航 海 学 笔 记
第一章 基础知识
第一节 地球形状，地理坐标和大地坐标系
描述地球形状不属于地球的任何模型
大地球体：由大地水准面所包围的几何体。
使用地球椭圆体为地球数学模型的场合：定义地理坐标时 制作摩卡托投影海图时 使用地球圆球体为地球数学模型的场合：计算大圆航线时 制作简易摩卡托图网时 1海里＝1852 m
.所谓“地埋纬度”是指：某点在地球椭圆子午线上的法线与赤道面的交角 纬度： lat.，? 经度：Long.，? 算经纬差：终点见减起点
经差的绝对值不应大于180°，否则，应加减360° 经差、纬差的定义、方向性及计算 ? ?
D???2??1 0??D??180? 0????90?
? D???2??1 0??D??180? 0????180纬差，经差为正值，分别表示北纬差和东经差。负值表示南纬差和西经差。
GPS大地坐标系采用WGS-85
WGS-84大地坐标系就是欧洲1950大地坐标系。 方向的确定和划分
在测者地面真地平上确定方向，南北线为测者真地平与测者子午圈平面的交线；
东西线为测者真地平与测者卯酉圈平面的交线。
方向划分方法有三种：圆周法 半圆周法 罗经点法。 圆周法是航海最常用的表示方法，半圆法是天文航海中年常用的方法。 圆周法的表示，不管百位有没有，必须要有数字，哪怕是O ！！！ 半圆周法：读法与写法的顺序完全一样。
罗经点法（重点）：
基点 ±45°＝偶点 ±22.5°＝三字点 ±11.25°＝偏点
关于偶点：读法依然按照习惯，写法相反。
45°东北NE 135°东南SE 225°西南 SW 315° 西北NW
关于三字点：
读法与写法完全一致，
4个区间每个区间2个（在偶点的前面加一个，偏向哪一方加上一个字母） 北北东（NNE） 东北东（ENE） 东南东（ESE） 南南东（SSE）等
关于偏点：
4个区间每个区间4个。 一个罗经点＝11.25°
偶数的读法只限于在基点和偶点基础上，偏向那一方后面加 /四个基点之一。
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三种方向之间的换算：
在北东半圆NE：圆周度数＝半圆度数
在南东半圆SE：圆周度数＝180°－半圆度数 在南西半圆SW：圆周度数＝180°＋半圆度数 在北西半圆NW：圆周度数＝360°－半圆度数
SSE＝?(S﹢SE) SSW＝?﹙S＋SW﹚
NW／W＝315°－11.25° NW／N＝315°＋11.25°
航向：船舶航行的方向，方位：物标的方向。
航向线：首尾线向船首方向的延伸线，称为航向线 CL 真航向：从真北线顺时针量到航向线的角度， TC 方位线：BL
真方位：自正北线顺时针量到物标方位线的角度 TB 舷角（相对方位）：有两种表示方法，
注意！！！：
在计算物标舷角时，若本船和物标的方位都存在相同的罗经差，不需要进行罗经差修正。 如果问罗方位不需要修正，如果问磁方位只需要修正自差 如果问正方位，自差，磁差都需要进行修正。
船舶在航行中应经常测定罗经差和自差，应该：每天尽可能早晚各测—次 长航线改向后尽可能测定一次 磁差Var等于：GC+?G-MC GB+?G-MB GB+?G-CB-Dev ?G：陀螺差
陀罗差随航速和纬度的变化而变化
磁差的变化主要与 地区 时间 磁暴 有关 磁罗经自差主要随航向的改变而改变。
.船舶在航行中，应经常测定罗经差和自差，应该：
每天尽可能早晚各测—次 长航线改向后尽可能测定一次 磁北与罗北之间的夹角为自差 磁差的变化主要与地区，时间和磁暴有关
MC表示磁航向 MB表示磁方位 CC 表示罗航向 Q表示舷角 船舶转向时不发生改变的：磁差 年差 真方位 磁方位 船舶转向时发生改变的：罗北 自差 在大比例尺港泊图上，（航海图上）磁差资料一般刊印在向位圈（罗经花）上 在小比例尺大洋海图.L磁差资料通常刊印在：等磁差曲线上和海图标题栏内 1n mile=l852.25—9.31cos2Ψ
1n mile的实际长度在赤道附近最短 在两极附近最长
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海 图
在图上某一点的各个方向上的局部比例尺都相等，则该点处的微小图形与对应的地面形状保持相似（在该处可保持角度不变），这就是等角投影（正形）投影，如墨卡托投影等。 普通比例尺(基准比例尺)：一般地图采用，可能是图上某点或某条线上的局部比例尺
（★该点或线也可不在该图内）
可能是图上各个局部比例尺的平均值
海图比例尺表示方法：一般多采用某纬度线上的局部比例尺作为基准比例尺，该纬度叫作基
准纬度(standard parallel)
决定海图的制图精度和海图作业的作业精度。 海图作业时，应尽可能选择大比例尺海图，这样既可获得较多航海资料，又可提高海图作业精度。
地图投影的分类
按投影变形性质分类：
等角投影 是图上无限小的局部图像与地面上相对应的地形保持相似的一种投影方法。 地面上某地一个角度，投影到地图上后仍能保持其角度的大小不变 地面上一个微圆，投影到地图上仍能保持是一个圆。 在等角投影中，不能保持其对应的面积成恒定的比例。
