QGIS中文操作手册(1-7)台湾常见大地基准
台湾常见的坐标系统为 WGS84、TWD67、TWD97。WGS84 世界测量坐标系统(World Geodetic System)为全球通用的地理坐标系统,为 GPS 采用的坐标系统。TWD67 为早期台湾制图时所采用的坐标系统,由于台湾地壳变动显著于 1997 重新定义大地基准 TWD97。
中国的坐标系统可以参考:
WGS84坐标系统
WGS84 由美国国防部制图局(Defense Mapping Agency)于 1980 年代所建立的地球参考坐标。以全球地心参考框架和一组相应模型(包括地球重力模型EGM 和WGS84 大地水平面)所组成,全球定位系统(GPS)所采用的坐标系统就是WGS84 坐标。定义如下:
(1)地球椭球基本参数:
长半径a= 6378137m 地球引力常数(含大气层)GM=3986005
正常化二阶带谐系数 C2.0= -484.16685*10-6 地球自转角速度w= 7292115*10-11 rads -1
(2)主要几何和物理常数
短半径 b= 6356752.3142 m 扁率 f=1/298.257223563 第一偏心率平方 e2= 0.00669437999013 第二偏心率平方 e’2 =0.006739496742227 椭球正常重力位 U0= 62636860.8497m2s-2
赤道正常重力 r0= 9.9703267714ms-2
TWD67坐标系统
内政部于民国六十九年完成三角点检测,并公布「中华民国台湾地区三角点成果表」,其测量原点为位于南投县埔里镇虎子山一等三角点,采用二度分带横麦卡托投影坐标系统,因采用椭球体为1967年新国际地球原子,称为TWD67坐标系统(TaiWan Datum 1967)。相关定义如下:
(1)地球椭球基本参数 参考椭球体:采用 1967 年国际大地测量及地球物理学会(InternationalUnion of Geodesy and Geophysics 简称 IUGG)公布之参考椭球体(Geodetic Reference System 1967 简称 GRS67),
椭球参数:
长半径: a = 6378160 公尺 扁 率: f = 1/298.25
测量原点:虎子山一等三角点
经度 λ=120°58' 25.975" 纬度 φ= 23°58' 32.340"
对头拒山之方位角=323°57' 23.135"
(2)地图投影 投影:二度分带横麦卡托投影 中央经线:东经 121 度 坐标原点:横坐标西移 250000 公尺后与赤道的焦点 中央子午线的尺度比例:0.9999
TWD97坐标系统
内政部为建立统一之国家坐标系统,并配合目前卫星定位测量广泛应用之潮流趋势,自民国八十二年起,采用GPS卫星定位测量技术,办理卫星追踪站及一、二等卫星控制点测量,并于民国八十七年公布新的国家坐标系统,由于为1997 年所公布的台湾大地基准,称为TWD97(TaiWan Datum 1997),其相关资料如下:
(1)地球椭球基本参数
参考框架:采用国际地球参考框架(International Terrestrial Reference Frame ,简称 ITRF)。ITRF 为利用全球测站网之观测数据成果推算所得之地心坐标系统,其方位采国际时间局(BureauInternational de I’Heure 简称 BIH)定义在 1984.0 时刻之方位。 参考椭球体:采用 1980 年国际大地测量及地球物理学会(IUGG)公布之参考椭球体(GRS80)
椭球参数为:
长半径:a = 6378137 公尺 扁 率:f = 1/298.257222101
(2)地图投影 投影:二度分带横麦卡托投影 中央经线:东经 121 度 坐标原点:横坐标西移 250000 公尺后与赤道的焦点 中央子午线的尺度比例:0.9999
表 1 WGS84、TWD67、TWD97坐标系统参数比较表
大地基准 | WGS84 | TWD67 | TWD97 |
---|---|---|---|
参考椭球体 |
WGS84 (全球性大地基准) |
International 1967 (地区性大地基准) |
GRS80 (地区性大地基准) |
长半径(a) |
6378137.000 |
6378160.000 |
6378137.000 |
短半径(b) |
6356752.3142 |
6356774.7192 |
6356752.3141 |
扁率(f) |
1/298.257223563 |
1/298.25 |
1/298.257222101 |
大地基准点 |
地球质量中心 |
南投埔里虎子山 |
内政部 8 个 GPS卫星追踪站坐标值 |
地图投影 |
无投影 |
TM 二度分带 |
TM 二度分带 |
单位 |
经纬度 |
公尺 |
公尺 |
备注 |
|
TWD97 与 WGS84 近似 |
表 2 台湾投影坐标系统比较表
大地基准 | 1967 台湾大地基准(TWD67) | 1997 台湾大地基准(TWD97) |
---|---|---|
坐标投影 | 横麦卡托投影经度二度分带 | 横麦卡托投影经度二度分带 |
适用地区 | ①台湾、琉球屿、绿岛、兰屿、龟山岛 ②澎湖、金门、马祖 ③东沙地区 ④南沙地区 |
台湾地区 |
中央子午线 | ① 121②119③117④115 | 121 |
原点向西平移 | 250000 | 250000 |
中央子午线的 尺度比 |
0.9999 | 0.9999 |
(摘自:黄敏郎、刘守恒,2005,地理信息系统基础操作实务,台北:松岗。)
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