航海学基础知识.doc

1、第一章航海学基础知识第一节地球形状与地理坐标、大地球体船舶在海面上航行，实际是在地球表面的海面里航行，为了研究诸多航海问题，应该对地球的形状和大小有个基本的了解。地球的自然表面有高山、深海，形状非常 复杂。在地球表面的3/4被大洋所覆盖，大陆的高低起伏与地球的半径相比，又显得 微不足道。所以，航海上讨论的地球形状，并不是指其自然形状，而是指由大地水准 面所包围的几何体的形状。地球上任意一点的水准面是指通过该点且与该点的铅垂线垂直的平面。液体的静止表面就是水准面。设想一个与平均海面相吻合的水准面，并 将它延伸到陆地内部， 在延伸中始终保持此 面处处与当地的铅垂线 正交，这样形成的一个连续不断的、

2、光滑 的闭合曲面，叫做大地水准面。被大地水准面所围成的球体叫做大地球体。二、大地球体的近似体大地球体是一个不 规则的几何体。为了应 用的方便，在不同的应用场合会使用到 大地球体的近似体：1 .第一近似体，地球 圆球体(terrestrial sphere)在一般的航海计算中，例如在天文计算、构建简易墨卡托 海图图网时，为了 便于计算，通常将地球近似看作圆球体。根据地球圆球面上大圆弧1的弧长等 于1 n mile即1852m的规定，可推算出地球圆球体的半径R :60360XR =nmile = 3437.7468nmile = 6366707m2712 .第二近似体，地球椭圆体(earth el

3、lipsoid)地球椭圆体也叫旋转椭圆 体，在大地 测量学、地图学和需要精确的航海计算 中，应该将大地球体近似为两极略扁的地球椭圆体。航海中，地理坐标的建立、 墨卡托海图的绘制都是建立在地球椭圆体的基础上的。地球椭圆体是由椭圆RQPsQ绕其短轴 函旋转而成的几何体1 - 1 - 1)o 椭圆短轴(即地球的地 轴earth s axis )的两个端点是地 理北极耳和地理 南极Ps；椭圆长轴QQ绕短轴旋转所成的平面是赤道平面，它在地球椭圆体面上 的截痕是赤道，赤道是一个大 圆。与赤道面平行的平面，称为纬度圈平面，它与 地球椭圆体面截痕是圆，称为纬度圈。过短轴咏的任一平面是子午圈平面，它与 地球椭圆

4、体表面的截痕是椭圆，称为子午圈，其中被短轴平分的半个椭圆，叫做 地理子午线、子午线或经线。地球椭圆体的形状大小可用参数：长半轴a、短半轴b、扁率c、和偏心率e 表不。它相互之曲关系是：C尊拉索夫炸 其是6378245b 二 6356863mme = 0.0818133691298.31954年建立北京坐标1 b = 6356912me = 0.081991787297从准确的 i度机 、体 ailsifflls定上采用O19昜成的。也隼1坐标ographic 海龈以地球梱 的高M度差的改正是 矚頤弛理瘻构O航海上的船舶位置、物标 地豊位置等都是用地理坐 的。涓衍籃大地球体表面,接格林了 T线硕

5、s圈了午线或经线ir7!SS 1-U2零度经线。格林子午线与赤道的交点是地理坐标的原点。1 .地理经度 (geographic longitude )地面上某点的地理经度是按下述方法来确定的：它是以格林子午线为基准，以 格林子午线与该点子午线之间所截的赤道短弧，或此短弧所对的球心角或极角作为该 点的地理经度的。用代号Z或Long来表示地理经度。某点经度的计算方法是：从格林子午线起算，向东或向西由000180计量 到该点的子午线。向东计算的称东经，用E标示；向西计算的称西经，用W标示。例如：北京的经度是11628.2E ；广州的经度为11318 .5 E ；纽约的经度是 07350 .0 W。2

6、 地理纬度(geographic latitude )地面上某点的地理纬度是按下述方法来确定的：它是以赤道为基准，以 椭圆子午 线在该点的 法线与赤道面的交角作为该点的地 理纬度。用代号“以”或“0”表示。某点纬度的计算方法是：从赤道起算，向北或向南沿子午线在090的范围 内量至测者所在的纬度圈。在赤道以北的称为北纬(M ；在赤道以南的称为南纬2)。例如：北京的纬度是39 54 * .4N ；广州的纬度为23。08 * N；好望角的纬度是3421 .OS o四、经、纬差计算纬差为两地之间纬度的代数差，用符号邛表示；经差两地纬度之代数差；用D入表示。纬差和经差是有方向性的，应根据起算点和到达点的

7、相对位置关系确定；如到 达点位于起算点以北，为北纬差；位于起算点以南面，南纬差。同样，如到达点位于 起算点以东，为东经差；位于起算点以西面，为西经差。其计算公式如下：D? =? - ?2 1d A= X - X2 1式中：01.0 2起始点纬度和到达点纬度；入-入2起始点经度和到达点经度。计算中注意：(1) 北纬、东经取正值(+ ),南纬、西经取负值(-)；(2) 纬差、经差为正值，分别表示北纬差和东经差，负值表示南纬差和西经差；(3) 经差的绝对值不应大于180“ 。计算结果大于180时，否则由360减去该 绝对值，并改变符号。例1 :某船由23叹5 N, 10674 W航行至08叮6 S,

8、 10008 E,求两 地经差和纬差。解：引6 S (-)X。08 E (+)2 1001061 106360例2 :某船由36解：0 225。40，N ( + )2140-)36 刼N ( + )1 120D(p 1110 S ( _ )-)A。25 * W (-)1 120DA20叹5 * W ( )A.圆球体B.椭圆体C. 椭球体D. 不规则几何体。一 206吆2 = 153 38 W50 N, 12025 W航行至25M0 N, 140。50 W求两 地经差和纬差。A50 地理经度是以作为基准线的。A.赤道 B.格林经线C.测者经线 D.测者子午圈 纬度是以作为基线作为计量的。A.赤道

9、 B.等纬圈C. 格林经线 D.测者经线 A 航海上为了简化计算，通常将地球当作。 w (-)2140（4）经差、纬差的方向是根据确定的A.起航点相对于到达点的方向 B.到达点相对于起航点的方向 C. 起航点的地 理坐标的名称 D.起航点的地 理坐标的名称（5）下列关于经差、纬差的说法正确的是。A.纬差不能大于90度 B.经差不能大于180度C.到达点在南半球，纬 差的方向为南 D. B和C都对（6）航海上进行精度较高的计算时，通常将地球当作oA.圆球体B.椭圆体C.椭球体D.不规则几何体（7）某地地理经度是格林子午线到该地子午线之间的oA.赤道短弧 B.赤道短弧所对应的球 心角C. 极角 D. ABC都对（8）地理经度和地理纬度是建立在基础上的。A 地球圆球体B. 地球椭圆体 C.地球椭圆体D.球面直角坐标系（9）地理纬度是某地子午线的与赤道面的交角。A.半径 B.切线 C.法线D.铅垂线（10）地理坐标的基准线是 OA.经线、纬线B.赤道、经线C.格林子午圈；纬圈 D.赤道、格林子午线（11）下列关于经差、纬差