9°50′.0N 9°50′.0S
32°.50N或32°50′N 32°50′.0S 32°05′.0N 120°25′05″E 120°25′.5E 120°27′00″W
地心坐标
• 地理经度
• 地心纬度（geocentric latitude, e ）
该点子午线的向径与赤道面的交角。
• 地心纬度改正量( -e)″=691″.5sin2
三、大地坐标系(geoid coordinate system)
• 确定地球椭圆体与大地球体的相互位置。 • 明确三个问题：
确定椭圆体参数 确定椭圆体中心位置（定位） 确定坐标轴方向（定向）
• 注意： 地理坐标只是在相应的椭圆体上存在 同一椭圆体的坐标系不同，则同一物标也有不同的经纬度 只有同一大地坐标系下的同一地球椭圆体上的位置才有唯一的表 达式
第一节 地球形状、地理坐标与大地坐标系 位置：船的位置、物标的位置如何表达
第二节 航向与方位 方向：船的方向（航向）、物标的方向（方位）如何确定
第三节 能见地平距离和物标能见距离 距离：海上距离如何表达
第四节 航速与航程 速度：船舶速度如何确定
第一节 地球形状、地理坐标与大地坐标系
• 背景：平面上位置的确定
三、大地坐标系(geoid coordinate system)
• 不同国家会采用不同的坐标系和椭圆体，导致同一物标的经纬度不 同。
• 我国 1954年 北京坐标系 克拉索夫斯基椭圆体 原点为北京 1980年 西安坐标系 IUGG 1975年椭圆体 原点西安 2008年7月1日起全面起用2000中国大地坐标系（China Geodetic Coordinate System 2000, CGCS2000），为地心坐标系，相当于 WGS84（在经度相同时，纬度最大差值约为0.11mm）
长半轴（a） 短半轴（b） 扁率（flattening of earth,c） 偏心率（eccentricity of earth,e）
• 各国所采用的参数可能不同。
二、地理坐标(geographic coordinate)
• 地理坐标建立在地球椭圆体上 北极PN、南极PS 赤道 北半球、南半球 纬度圈 子午圈 子午线（经线） 格林子午线 东半球、西半球
• 地理经度（geographic longitude） 格林经线与某点经线在赤道上所截的短弧长， 或该短弧所对之球心角或极角 航海上用或Long表示 度量方法：从格林经线向东（向西），0°~180°E（W）表示。
经纬度书写正误
• 09°50′.0N • 99°50′.0S • 32°50N • 32°50′0S • 32°5′.0N • 120°25′5″E • 120°25′.5″E • 120°25′120″W
• 坐标变换问题： 在高精度航海计算时，两坐标系间的位移量大于海图的极限精度时， 要依照海图标题栏说明进行改正。
• 大地水准面与地球椭圆体表面之差：在高精度导航仪中要对天线高
度修正（仪器是用椭圆体来计算的）
第二节 航向与方位 Course and Bearing
一、方向的确定与划分
（一）方向的确定 • 测者铅垂线 • 测者地平平面（horizon） • 测者真地平平面（true horizon） • 测者地面真地平平面（sensible horizon）
• 地理坐标的起算点：赤道与格林经线交点 • 坐标线图网：经线和纬线
地理坐标
• 地球表面上任一点用地理坐标（地理经度和地理纬度）来表示。 • 地理纬度（geographic latitude）
地球椭圆子午线上某点的法线与赤道面的夹角
航海上通常用或Lat表示
度量方法：从赤道向北（向南）， 0°~90°Ｎ（Ｓ）表示。
D = 2－1
东经为“＋”，西经为“—”。 D为正值，到达点在起航点之东面，经差为东，用E表示； 经差最大不超过180°，当计算结果的绝对值大于180°时，应用 360°减之，并改变原来的符号。
例题
例1：起航点132°50′.0N，1120°25′.0E，到达点225°40′.0S、
2140°50′.0E，求D、D；
例２：起航点150°30′.0S，1120°42′.0E，到达点268°48′.0N、
2156°28′.0W，求D、D；
2 68480N () )1 50300S ()
D119180N ()
2 156280W () ) 1 120420E() D 277100W ()
D 360 277100 82500E
航海学1
MARINE NAVIGATION(1)
课程介绍
• 课程性质： 本专业学位课程 学习其它专业课程的基础
• 课程内容： 第一章 坐标、方向和距离 第二章 海图 第三章 航标与《航标表》 第四章 航迹推算 第五章 陆标定位
本课程核心问题
要确定四个问题： 位置、方向、距离、速度
第一章 坐标、方向和距离 (coordinate, direction and distance)
大地水准面
近似体
第一近似体——地球圆球体：用于简便计算；
第二近似体——地球椭圆体：大地测量学、海图学、较精确 计算用。
地球椭圆体(earth ellipsoid)
• 地球椭圆体是由椭圆PNQPSQ′绕短轴（地轴）旋转而成 • 参数：表示地球椭圆体的形状和大小
Y
y
A（x，y）
O
x
X
• 结论：平面上确定坐标原点、建立坐标系图网，任意点A都有唯一的 一对（x，y）与之对应。
一、地球形状（figure of the earth）
实际地球
不规则，无法解决航海问题
大地球体
大地球体：由大地水准面所包围的几何体。
水准面：指通过该点且与该点的铅垂线垂直的平面。
大地水准面：与平均海面相吻合的水准面，并延伸到陆地内 部，在延伸中始终保持此面处处与当地的铅垂线正交，所形 成的一个连续不断的、光滑的闭合曲面。
纬差和经差
（Difference of latitude & Difference of longitude）
• 用于表示位置变化的方向和大小。
• 纬差：两点纬度之差，用D表示。 D = 2－1
北纬为“＋”，南纬为“—”。
D为正，到达点在起航点之北，纬差
为北，用Ｎ表示。
• 经差：两点经度之差（小于180°）， 用D表示。