从南海四号讲开：菜鸟斗胆科普一下全球坐标系统经纬度， ...

这次南海四号的作业位置，是公开的，其公布的位置看公告

中华人民共和国海南海事局航行通告

　　琼海航〔2014〕30号

　　“南海四号”钻井船东方13-1平台井位钻井作业
　　一、作业日期：2014年7月9日至2015年6月30日。

　　二、作业地点：海南省八所港西南方向约62海里处，以18°36′48.″47 N/107°40′28.″43 E为圆心，2000米半径水域范围内。


　　三、作业船舶：“南海四号”钻井船。

　　四、作业内容：海上钻井作业。

　　五、注意事项：（忽略）


http://bbs.miercn.com/201407/thread_336488_1.html

其所谓战略价值、战术作用等，我并没有参与，也不希望大家在这个贴里面讨论这个这个问题。
但是我在“981撤了，“南海四号”来了！”这个贴（  http://lt.cjdby.net/thread-1876010-1-1.html ）只是把坐标标注出来，结果引来不少人对这个位置标注有疑问，表示要先看是用哪个坐标体系，甚至以为根据这个坐标，使用不同的坐标系统，得出来的位置在海南岛的东南西北都有可能。对于这个，我真是哭笑不得。
首先先看我的图






      其实对于地图科普贴，CD也是有的，比如下面这贴：
http://lt.cjdby.net/forum.php?mo ... ;page=1#pid44199230

         我这里想通过比较通俗一点的语言来说说。
       既然海事局使用的是经纬度坐标，首先看看经纬度的定义吧：
       面由0°经线和赤道确定。因此，地球从格林尼治向东、西各划分180个经度。从赤道起，向南、北也各划分90个纬度。高程从地心开始计算，但不同的定义依然有差别。单位是六十进制（度：分：秒，字母表示方向）或十进制（正/负十进制度）的。也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。

       若按照定义，我们要确定某地的准确坐标，首先我们要确定地心的准确位置，然后我们应该把地球精准剖开，然后哪个准确的足够大的量角器来进行测量。显然，这是不可能做到的。
       那我们要如何测量呢？我们知道地球是接近于圆形的，于是可以根据圆球的特点来制定测量方法，进而形成一种体制，如果大家都按照这个体制测量，自然无论是A还是B去测量，如果没有错误，测量结果是一致的，也就是可以确定某地的坐标。
      可实际情况是：地球不是绝对圆形，其地形的位置也就不容易确定了。我们各个时代的科技水平不一样，其测量水平也有差异，进而地心位置的确定也就会有差别。我们不妨看看我不同时期出现过的几套坐标系：
1、WGS84坐标系
WGS84椭球参用国际大地测量于地球物理联合会第17届大会所给出的推荐值，其中：
a=6378137
f=1/298.257223563
坐标原点是地球的质心
Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和赤道的交点，Y轴于Z、X轴构成右手坐标系
2、BJ54坐标系
该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系。
该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：a=6378245 f=1/298.3
BJ54坐标系的缺点：
a、克拉索夫斯基椭球参数同现代精确的椭球参数的差异较大。
b、椭球定向不十分明确，椭球的短半轴既不指向国际通用的CIO极，也不指向目前我国使用的JYD极。参考椭球面与我国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜。
c、该坐标系统的大地点坐标是经过局部分区平差得到的，因此，全国的天文大地控制点实际上不能形成一个整体。
3.XIAN80坐标系
1980年西安大地坐标系统所采用的地球椭球参数采用了IAG 1975年的推荐值，它们是：   
       a=6378140     f =1/298.257
大地原点：我国中部陕西泾阳县永乐镇。
椭球的短轴平行于地球的自转轴（由地球质心指向1968.0 JYD地极原点方向），起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面，椭球面同似大地水准面在我国境内符合最好，高程系统以1956年黄海平均海水面为高程起算基准。
因1980年国家大地坐标系天文大地网整体平差，而1954年北京大地坐标系属局部平差，使两系统的坐标值存在偶然差（也包括局部性系统差）。两系统间的差异，使地形图圈廓线位置发生变化，按1980年国家大地坐标系测的图与按1954年北京坐标系测的图，在接边处会产生裂隙，这给实际工作带来不便。经分析，差值主要来自椭球参数和定位改变而产生的系统差部分。
4、新BJ54坐标系
为此，有关部门提出，将全国天文大地网整体平差的结果，通过1980年国家大地坐标系的定位参数dX、dY、dZ（表示克拉索夫斯基椭球中心相对于1975年国际椭球中心的三个坐标分量）和与克拉索夫斯基椭球参数da、dα，整体换算到克拉索夫斯基椭球体上，形成一个新的坐标系。有称为54向80过渡坐标系，有的称1954年北京坐标系（整体平差转换值），但习惯上称新1954年北京坐标系。
椭球的几何参数与克氏椭球一样，而定位与定向的依据又完全与80坐标系一样。
新54与旧54比较：两系统同一点坐标的不同主要是由于一个是全国统一平差的结果，另一个是局部平差的结果。
新54与80坐标系比较：两系统同一点坐标的不同主要是由于两系统定义不同产生的系统差。

