坐标系统详解

所有坐标系统回答的都是同一个问题——在地球上的哪个位置——只是面向的人群不同:十进制度写给软件,DMS 承袭航海传统,UTM 和 MGRS 用于米级精度的网格作业,而 Plus Code、geohash 或 what3words 是给需要把位置发给别人的普通人用的。同一个地点,八个都对的名字。

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一个地点,八个名字

数一数小数位——每多一位就是 10× 放大48.86≈ 1.1 km,城镇48.858≈ 110 m,街道48.8584≈ 11 m,楼房48.85837≈ 1.1 m,门洞(GPS 足够用了)48.858372≈ 11 cm,比任何手机定位都精确
按小数位数看精度——以及为什么把手机上的坐标写到八位小数纯属做戏。

以埃菲尔铁塔为例。用十进制度写是 48.85837, 2.29448;用度分秒写是 48°51′30″N 2°17′40″E;用 UTM 是 31U 448252 5411935;用 MGRS 是 31UDQ4825211935;作为 Plus Code 是 8FW4V745+VQ;作为 geohash 是 u09tunq;而 what3words 把那个 3 米见方的格子叫作 ///prices.slippery.traps。这些写法每一个都是对的——它们是同一个点的不同编码,每一种被发明出来,都是因为某一类人觉得其他几种用着别扭。我们的坐标转换器一键就能在它们之间互转。

经纬度:十进制度还是 DMS

纬度衡量的是赤道以北或以南的位置(−90° 到 +90°),经度衡量的是格林尼治子午线以东或以西的位置(−180° 到 +180°)。十进制度是软件和 API 的母语:每个轴一个数字,既好排序,也便于计算。精度是一位一位加上去的——2 位小数约 1.1 公里,4 位约 11 米,6 位约 11 厘米。所以拿到任何一组坐标,快速判断精度的办法就是:数小数位。DMS(度、分、秒)是同一个数字的六十进制写法,经由航海从巴比伦天文学传下来;它至今仍活在纸质海图、航空和不动产法律描述里。DDM(度 + 十进制分)则是飞行员和水手日常真正在用的折中方案。

网格系统:UTM 与 MGRS

度有个讨厌的地方:越靠近两极,一个经度对应的实际宽度就越窄,所以算距离得动用三角函数。UTM 的解法是把地球切成 60 个纵向分带,每个分带都摊平成一张以米为单位的网格——也就是“东距”和“北距”。在同一个分带内,两个坐标相减直接就是米数,正因如此,测绘人员、带着纸质地图徒步的人和科研人员都喜欢它。MGRS 是军方对 UTM 的重新包装:网格还是那张网格,只是写成一串紧凑的字符,串的长度本身就说明了精度——10 位数字表示 1 米见方,6 位表示 100 米见方。救援队用无线电传坐标时,看中的正是这种自带精度说明的写法。

给人用的编码:Plus Code、geohash、what3words

最新的这几种系统优化的是分享,而不是计算。Plus Code(Open Location Code,由 Google 推出,完全开放)把经纬度变成 V745+VQ Paris 这样的短字符串——专为没有街道地址的地方设计,Google 地图可以直接识别。Geohash 把世界层层嵌套成越来越小的格子,字符串每多一位就更精确一分;开发者拿它做数据库索引和邻近搜索,因为相邻的地方共享同样的前缀。what3words 用三个常用词给每个 3 米见方的格子命名——用电话口述时最省事,不过它是一套专有系统;我们的what3words 页面说明了我们是如何诚实对待这一点的。这些都不能取代经纬度,它们只是套在经纬度外面、对人更友好的一层外壳。

该用哪一种?

把一个点交给软件或 API:十进制度,写 5–6 位小数。看航图或不动产权证:DMS。带着纸质地形图徒步,或者手工量算距离:UTM。用无线电语音精确协同:MGRS。把位置发给另一个人:Plus Code,或者复制一组经纬度——两者在任何地图应用里都能用。如果对方只是想找到您,那就干脆别用坐标,直接从您的位置页面发一个地图链接或二维码;最好的坐标系统,是收件人根本不必去想的那一种。

UTM 坐标是什么 度分秒与十进制度的区别

常见问题

DMS 和十进制度有什么区别?
是同一个位置的两种写法。十进制度每个轴只用一个数字(48.85837),是软件和 API 使用的格式。DMS 把每一度分成 60 分、每一分再分成 60 秒,常见于海图、航图和不动产法律描述中。
小数点后六位有多精确?
大约 11 厘米。每多一位小数,精度就提高十倍:两位约 1.1 公里,四位约 11 米,六位约 11 厘米。手机 GPS 很少能好过 3 到 5 米,所以写到六位以上并不会更准。
什么时候该用 UTM 或 MGRS?
需要以米而不是以度来计算的时候。UTM 给 60 个纵向分带各铺一张平面网格,两个坐标相减直接得到米数。MGRS 把同一张网格压成一串短字符,串的长度本身就说明精度,用无线电报坐标时很方便。

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