關於地球橢球體(Ellipsoid)知識的介紹

2021-02-08 地信論壇

眾所周知我們的地球表面是一個凸凹不平的表面，而對於地球測量而言，地表是一個無法用數學公式表達的曲面，這樣的曲面不能作為測量和製圖的基準面。假想一個扁率極小的橢圓，繞大地球體短軸旋轉所形成的規則橢球體稱之為地球橢球體。地球橢球體表面是一個規則的數學表面，可以用數學公式表達，所以在測量和製圖中就用它替代地球的自然表面。因此就有了地球橢球體的概念。

地球橢球體有長半徑和短半徑之分，長半徑(a)即赤道半徑，短半徑(b)即極半徑。f=（a-b）/a為橢球體的扁率，表示橢球體的扁平程度。由此可見，地球橢球體的形狀和大小取決於a、b、f 。因此，a、b、f被稱為地球橢球體的三要素。

ArcGIS(ArcInfo)桌面軟體中提供了30種地球橢球體模型；常見的地球橢球體數據見下表：

對地球橢球體而言，其圍繞旋轉的軸叫地軸。地軸的北端稱為地球的北極，南端稱為南極；過地心與地軸垂直的平面與橢球面的交線是一個圓，這就是地球的赤道；過英國格林威治天文臺舊址和地軸的平面與橢球面的交線稱為本初子午線。以地球的北極、南極、赤道和本初子午線等作為基本要素，即可構成地球橢球面的地理坐標系統(A geographic coordinate system (GCS) uses a threedimensional spherical surface to define locations on the earth.A GCS includes an angular unit of measure, a prime meridian,

and a datum (based on a spheroid).)。可以看出地理坐標系統是球面坐標系統，以經度/緯度（通常以十進位度或度分秒(DMS)的形式）來表示地面點位的位置。

地理坐標系統以本初子午線為基準（向東，向西各分了1800）之東為東經其值為正，之西為西經其值為負；以赤道為基準（向南、向北各分了900）之北為北緯其值為正，之南為南緯其值為負。

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