世界各国的国家网格系统

世界上大多数地图,要么用 UTM,要么用某个国家网格——一种为一个国家的形状量身调校的投影,让地图保持准确、坐标用起来方便。本文带您走一遍主要的几套:本站已有在线转换器的五套(英国、爱尔兰、澳大利亚、新西兰、瑞士),加上瑞典的 SWEREF99、法国的 Lambert-93、日本的平面直角坐标系分带,以及像加拿大、挪威那样直接用 UTM 了事的国家。制服不同,数学同源。

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各国为什么要自建网格

UTM 的 6° 分带是不错的全球折中方案,但终究是折中:跨在带缝上的国家会在别扭的位置遇到坐标跳变,而为全世界居中的投影,不会为居中。国家网格把这两点都解决了——自己挑中央经线,把分带拉宽或收窄,好把整个国家装进去,再设定假原点,让每个坐标都是正数、一眼就能认出。背后的数学几乎总是 UTM 用的那套横轴墨卡托;只有常数是各爱其国的。

本站已上线转换器的五套

英国OS 国家网格把两字母方格和 1936 年那段大地基准的往事配在一起,值得了解爱尔兰把单字母的爱尔兰网格和现代的 ITM 并行使用,跨越边界通用。澳大利亚MGA 其实就是建在 GDA2020 基准上的 UTM——还带着大陆在移动的变数新西兰把两个别扭的 UTM 分带合成了单带的 NZTM2000瑞士(连同列支敦士登)在 LV95 里从伯尔尼老天文台起算米数,东坐标以 2 开头,北坐标以 1 开头。每个转换器都如实说明自己的精度,而且完全离线运行。

瑞典:SWEREF99

瑞典的答案是 SWEREF99——欧洲 ETRS89 框架在本国的实现。主力投影 SWEREF99 TM 是一个横轴墨卡托单带,中央经线取东经 15°,覆盖整个狭长的国土,专为全国性数据集量身打造。做大比例尺的市政工作时,另有十二个地方变体(以各自的经线命名,例如 SWEREF99 18 00),把每座城镇的变形压到极小。它取代了旧的 RT90 网格,两者坐标差别足够大,不做转换就混用,在地图上一眼就看得出来。

法国:Lambert-93

法国东西宽、南北窄,横轴墨卡托的形状不对路——于是 Lambert-93 改用建在 RGF93 基准上的兰勃特等角圆锥投影:标准纬线取北纬 44° 和 49°,正好贴合这个六边形国土;原点在北纬 46°30′、东经 3°;假东 700 000、假北 6 600 000 让数字保持为正,也不会认错。它取代了 NTF 时代那四个老旧的兰勃特分带;做超大比例尺的工作时,还有九个“CC”圆锥分带(CC42–CC50)自北向南铺满全国。如果一个法国坐标的北坐标以 6 开头、共七位数,那您看到的几乎肯定是 Lambert-93。

日本、加拿大、挪威——以及直接用 UTM 了事的国家

日本把它那串弧形岛屿分成 19 个平面直角坐标系分带,建在 JGD2011 基准上——带小、变形小,每个区域一个。加拿大走了另一条路:国土太辽阔,做不来量身定制的分带,它的 NTS 地形图干脆直接印 NAD83 上的 UTM。挪威和大多数北欧国家同样用 UTM 的 32–35 带制图;美国则一边用 State Plane 系统做工程,一边用 USNG 做应急响应。纵观这本图鉴的规律:狭长的国家自造一个分带,宽阔的国家改用圆锥投影,庞大的国家干脆投降给 UTM

ETRS89 这把伞——欧洲共用的锚点

欧洲这几条里藏着一个不声不响的规律:ITM、LV95、SWEREF99 和 RGF93 全都锚定在 ETRS89 上,这个框架在 1989 年被钉在欧亚板块上。由于板块本身每年约移动 2.5 厘米,ETRS89 从那以后就一直在偏离全球的 WGS84——到 2020 年代中期已接近一米。在欧洲内部没人会察觉(所有东西一起漂移,这正是它的意义所在);只有当厘米级的全球坐标遇上欧洲各国的坐标时,问题才会浮现。日常使用把两者当作相同即可——本站每个转换器都已经这么做,并且明说了这一点。

各国坐标系统 国家为什么要自己的地图网格

常见问题

为什么很多国家不直接用 UTM?
UTM 的分带宽 6°,跨带的国家会在带缝处遇到坐标跳变,投影中心也不在本国。国家网格自选中央经线,把整个国家装进一个带,并让坐标全部为正数。
ETRS89 和 WGS84 有什么区别?
ETRS89 是 1989 年钉在欧亚板块上的框架,板块每年约移动 2.5 厘米,到 2020 年代中期两者已相差接近一米。日常使用可以把它们当作相同。

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