第一章 坐标、方向和距离.ppt

1、航海学，江苏海事职业技术学院航海类航海教室，第一篇基础知识(3.2 )第一章坐标，方向和距离(1.5 )，第一节地球形状，地理座标和大地坐标系第二节航向和方位第三节能量距离和物标能量距离第四节航海速度和航海，第一节地球形状和地理座标，第一，地球形状简介：坐标， 研究方向和距离等地球形状的地球的自然表面用数学式无法表示的珠穆朗玛峰为8 848 m，可以在仅占地球半径(6367km )的千分之一的地球表面约7.1的海水面表现地球的形状。 大地水准面：设想适合平均海平面的水准面，将其延伸到陆地上，使其延长面始终保持与当地的铅垂线垂直，由此形成的连续流畅的闭合水准面叫做大地水准面。 大地球：大地水准面

2、包围的几何，被称为大地球，是理想的地球形状。 研究发现，地球内部的物质分布不均匀，表面起伏，大地球是不规则的几何，球体、椭圆体的表面与大地水平面非常接近，被广泛使用。 地球球的两种近似体，第一近似体：地球球体参数： r=36060/2=3437.746 n mile=636707 m应用时期：计算简单，不要求精度。 像大圆航行一样被用于简易墨卡托的描绘和天文航海。 第二近似体大地体，概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。 参数：长半轴a，短半轴b，扁平率c，偏心率e的相互关系：应用时期：大地测量学，导航图学和精度高的航海计算椭球参数的确定P2 (各国不同)，大地体图，概念：椭球绕其短轴旋转形

3、成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。大地体图、概念：椭圆以其短轴为中心旋转形成的几何。 二、地理座标与地理座标： (即地理纬度与地理经度)形成在大地体的表面上。 大地体表面的任

4、意点的位置可以用地理座标确定，航海上的船舶的位置和物标的位置也用地理座标表示。 (北京牌： 3954.3N，11628.2E )在建立地理座标之前，必须确定坐标的起点和坐标线图网(参照下图)。 二、地理座标、轴：椭圆的短轴、椭球的旋转轴。 地极：地轴和地表两个升交点，PN是地理北极，PS是地理南极，二、地理座标、子午轮平面：短轴任意平面子午轮：短轴子午轮平面与大地体表面相交的椭圆切片(椭圆)。 二、地理座标、经纬线/经线：北极到南极的半椭圆。 二、地理座标、绿色经纬线：穿过英吉利伦敦格林尼治天文台的经纬线，零度路线。 二、地理座标、赤道：椭圆长轴端点q绕短轴旋转而形成的圆周QQ (大圆)。 二

5、、地理座标、纬度圈：平行于赤道面的平面和大地体表面的切片(小圆)。 基准线：赤道，绿色经纬线。 地理座标的起点是赤道和绿色经纬线的升交点，经线和纬度圈构成坐标线网。 地理纬度，概念：地理纬度：地球椭圆经纬线上此点的法线与赤道面所成的角度。 地理纬度，概念：一个点的地理纬度是指地球椭圆经纬线上该点的法线与赤道面所成的角度。地理纬度，概念：一个点的地理纬度是指地球椭圆经纬线上该点的法线与赤道面所成的角度。 地理纬度，概念：一个点的地理纬度是指地球椭圆经纬线上该点的法线与赤道面所成的角度。 地理纬度、概念表达方法：或Lat。 测量方法：从赤道向北或向南测量测量范围090； 北向尺度称为北纬(n )，

6、南向尺度称为南纬(s )。 例如，优选角纬度： 3421.0S北京牌： 3954.3，地理经度，概念：地理经度简称为经度，是绿色经线及其点经纬线夹在赤道上的劣弧长度或与该劣弧对应的球心角或极角。 地理经度、概念：地理经度简称经度，是指绿色经线及其点经纬线夹在赤道上的劣弧长度或与劣弧相对应的球心角或极角。 地理经度、概念：地理经度简称经度，是指绿色经线及其点经纬线夹在赤道上的劣弧长度或与劣弧相对应的球心角或极角。 地理经度、概念：地理经度简称经度，是指绿色经线及其点经纬线夹在赤道上的劣弧长度或与劣弧相对应的球心角或极角。 “表达方法”或“长”。 地理经度、测量方法为从绿色经纬线向东或向西测量范围