        从文中我们可以看出，其发展过程，并不是除旧换新，而是为了完善改进，使得测量结果更加准确，使用不同的坐标系测量出来的坐标，可能会不一样，但是也仅仅是细小的差别。其差别还不至于到1'以上。具体误差会有多大，我不是专业人士，所以我希望专业人士通过公式算一下，给我等菜鸟学习学习。
         因此有人拿几套坐标系来进行企图说明坐标可能是指其他位置，实在是对坐标系本末倒置的理解。

         还有人说这次发布的还同时说明了离八所港62海里。大家都知道，以八所港为圆心，62海里为半径是可以画出一个圆圈的，在这个圆圈上的任意一个点都符合要求，那也就无法准确确定位置了。有人拿这个来说事，那只能说是不分轻重了。但是海事局为什么还要发布这个62海里的信息呢，原因我不知道。但是在GPS普及之前，渔船确定自己的位置，曾经最常用的方法就是两点距离判断法。这得从渔民的电子设备开始讲。

         那时候渔船里面，民用雷达是比较普及的，到了95年前，彩显的雷达，大约3到5万，而95年以后，渔民陆陆续续装了GPS，装的慢是因为开始很多人并不会用。刚刚开始是要两万左右一台的，日本进口，还只是黑白液晶，只有几行字，像计算器那样子。原来很多渔民使用雷达而不选用GPS，就是因为不会用。后来相互学习，学会后，很多渔船是选用GPS结合海图使用，不选用雷达。
          用雷达确定位置的案例，我用实际的案例来跟大家说说：
          海南岛的东北角，叫景心角，附近海岸有礁石，礁石外有狭窄的小海沟，30米深左右，下面是平坦的沙泥，但是如果过了在海沟，离海岸更远一点，就会有些石头，对于底拖网的渔船来说，那狭窄的海沟里面，有比较丰富的海产，包括明虾等虾类，还有各种蟹类等等，但捕捞需要非常小心准确，离岸近了，大量渔网挂上礁石会破坏，会损失很大；离岸远了，偶尔会有渔网被石头破坏（但不是很严重），因此作业时需要时刻注意渔船的位置。即使是GPS，也难以准确定位。而当时，渔民根据经验，通过雷达测两点的距离来确定目前位置是否正确。
           其方法如下：
           首先通过雷达，可以看到海岸线。雷达看到的图当然不像我这图那样，而是在海岸线后是一片深绿色，表示那是陆地。（深绿色后面可能就是没有颜色了，因为雷达信号被陆地上的山等高地挡住了，无法形成回波反馈到雷达上。）
          看图，通常测量方法，就是找突出点，比如图一

6.jpg (354.05 KB, 下载次数: 1)

