第四节 地理坐标一、纬线与纬度

地球南北极的连线是地球自转的轴线，即地轴。地轴的中点叫地心。通过地心并和地轴垂直的平面与地表相交而成的圆，就是赤道。赤道把地球分为北半球和南半球。所有与地轴相垂直的面，都和地表相交而成圆，就是纬线。很明显，所有纬线都是相互平行的。赤道是最大的纬圈，由此向北或向南，纬圈的半径都有规律地减小。按下列公式很容易求出不同纬度上经度 1

°的弧长 L：

L=111.2×cosϕ（km）

式中ϕ为当地纬度。

表 1-3 为不同纬度上经纬线各 1°的长度和面积。

表 1-3 经纬线每 1°的长度和面积

一地的纬度就是该地铅垂线对赤道面的夹角。赤道的纬度为零度，由赤道向两极，各分为 90°，北半球的称北纬，南半球的称南纬。但是，上述位于地心的夹角是不可能直接测量的，必须利用仪器进行间接测量。

为了弄清这种间接测量的理论依据，首先应了解关于天球的概念。从地球看来，那些极其遥远的天体似乎是嵌在一个很大的球体之上，这个假想的球体叫做天球。延长地轴线与天球相交的两点，就是天极。因为天球与地球的距离是无穷大的，所以，地球上的所有平行线都将在天球上相交。也就是说，地球表面任何一点与天极的连线都和地轴平行，而这条线与地平面的夹角，就等于该地铅垂线对赤道面的夹角，即该地的纬度。例如天北极位于地球北极的正上空，地球北极的纬度为 90°。赤道上与地轴平行的直线在天北极与地轴相交，但此线和地平面的夹角为零度，故赤道上的纬度为零度。在

实际测量时，在北半球通常是以接近天北极方向的恒星——北极星的平均位置作为天极，测出其高度角，就是各地的地理纬度。