7、0-180； 向东的尺度称为东经(e )，向西的测量是西经(w )。 地理经度、测量方法：从绿色经纬线向东或向西，测量到该点经纬线的测量范围0-180； 向东的尺度称为东经(e )，向西的测量是西经(w )。 北京牌： 11628.2E纽约： 07350.0W同一纬度圈各点纬度相等同一经度线上各点经度相等。经差和纬差，概念：纬差d :两地纬度的代数差经差d :两地经度的代数差。 两者都有方向性：根据到达点的相对来计算点的位置关系的方向性。 路径差还可以由到达点和计算点之间的经度差小于180的符号来确定。 经纬差计算例(例1、例2、例3 )、经纬差计算、公式：北纬、东经取“、南纬、西经取“； 纬

8、度差、经度差为正值，北纬差和东经差为负值，南纬差和西经差为负值，差的绝对值不得超过180。 否则，从360减去绝对值，应该改变符号的纬度和经度的差的取法：0 180。 经纬差与航行方向密切相关。 经纬差计算(例1 )，例1 :某轮从(3650N，12025W )航行到(2540N，14050W )，求出两地间的纬度差和经度差。 解： d=2-1d=2- 12540 n () 214050 w (-) 112025 w (-) d 1110 s (-) d 2025 w (-) (结束)，经纬差计算(例2 )，例2 :某轮从(2325N，10614W )航行到(0816S，10008E )， 解

9、： d=2-1d=2-10816s(-)210008e()-、12325n()-、110614 w (-) d 3141 s (-) d 20622 e () d=360-20622 (e )=15338 w (结束)、到达点或出发点的计算(例3 )，例3 解： d=2- 1.2=1d 116715 e () ) d 06024 e () 222739 e ()=360-22739 e=13221 w (结束)，例如4:到达点经度2=00618.0E，两地点间的经度差D=01212.0E，出发点经度1是多少1212.0e()1-00554.0=00554.0(w )，三，大地坐标系，目的：确定

10、大地球和大地体的相对位置关系，定位椭球体，确定方向。 大地坐标系的确立条件：确定(定量)椭球体参数确定(定位)椭球体中心位置确定(定向)坐标轴方向大地坐标系，大地球体和地理座标水平面椭球体的最大高度差约为100m :合理性是选定的椭球体接近该地区大地水平面国家采用不同的坐标系而不是根据需要坐标、第二节航向和方位、一、方向的确定、区分和换算1 .名词解释1 )铅垂线(plumb line):通过测量者的眼睛，与该重力方向线重合的直线。 在铅垂线通过地底的狭小范围内，铅垂线相互平行。2 )将与水平平面(horizon):垂线垂直的平面称为水平平面。 a .测量者的地平面：穿过测量者的眼睛的地平面。

11、 决定测量者周围方向的平面。 b .测量者的真实地平面(天文地平面):通过地底的地平面。o、测量者a、测量者的地板的真平面、测量者的真平面、2方向的确定、1 )南北线：测量者的地板的真平面和测量者的午睡的平面被相交线。 接近北极的一端是正北方向NT，另一端是正南方向。 2 )东西线：越过测量者的眼睛与南北基准线垂直的直线。 朝北时，右手的一端是正东方向，另一端是正西方向。 o，Pn，Ps，NT，s，e，w，测量者的经纬线平面，测量者的地面的真平面，南北的基准线，测量者a，卯酉(东西)的平面：超过测量者的垂线与测量者的经纬线平面垂直的平面。 也可以将东西线定义为测量者地面的真实平面与卯酉平面的交

12、线。 东西线和南北线互相垂直。 两极的测量者不能确定方向基准，南极的测量者任意方向为北，北极的测量者任意方向为南。 3、方向的测量，只有4个基准点不能满足航海的要求。 进一步分类的方法有：1)圆周法(航海中最常见)以正北为基准(000 )，顺时针方向测量，测量范围为000 360。 总是用3位数字表示。 3、方向测量，1 )圆周法测量：以正北为基准(000 )，顺时针方向测量，测量范围000360。 3、方向测量，1 )圆周法测量：以正北为基准(000 )，顺时针方向测量，测量范围000360。 3、方向测量，1 )圆周法测量：以正北为基准(000 )，顺时针方向测量，测量范围000360。