在等角投影中，从局部来看能够保持其形状相似，但从整体来说地图形状仍
然是有变形的。
等积投影 保持地面上与图上相对应处的面积成恒定比例的一种投影方法(等积不等角 任意投影 是指既不等角又不等积的各种投影方法
按构成地图图网的方法分类
平面投影(方位投影) 方位投影属于透视投影，
根据视点的位置不同，平面投影又可分为： ①外射投影
②极射投影（又称等角方位投影，航海上常用它来绘制半球星图） ③心射投影（又称日晷投影，由于这种投影图上的任意直线都是
大圆弧，所以航海上设计大圆航线的大圆海图就是心射平面投影图。另外，某些大比例尺港湾图(英版平面图) 及极区海图也常用心射投影图）
根据投影平面与地球面相切的位置不同，又分为：极切投影、赤道切投影和任意切投影三种。
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圆锥投影：圆锥投影是用一个圆锥相切或相割于地球仪的纬度圈，圆锥轴与地轴重合，并以
地心为视点，将地球仪的经线和纬线投影到圆锥表面上去，然后沿圆锥母线切开展平即为圆锥投影图网。
圆柱投影：圆柱投影是用一个圆柱套在地球仪上，将地球仪的经线和纬线投影到圆柱面上去，然后沿圆柱母线切开展平，即成为圆柱投影图网。
正圆柱投影——圆柱轴与地轴重合。投影中若能保持等角正形，称等角正圆柱投
影，又叫墨卡托投影(Mercator projection)，它是航用海图投影的主要方法。
横圆柱投影：如果圆柱轴在赤道面上与地轴垂直。投影中若能保持等角正形，称等角横圆柱投影，又叫高斯投影(Gauss projection)，它是大比例尺海图和极区海图的常用投影方法。
斜圆柱投影——圆柱轴与地轴斜交。
条件投影凡不属于上述三种的投影方法，而按一定的数学关系绘制成图网的，叫作条件投影。
恒向线 恒向线：又称等角航线，在地球表面，恒向线一般表现为一条与所有经线相交成恒定角度、
具有双重曲率的球面螺旋线，它无限趋近于地极，但不能到达地极。
地面上两点之间的最短连线（圆球体）：大圆劣弧 但严格按大圆弧航行，必须不断改变航向。 恒向线一般并不是地面上两点之间的最短连线：
①航向000?或180?的子午线； ②航向090?和270?的赤道上除外)，但驾驶船舶方便。
恒向线的特点：
1.当航向为000°或180°时，船舶沿经度线（子午线）航行，故子午线就是恒向线； 2.当航向为090°或270°时，船舶沿着等纬度圈航行，故纬度圈是恒向线，赤道既是恒向
线又是大圆弧 ；
3.当航向不为000°（180°）和090°（270°）时，恒向线与同一等纬圈只有一个交点，与同一子午线相交无数次，且交点的纬度愈来愈高，最后接近地极，但不能到达地极。
墨卡托投影海图 航用海图必须满足的两个条件：图上恒向线为直线 等角投影 墨卡托海图的图网特点：①子午线被画成相互平行的直线 4
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②赤道和纬度圈也被画成相互平行的直线； ③子午线与纬度线相互垂直 ④纬度渐长现象——图上纬度1?的长度随纬度升高而渐长。在同一张海图上，纬度不同其局部比例尺也不同，纬度越高比例尺越图幅宽度e=大； 图幅经差在墨卡托海图上，图上1′经度的图长(1赤道里的图长)称为该图的海图单位，用e表示。
海图的其它投影方法：
在航用海图中，有些大比例尺港泊图，可能采用
高斯投影(Gauss projection)(高斯-克吕格投影)
我国出版的一部份大比例尺的港泊图是采用高斯投影的方法绘制的。 高斯投影是等角横圆柱投影，投影圆柱面与某子午线相切。
该子午线称为轴子午线或中央子午线。圆柱轴位于赤道面，与地轴垂直。高斯
投影具有等角正形的投影特点。
圆柱投影中，与圆柱相切的部分是不变形的，正圆柱投影中的赤道，横圆柱投影中的轴子午线，在投影中都是不变形的。 离轴子午线越远，放大与变形越大。 因此，高斯投影图仅将轴子午线附近的狭长地带制成大比例尺港口图。 高斯投影图的特点：
(1) 具有等角正形投影的性质；
(2) 轴子午线附近长度变形很小，因此它适宜用来描绘经差小而纬差大的狭长地带； (3) 图上极区的变形也较小，因此它也适宜用来描绘高纬度地区的地图； (4) 我国海图中采用高斯图法的，仅仅是1：10 000左右的大比例尺港泊图。
平面图
英版大比例尺港泊图大都采用平面图法(Plans)。
它是将小范围内的地面作为平面进行测量和绘制成图的。由于图区范围小，图网投影变形小于制图的误差。
平面图的特点：
图区范围内各点的局部比例尺都相等，可以认为整个地图不存在投影变形。
心射平面投影
在心射平面投影中，切点及其附近是没有或很少有变形的。 所以也采用心射平面投影来绘制大比例尺港泊图。
在切点处没有变形，图上随着与切点的距离的增加，变形将愈来愈大。因此，用心
射平面投影来绘制切点附近小范围内的大比例尺地图，可以认为是不存在投影变形的。
中版海图图号是按海图所属地区编号的
英版海图图号刊印在海图图廓外右下角和左上角。英版图号与地区无关，是按出版海图的时
间先后编号的
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