下载附件 保存到相册

2014-7-21 15:29 上传

          一个点是不够确定位置的，再通过雷达测出与另外一个突出点的距离，

7.jpg (343.02 KB, 下载次数: 1)

下载附件 保存到相册

2014-7-21 15:30 上传

         这样就能在海图上准确的确定自己的位置，并根据渔民经验画出的那片适合捕捞的区域进行对比，如果在区域内，则表示可以继续前进，如果不在，则需要尽快驶向安全区域。

         同样的，渔船去某海域，也可以通过这个方法，在海图上确定自己的位置，然后判断行驶方向，借助指南针（渔民都叫罗庚），进行行驶。可以说，在GPS还没有普及的年代，雷达加上海图，对于判断船只在海上的位置是有很大的帮助的。
          那时候，有的渔船既没有雷达又没有GPS，出海如何航行？当然，一般他们离海岸并不是很远，但是他们需要懂得潮汐，并且，他们是有指南针的，在近海捕捞，可以通过肉眼判断，比如在东北多少度看到某岛，岛离海面的高度，根据经验判断距离多少，根据指南针确定方位多少。若是远海，则需要通过指南针、船航速、航行时间、潮汐等判断。总之，人类的智慧还是很强大的。
         其实在大海上驶渔船，极其简单，只要方向盘打得缓一点（不能急，船的摆方向是有延迟的，打一点点，然后船会慢慢摆，但是要提前回舵，不然又会过了），海面辽阔不用闪避，基本上正常人都会，所谓技术，通常是指的，一是进港的时候泊船，渔船有时候还要硬挤进去的哦，首先用船头加大马力推左边的船，然后加大马力再推右边的船，有点小缝了就强行插入；二就是上面讲的那几种方法在海图上确定自己的位置，海图上找出各个渔区。现在的国产GPS，几千块钱，带彩色海图，方便得不得了。
         好了，都是很粗浅的东西，只是拿来大家讨论一下。希望高手们给我指点，给些专业一点的知识普及，谢谢


这次南海四号的作业位置，是公开的，其公布的位置看公告

中华人民共和国海南海事局航行通告

　　琼海航〔2014〕30号

　　“南海四号”钻井船东方13-1平台井位钻井作业
　　一、作业日期：2014年7月9日至2015年6月30日。

　　二、作业地点：海南省八所港西南方向约62海里处，以18°36′48.″47 N/107°40′28.″43 E为圆心，2000米半径水域范围内。


　　三、作业船舶：“南海四号”钻井船。

　　四、作业内容：海上钻井作业。

　　五、注意事项：（忽略）


http://bbs.miercn.com/201407/thread_336488_1.html

其所谓战略价值、战术作用等，我并没有参与，也不希望大家在这个贴里面讨论这个这个问题。
但是我在“981撤了，“南海四号”来了！”这个贴（  http://lt.cjdby.net/thread-1876010-1-1.html ）只是把坐标标注出来，结果引来不少人对这个位置标注有疑问，表示要先看是用哪个坐标体系，甚至以为根据这个坐标，使用不同的坐标系统，得出来的位置在海南岛的东南西北都有可能。对于这个，我真是哭笑不得。
首先先看我的图






      其实对于地图科普贴，CD也是有的，比如下面这贴：
http://lt.cjdby.net/forum.php?mo ... ;page=1#pid44199230

         我这里想通过比较通俗一点的语言来说说。
       既然海事局使用的是经纬度坐标，首先看看经纬度的定义吧：
       面由0°经线和赤道确定。因此，地球从格林尼治向东、西各划分180个经度。从赤道起，向南、北也各划分90个纬度。高程从地心开始计算，但不同的定义依然有差别。单位是六十进制（度：分：秒，字母表示方向）或十进制（正/负十进制度）的。也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。