13、3、方向测量，1 )圆周法测量：以正北为基准(000 )，顺时针方向测量，测量范围000360。 3、方向的尺度，1 )圆周法的尺度表现：始终用3位表现。 例如，000、005、090、180。 3、方向尺度；1 )圆周法尺度表示法的应用：表示航海中最常用方向的方法。 3、方向测量，2 )半圆周法测量法1 :以正北为基准，分别向东或向西到正南，测量范围为000 180。 3、方向测量，2 )半圆周法测量法1 :以正北为基准，分别向东或向西到正南，测量范围为000 180。 3、方向测量，2 )半圆周法测量法1 :以正北为基准，分别向东或向西到正南，测量范围为000 180。 3、方向测量，2

14、)半圆周法测量法1 :以正北为基准，分别向东或向西到正南，测量范围为000 180。 3、方向测定，2 )半圆周法测定法1 :法2 :以正南为基准，分别向东或向西向北，测定范围为000 180。 3、方向测定，2 )半圆周法测定法1 :法2 :以正南为基准，分别向东或向西向北，测定范围为000 180。 3、方向测定，2 )半圆周法测定法1 :法2 :以正南为基准，分别向东或向西向北，测定范围为000 180。 3、方向的测定、2 )半圆周法均在平面方向上有2种半圆表现，必须命名。 记数法：度数开始名的测定方向。 例如，30NE，150SE60NW，120NW，3，方向的测定，2 )半圆法测定

15、法1 :法2 :表示法应用：在天文航海学中，经常用于表示天体的方位。 3 )罗经点法、所有基点、犄角旮旯点、三字点和便点统称为罗经点。 四个基点： n、e、s、w、3 )罗经点法，四个基点的四个犄角旮旯：等分四个基点方向的四个方向： NE、SE、SW、NW (南北向前)。 3 )罗经点法，四个基点的四个犄角旮旯点： NE、SE、SW、NW。 3 )罗经点法，4个基点4个犄角旮旯点8个三字点：将基点和犄角旮旯点等分的8个方向。 3 )罗经点法，四个基点的四个犄角旮旯的八个三字点： NNE、ENE、ESE、SSE、SSW、WSW、WNW、NNW。 名称通过在基点名称后面加上角点名称构成。 3 )罗

16、经点法，4个基点4个犄角旮旯点8个三字点1.6个偏点：将基点或犄角旮旯点和三字点的1.6方向。3 )罗经点法，4个基点4个角8个三字点1.6的偏点： N/E、N/W、NE/N、NE/E、E/N、E/S、SE/E、SE/S等。 名称是在基点或拐角名称后面加上偏差。 3 )罗经点法，四个基点的四个犄角旮旯的四个三字点的六个偏点=32的合计3.2个罗经点，罗经点也可以认为是两个相邻罗经点之间的角度。 因此，4点4.5现在只用于表示风流等大致方向。 三个方向区间的换算1，1，半圆法圆周法NE半圆：圆周方向=半圆方向SE半圆：圆周方向=1800-半圆方向SW半圆：圆周方向=1800半圆方向NW半圆：NE

17、圆周，SE，SW圆周，NW，三个方向区间的换算2，2，罗经点法圆周法1 :圆周方向、三向分区之间的换算2、法2 :基点：记忆角点：(基点角点)/2片偏移点：基点或角点的偏转方法：顺时针增加，逆时针减少(11.25 )。 (名词1 )船舶首尾线：船舶没有横倒时的纵截面与测量者的地面的真平面的交线。二针路、方位和舷角，2 )针路线CL :船舶首尾线沿船首方向的线。船舶中心线、船舶首尾线、航线、3 )真航向(TC ) :在测量者地面的真地平面上，船舶航线与正北线的角度。 从头顺时针测量的角度。 000-360 )船头方向Hdg :某一瞬间的船头方向。 方位圈：地面上连接测量者和物标的大圆。 (方位线：方位圈平面与测量者地面的真平面的交线AM。 (真方位(TB ) :测量者在地面的真实平面上的物标方位线和真北线的角度。 从头顺时针测量的角度。 000-360 )舷角(q ) :测量者在地面真实平面上的物标方位线和航向的角度。 舷角度量方法：以航向为基准顺时针方向，不需要0360计量的名称。 例： 040； 以240航向为基准，向右(或向左)用0180测量，向右或向左命名。 /右4.0 120左右。 右正横：=090或右=9.0； 左正横：=270或左=90。 TB以NT为基准，与航向无关，舷角以CL为基准，随航向的变化而变化。