合理。

以上每一种,数值本身都看起来正确。所以换算之后,哪怕只取一点也要放到地图上用眼睛确认。一次就能把它们全找出来。