       若按照定义，我们要确定某地的准确坐标，首先我们要确定地心的准确位置，然后我们应该把地球精准剖开，然后哪个准确的足够大的量角器来进行测量。显然，这是不可能做到的。
       那我们要如何测量呢？我们知道地球是接近于圆形的，于是可以根据圆球的特点来制定测量方法，进而形成一种体制，如果大家都按照这个体制测量，自然无论是A还是B去测量，如果没有错误，测量结果是一致的，也就是可以确定某地的坐标。
      可实际情况是：地球不是绝对圆形，其地形的位置也就不容易确定了。我们各个时代的科技水平不一样，其测量水平也有差异，进而地心位置的确定也就会有差别。我们不妨看看我不同时期出现过的几套坐标系：
1、WGS84坐标系
WGS84椭球参用国际大地测量于地球物理联合会第17届大会所给出的推荐值，其中：
a=6378137
f=1/298.257223563
坐标原点是地球的质心
Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和赤道的交点，Y轴于Z、X轴构成右手坐标系
2、BJ54坐标系
该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系。
该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：a=6378245 f=1/298.3
BJ54坐标系的缺点：
a、克拉索夫斯基椭球参数同现代精确的椭球参数的差异较大。
b、椭球定向不十分明确，椭球的短半轴既不指向国际通用的CIO极，也不指向目前我国使用的JYD极。参考椭球面与我国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜。
c、该坐标系统的大地点坐标是经过局部分区平差得到的，因此，全国的天文大地控制点实际上不能形成一个整体。
3.XIAN80坐标系
1980年西安大地坐标系统所采用的地球椭球参数采用了IAG 1975年的推荐值，它们是：   
       a=6378140     f =1/298.257
大地原点：我国中部陕西泾阳县永乐镇。
椭球的短轴平行于地球的自转轴（由地球质心指向1968.0 JYD地极原点方向），起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面，椭球面同似大地水准面在我国境内符合最好，高程系统以1956年黄海平均海水面为高程起算基准。
因1980年国家大地坐标系天文大地网整体平差，而1954年北京大地坐标系属局部平差，使两系统的坐标值存在偶然差（也包括局部性系统差）。两系统间的差异，使地形图圈廓线位置发生变化，按1980年国家大地坐标系测的图与按1954年北京坐标系测的图，在接边处会产生裂隙，这给实际工作带来不便。经分析，差值主要来自椭球参数和定位改变而产生的系统差部分。
4、新BJ54坐标系
为此，有关部门提出，将全国天文大地网整体平差的结果，通过1980年国家大地坐标系的定位参数dX、dY、dZ（表示克拉索夫斯基椭球中心相对于1975年国际椭球中心的三个坐标分量）和与克拉索夫斯基椭球参数da、dα，整体换算到克拉索夫斯基椭球体上，形成一个新的坐标系。有称为54向80过渡坐标系，有的称1954年北京坐标系（整体平差转换值），但习惯上称新1954年北京坐标系。
椭球的几何参数与克氏椭球一样，而定位与定向的依据又完全与80坐标系一样。
新54与旧54比较：两系统同一点坐标的不同主要是由于一个是全国统一平差的结果，另一个是局部平差的结果。
新54与80坐标系比较：两系统同一点坐标的不同主要是由于两系统定义不同产生的系统差。

        从文中我们可以看出，其发展过程，并不是除旧换新，而是为了完善改进，使得测量结果更加准确，使用不同的坐标系测量出来的坐标，可能会不一样，但是也仅仅是细小的差别。其差别还不至于到1'以上。具体误差会有多大，我不是专业人士，所以我希望专业人士通过公式算一下，给我等菜鸟学习学习。
         因此有人拿几套坐标系来进行企图说明坐标可能是指其他位置，实在是对坐标系本末倒置的理解。

         还有人说这次发布的还同时说明了离八所港62海里。大家都知道，以八所港为圆心，62海里为半径是可以画出一个圆圈的，在这个圆圈上的任意一个点都符合要求，那也就无法准确确定位置了。有人拿这个来说事，那只能说是不分轻重了。但是海事局为什么还要发布这个62海里的信息呢，原因我不知道。但是在GPS普及之前，渔船确定自己的位置，曾经最常用的方法就是两点距离判断法。这得从渔民的电子设备开始讲。

