GPS经纬度的表示方法及换算

 

想要认识GPS中的经纬度,就必须先了解GPS,知道经纬度的来源:

   1. GPS系统组成

   GPS是 Gloabal Positioning System 的简称,意为全球定位系统,主要由地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机三大块组成,我们所使用的GPS包括手持机和车载导航机本质上都是GPS接受机。

   2. GPS接收机

   接收机大大小小,千姿百态,有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。一般常见的手持机接收L1信号,还有双频的接收机,做精密定位用的。

   3. 坐标系

   地形图坐标系:我国的地形图采用高斯-克吕格平面直角坐标系。在该坐标系中,横轴:赤道,用Y表示;纵轴:中央经线,用X表示;坐标原点:中央经线与赤道的交点,用O表示。赤道以南为负,以北为正;中央经线以东为正,以西为负。我国位于北半球,故纵坐标均为正值,但为避免中央经度线以西为负值的情况,将坐标纵轴西移500公里。

   北京54坐标系:1954年我国在北京设立了大地坐标原点,采用克拉索夫斯基椭球体,依此计算出来的各大地控制点的坐标,称为北京54坐标系。

   GS84坐标系:即世界通用的经纬度坐标系。

   6度带、3度带、中央经线。

   我国采用6度分带和3度分带:

   1∶2.5万及1∶5万的地形图采用6度分带投影,即经差为6度,从零度子午线开始,自西向东每个经差6度为一投影带,全球共分60个带,用1,2,3,4,5,……表示。

   1∶1万的地形图采用3度分带,从东经1.5度的经线开始,每隔3度为一带,用1,2,3,……表示,全球共划分120个投影带

   4. 经纬度的来源

   为了精确地表明各地在地球上的位置,人们给地球表面假设了一个坐标系,这就是经纬度线。那么,最初的经纬度线是怎么产生又是如何测定的呢公元344年,亚历山大渡海南侵,继而东征,随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料,准备绘一幅“世界地图”。他发现沿着亚历山大东征的路线,由西向东,无论季节变换与日照长短都很相仿。于是做出了一个重要贡献——第一次在地球上划出了一条纬线,这条线从直布罗陀海峡起,沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。

   亚历山大帝国昙花一现,不久就瓦解了。但以亚历山大为名的那座埃及城里,出现了一个著名图书馆,多年担任馆长的埃拉托斯特尼博学多才,精通数学、天文、地理。他计算出地球的圆周是46 250千米,画了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。

   5. 经纬度的表示

   1884年国际经度会议规定,以通过英国伦敦格林威治天文台子午仪中心的经线为0°经线。从0°经线往东叫东经,往西叫西经,东、西各分180°。习惯上以西经20°和东经160°为分界把地球分为东西两个半球。假如从地轴的正中间将地球切成南北两半,上边的一半叫北半球,下边的一半叫南半球。被切的这个平面,叫赤道面。赤道面与地球表面相交的线叫赤道。纬线从赤道往两极越来越短,到了两极就缩小成一个点了。科学家们把赤道定为0°纬线,从赤道向两极各分为90°,赤道以南叫南纬,赤道以北叫北纬。在计算机或GPS上经纬度经常用度、分、秒和度.度、分.分、秒.秒的混合方式进行表示,度、分、秒间的进制是60进制,度.度、分.分、秒.秒的进制是100进制,换算时一定要注意。可以近似地认为每个纬度之间的距离是不变的111KM,每分间1.85KM,每秒间31.8M。经度间的距离随纬度增高逐渐减小,可按一下公式计算:

   经度1°长度=111.413cosφ一0.094cos3φ公里(纬度φ处)。

   一般从GPS得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。

   1.) ddd.ddddd, 度 . 度的十进制小数部分(5位)例如:31.12035º

   2.) ddd.mm.mmm,度 . 分 . 分的十进制小数部分(3位)例如 31º10.335'

   3.)ddd.mm.ss, 度 . 分 . 秒 例如 31º12'42"

   地球上任何一个固定的点都可以用确定的经纬度表示出来。

 

  关于经纬度坐标转换的方法

  一、十进制转换成经纬度

   把经纬度转换成十进制的方法很简单

   如下就可以了

    Decimal Degrees = Degrees + minutes/60 + seconds/3600

   例:57°55'56.6" =57+55/60+56.6/3600=57.9323888888888

   114°65'24.6"=114+65/60+24.6/3600=结果自己算!

   如把经纬度 (longitude,latitude) (205.395583333332,57.9323888888888)

   转换据成坐标(Degrees,minutes,seconds)(205°23'44.1",57°55'56.6")。

   步骤如下:

   1, 直接读取"度":205

     2,(205.395583333332-205)*60=23.734999999920 得到"分":23

   3,(23.734999999920-23)*60=44.099999995200 得到"秒":44.1

  采用同样的方法可以得到纬度坐标:57°55'56.6" 

  如果需要转换的经纬度数据很多,可以借助Sql查询分析器或Excel来进行转换。这里介绍用Sql实现。

   假如我的数据库里的表tableName有以下数据

   CREATE TABLE [dbo].[tableName](

    [ID] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,

    [address] [varchar](20) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL,

    [longitude] [float] NULL,

    [latitude] [float] NULL

   ) ON [PRIMARY]

    GO

   表中的数据

   ID address longitude latitude

   0 add1 205.3955833 57.93238889

   1 add2 205.3911111 57.95194444

   2 add3 205.3791667 57.98916667

   3 add4 205.3713889 57.95611111

   在sql 查询分析器里直接调用以下查询语句

   --Declare The longitude,latitude

   declare @LoaDeg varchar(50)

   declare @LoaMin varchar(100)

   declare @LoaSec varchar(100)

   declare @LatDeg varchar(50)

   declare @LatMin varchar(100)

   declare @LatSec varchar(100)

   --Set The Variable

  Set @LoaDeg='left(longitude,3)'

   Set @LoaMin='left((longitude-'+@LoaDeg+')*60,2)'

   Set @LoaSec='left((((longitude-'+@LoaDeg+')*60-'+@LoaMin+')*60),4)'

   Set @LatDeg='left(longitude,3)'

   Set @LatMin='left((longitude-'+@LatDeg+')*60,2)'

   Set @LatSec='left((((longitude-'+@LatDeg+')*60-'+@LatMin+')*60),4)'

   --Execute The Command

   exec('select ID,address,longitude,

   '+@LoaDeg+' as LoaDegree,

   '+@LoaMin+' as LoaMinute,

   '+@LoaSec+' as LoaSecond,

   '+@LatDeg+' as LatDegree,

   '+@LatMin+' as LatMinute,

   '+@LatSec+' as LatSecond

    from TableName')

 

  即可得到:

   ID address longitude LoaDegree LoaMinute LoaSecond latitude LatDegree LatMinute LatSecond

   1 add1 205.3955833 205 23 44 57.93238889 205 23 44

   2 add2 205.3911111 205 23 28 57.95194444 205 23 28

   3 add3 205.3791667 205 22 45 57.98916667 205 22 45

   4 add4 205.3713889 205 22 17 57.95611111 205 22 17

    关于分秒表示的实际距离,可以如下推算:
      地球子午线长是39940.67公里,纬度改变一度合110.94公里,一分合1.849公里,一秒合30.8米,赤道圈是40075.36公里,北京地区纬在北纬40度左右,纬度圈长为40075*sin(90-40),此地经度一度合276公里,一分合1.42公里一秒合23.69米

posted @ 2015-02-21 21:01  sekon  阅读(28806)  评论(1编辑  收藏  举报