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一文读懂中央子午线:测绘里的关键“线”索!

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在测绘和地理信息领域,中央子午线可是个相当重要的概念。不少刚接触测绘知识的朋友,面对它时常常一头雾水。今天,咱们就来好好唠唠中央子午线,揭开它神秘的面纱。

从定义上来说,中央子午线是地图投影中投影带中央的子午线,在地理信息系统这门学科里属于基本概念。为了更好地理解,咱们先回顾一下地球子午线的知识。地球的子午线,也就是经线,是过地球表面某点和地球自转轴形成的平面与地球表面相交的弧线。它一头连着南极,一头接着北极,还和赤道垂直,能指示当地的南北方向。而中央子午线呢,是相对于地图投影带而言的,处在某一投影带正中央,所以也叫“中央经线”。

为什么要有中央子午线呢?这就得说到地图投影了。地球表面是个连续且没法直接展开成平面的曲面,要是想把它画到平面上,不管用啥投影方法,都得先分带投影,而且还会产生投影变形。把地表分带投影到平面时,需要建立平面直角坐标系。这时,就把投影带中央的子午线投影成直线,当作坐标轴,其他子午线分布在它两边,呈现出弧线形状。

在我国广泛使用的高斯-克吕格投影中,中央子午线和赤道在投影面上的投影都是直线,而且中央子午线投影后长度不变。咱们以中央子午线和赤道的交点作为坐标原点,中央子午线的投影为纵轴,赤道的投影为横轴,这样就建立起了该投影带的平面直角坐标系。

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高斯投影的分带方式有两种,一种是6°带,从0°子午线开始,每隔经差6°自西向东分带,带号从1到60连续编号。我国位于6°带的区域,中央子午线的经度从75°起,每隔6°增加,一直到135°,总共有11个带(对应13-23带)。带号用n表示,中央子午线的经度用L₀表示,它们之间的关系是L₀=6n-3。另一种是3°带,它的中央子午线一部分和6°带的中央子午线重合,一部分和6°带的分界子午线重合。3°带中央子午线经度和带号的关系是L₀=3n,我国3°带一共有22个带(24-45带)。

还有一种常用的投影——通用横轴墨卡托投影(UTM投影),它和高斯-克吕格投影有个明显区别,就是中央子午线投影长度比不是1,而是0.9996。UTM投影把全球划分成60个投影带,带号从1到60连续编号,每带经差也是6°。不过它的起始分带和高斯投影不同,由于是美国制定的,它的起始分带不在本初子午线,而是在180度,这样能让美国本土都在0-30带内。从东经180度(或西经180度)开始,在经度180°W和174°W之间为起始带(1带),然后连续向东编号。UTM投影带带号用Z来表示,和中央子午线经度的关系,在东半球是Z=(183+L₀)/6,西半球是Z=(183-L₀)/6。

中央子午线在测绘工作中起着至关重要的作用。像是工程测量、地图绘制、地理信息系统数据处理等工作,都离不开它。准确理解中央子午线的概念和相关知识,是掌握测绘技术的基础。希望今天的分享能让大家对中央子午线有更清晰的认识。返回搜狐,查看更多