         那时候渔船里面，民用雷达是比较普及的，到了95年前，彩显的雷达，大约3到5万，而95年以后，渔民陆陆续续装了GPS，装的慢是因为开始很多人并不会用。刚刚开始是要两万左右一台的，日本进口，还只是黑白液晶，只有几行字，像计算器那样子。原来很多渔民使用雷达而不选用GPS，就是因为不会用。后来相互学习，学会后，很多渔船是选用GPS结合海图使用，不选用雷达。
          用雷达确定位置的案例，我用实际的案例来跟大家说说：
          海南岛的东北角，叫景心角，附近海岸有礁石，礁石外有狭窄的小海沟，30米深左右，下面是平坦的沙泥，但是如果过了在海沟，离海岸更远一点，就会有些石头，对于底拖网的渔船来说，那狭窄的海沟里面，有比较丰富的海产，包括明虾等虾类，还有各种蟹类等等，但捕捞需要非常小心准确，离岸近了，大量渔网挂上礁石会破坏，会损失很大；离岸远了，偶尔会有渔网被石头破坏（但不是很严重），因此作业时需要时刻注意渔船的位置。即使是GPS，也难以准确定位。而当时，渔民根据经验，通过雷达测两点的距离来确定目前位置是否正确。
           其方法如下：
           首先通过雷达，可以看到海岸线。雷达看到的图当然不像我这图那样，而是在海岸线后是一片深绿色，表示那是陆地。（深绿色后面可能就是没有颜色了，因为雷达信号被陆地上的山等高地挡住了，无法形成回波反馈到雷达上。）
          看图，通常测量方法，就是找突出点，比如图一

6.jpg (354.05 KB, 下载次数: 1)

下载附件 保存到相册

2014-7-21 15:29 上传

          一个点是不够确定位置的，再通过雷达测出与另外一个突出点的距离，

7.jpg (343.02 KB, 下载次数: 1)

下载附件 保存到相册

2014-7-21 15:30 上传

         这样就能在海图上准确的确定自己的位置，并根据渔民经验画出的那片适合捕捞的区域进行对比，如果在区域内，则表示可以继续前进，如果不在，则需要尽快驶向安全区域。

         同样的，渔船去某海域，也可以通过这个方法，在海图上确定自己的位置，然后判断行驶方向，借助指南针（渔民都叫罗庚），进行行驶。可以说，在GPS还没有普及的年代，雷达加上海图，对于判断船只在海上的位置是有很大的帮助的。
          那时候，有的渔船既没有雷达又没有GPS，出海如何航行？当然，一般他们离海岸并不是很远，但是他们需要懂得潮汐，并且，他们是有指南针的，在近海捕捞，可以通过肉眼判断，比如在东北多少度看到某岛，岛离海面的高度，根据经验判断距离多少，根据指南针确定方位多少。若是远海，则需要通过指南针、船航速、航行时间、潮汐等判断。总之，人类的智慧还是很强大的。
         其实在大海上驶渔船，极其简单，只要方向盘打得缓一点（不能急，船的摆方向是有延迟的，打一点点，然后船会慢慢摆，但是要提前回舵，不然又会过了），海面辽阔不用闪避，基本上正常人都会，所谓技术，通常是指的，一是进港的时候泊船，渔船有时候还要硬挤进去的哦，首先用船头加大马力推左边的船，然后加大马力再推右边的船，有点小缝了就强行插入；二就是上面讲的那几种方法在海图上确定自己的位置，海图上找出各个渔区。现在的国产GPS，几千块钱，带彩色海图，方便得不得了。
         好了，都是很粗浅的东西，只是拿来大家讨论一下。希望高手们给我指点，给些专业一点的知识普及，谢谢