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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。
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