经纬线

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经纬线一般是指由经度、纬度和相对高度组成的坐标系，能够标示地球上的任何一个位置。经度和纬度常合称为经纬度，把球面上的经纬度显示在平面地图上需要采用某种地图投影。

为了与只选用经纬度的在扁球面或球面上的坐标系相区别，采用大地纬度的带有相对高度的三维地理坐标系也称为大地坐标系。采用的地心纬度定义的三维地理坐标系是一种球极坐标系。

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地球仪上的经纬线

（1）纬线与纬度人们把地轴的中心叫地心。通过地心且垂直于地轴的平面，叫赤道面。赤道面与地球表面相交的大圆圈叫赤道。在地球表面上，凡与赤道相平行的圆圈，就称为纬线圈或纬线。由于赤道面垂直于地轴，而所有纬线都与赤道相平行，所以任何一条纬线都代表地球上的东西方向。

地球上某一点的纬度，就是该点代表重力方向的铅垂线与赤道面的夹角。这个夹角，在赤道为0°，在北京约为40°，在南北两极为90°。自赤道到南北两极的纬度分别有0°至90°。由于赤道面把地球等分为两部分，赤道以南称为南半球；赤道以北称为北半球，所以，纬度也有南北之分，赤道以南称南纬，用“S”表示；赤道以北称北纬，用“N”表示。为了研究某些问题方便起见，我们称0°～30°之间的纬度地带，为低纬度；30°～60°之间的纬度地带，为中纬度；60°～90°之间的纬度地带，为高纬度。

（2）经线与经度通过两极并和赤道相垂直的大圆圈，称为经线圈或经线，也称子午线。由于所有经线都交于南北两极，又与纬线相垂直，所以任何一条经线都代表地球上的南北方向。

地球上某一点的经度，就是该点所在经线平面与本初子午线平面之间的夹角。这一夹角相当于这两个平面所夹的赤道弧在地心所张的角度。本初子午线以东称东经，用“E”表示；以西称西经，用“w”表示。地球圆周为360°，所以东西经各分180°。

（3）经纬网地球仪上的经纬线共同组成了经纬网。有了经纬网及其经纬度，地球上各个点的位置就容易确定了。地球上两个不同的地点，可以有相同的纬度或经度，但不可能既有相同的纬度又有相同的经度。因此，地球上不同的地点、不同的位置，就可以用相应的经纬度来表示。例如，北京位于赤道以北40°，本初子午线以东116°，北京的地理坐标就是40°N，116°E；利马（南美洲秘鲁的首都）位于赤道以南12°，本初子午线以西77°，利马的地理坐标是12°S，77°W。 每个的代码——经线代号（东经）E，（西经）W。纬线代号（北纬）N，（南纬）S。

经纬线的来历

公元前334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，准备绘制一幅“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。于是作出了一个重要贡献———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。后来，长期担任古埃及亚历山大图书馆馆长的埃拉托斯，测算出地球的圆周是46250千米，他画了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。

公元120年，克罗狄斯·托勒密综合前人的研究成果，认为绘制地图应根据已知经纬度的定点做根据，提出地图上绘制经纬度线网的概念。为此，托勒密测量了地中海一带重要城市和观测点的经纬度，编写了8卷地理学著作。其中包括8000个地方的经纬度。为使地球上的经纬线能在平面上描绘出来，他设法把经纬绘成简单的扇形，从而绘制出一幅著名的“托勒密地图”。15世纪初，航海家亨利开始把“托勒密地图”付诸实践。但是，经过反复考察，却发现这幅地图并不实用。亨利手下的一些船长遗憾地说：“尽管我们对有名的托勒密十分敬仰，但我们发现事实都与他说的相反。”正确地测定经纬度，关键需要有“标准钟”。制造准确的钟表在海上计时，显然比依靠天体计时要方便、实用得多。英国约克郡有位钟表匠哈里森，他用42年的时间，连续制造了5台计时器，一台比一台精确。第五台只有怀表那么大，测定经度时误差只有0.54公里。与此同时，法国制钟匠皮埃尔·勒鲁瓦设计制造的一种海上计时器也投入使用。至此，海上测定经度的问题终于初步得到了解决。

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