中央子午線

中國共分五個時區：

以東經120度為中央子午線。

以東經105度為中央子午線。

以東經90度為中央子午線。

以東經75(82.5)度為中央子午線。

以東經135(127.5)度為中央子午線。

一個時區的“標準時”，只是一個大地區的統一時間，大家共同遵守的“人工時間“而已，並不是該時區內每個地點的“本地時間(LMT)”——真正的經度時。要用出生地的經度與出生大地區的標準時來加減，全球任何地點都用這個原則。

例如：中原時區包括內蒙古、遼寧、河北、山西、山東、河南、安徽、江蘇、湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、海南、香港、澳門、台灣。這個大地區當時鐘敲定正午12點時，只有位於東經120度線上的地點才是12點，其它的地方是小於或大於12點。如香港位於東經114度10分，比東經120度偏西5度50分，其真正經度時是11時36分40秒。 ^[1] 

為了精確地表明各地在地球上的位置，人們給地球表面假設了一個座標系，這就是經緯度線。那麼，最初的經緯度線是怎麼產生又是如何測定的呢。公元前344年，亞歷山大渡海南侵，繼而東征，隨軍地理學家尼爾庫斯沿途搜索資料，準備繪一幅“世界地圖”。他發現沿着亞歷山大東征的路線，由西向東，無論季節變換與日照長短都很相仿。於是做出了一個重要貢獻——第一次在地球上劃出了一條緯線，這條線從直布羅陀海峽起，沿着託魯斯和喜馬拉雅山脈一直到太平洋。

亞歷山大帝國曇花一現，不久就瓦解了。但以亞歷山大為名的那座埃及城裏，出現了一個著名圖書館，多年擔任館長的埃拉託斯特尼博學多才，精通數學、天文、地理。他計算出地球的圓周是46250千米，畫了一張有7條經線和6條緯線的世界地圖。 ^[1] 

帶寬一般分為經差6度和3度，分別稱為6度帶和3度帶。

6度帶：從零度子午線開始，每隔經差6度自西向東分帶，依次編號1，2，3，…，60，每帶中間的子午線稱為軸子午線或中央子午線，各帶相鄰子午線叫分界子午線。東經0~6度為第一帶，其中央經線的經度為東經3度，東經6~12度為第二帶，其中央經線的經度為9度，以此類推。我國領土跨11個6度投影帶，即第13~23帶。

3度帶：以6度帶的中央子午線和分界子午線為其中央子午線，即自東經1.5度子午線起，每隔經差3度自西向東分帶，依次編號1，2，3，…，120。東經1.5~4.5度為第一帶，其中央經線的經度為東經3度，東經4.5~7.5度為第二帶，其中央經線的經度為6度，以此類推。我國領土跨22個3度投影帶，即第24~45帶。 ^[1] 

當地中央子午線決定於當地的直角座標系統，首先確定您的直角座標系統是3度帶還是6度帶投影，然後再根據如下公式推算。

6度帶：帶號N=round[(L+3)/6]，即對(L+3)/6的值四捨五入取整數，L為當地經度；則中央子午線經度L0=6 × N-3。

3度帶：帶號N=round(L/3)，即對(L/3)的值四捨五入取整數，L為當地經度；則中央子午線經度L0=3 × N。 ^[1] 

高斯-克呂格(Gauss-Kruger)投影簡稱“高斯投影”，又名"等角橫切橢圓柱投影”，地球橢球面和平面間正形投影的一種。德國數學家、物理學家、天文學家高斯（Carl FriedrichGauss，1777一 1855）於十九世紀二十年代擬定，後經德國大地測量學家克呂格（Johannes Kruger，1857～1928）於 1912年對投影公式加以補充，故名。該投影按照投影帶中央子午線投影為直線且長度不變和赤道投影為直線的條件，確定函數的形式，從而得到高斯一克呂格投影公式。投影后，除中央子午線和赤道為直線外， 其他子午線均為對稱於中央子午線的曲線。設想用一個橢圓柱橫切於橢球面上投影帶的中央子午線，按上述投影條件，將中央子午線兩側一定經差範圍內的橢球面正形投影於橢圓柱面。將橢圓柱面沿過南北極的母線剪開展平，即為高斯投影平面。取中央子午線與赤道交點的投影為原點，中央子午線的投影為縱座標x軸，赤道的投影為橫座標y軸，構成高斯克呂格平面直角座標系。 ^[2] 

（1）等角投影——投影前後的角度相等，但長度和麪積有變形；

（2）等距投影——投影前後的長度相等，但角度和麪積有變形；

（3）等積投影——投影前後的面積相等，但角度和長度有變形。 ^[2] 

它是一種橫軸等角切圓柱投影。它把地球視為球體，假想一個平面捲成一個橫圓柱面並把它套在球體外面，使橫軸圓柱的軸心通過球的中心，球面上一根子午線與橫軸圓柱面相切。這樣，該子午線在圓柱面上的投影為一直線，赤道面與圓柱面的交線是一條與該子午線投影垂直的直線。將橫圓柱面展開成平面，由這兩條正交直線就構成高斯-克呂格平面直角座標系。為減少投影變形，高斯-克呂格投影分為3度帶和6度帶投影。 ^[2] 

（1）高斯投影6度帶：自0度子午線起每隔經差自西向東分帶，依次編號1,2,3,…60。我國6度帶中央子午線的經度，由75度起每隔6度而至135度，共計11帶（13～23帶），帶號用n表示，中央子午線的經度用L表示，它們的關係是L=6n-3。

（2）高斯投影3度帶：它的中央子午線一部分同6度帶中央子午線重合，一部分同6度帶的分界子午線重合，如用 n表示3度帶的帶號， 表示L帶中央子午線經度，它們的關係L=3n。我國3度帶共計22帶（24～45帶）。自 1.5度子午線起每隔經差3度自西向東分帶，帶號依次編為三度帶第 1、2…120帶。

我國的經度範圍西起 73°東至135°，可分成六度帶十一個，各帶中央經線依次為75°、81°、87°、……、117°、123°、129°、135°，或三度帶二十二個。六度帶可用於中小比例尺（如 1：250000）測圖，三度帶可用於大比例尺（如 1：10000）測圖，城建座標多采用三度帶的高斯投影。 ^[2] 

在投影面上，中央子午線和赤道的投影都是直線，並且以中央子午線和赤道的交點o作為座標原點，以中央子午線的投影為縱座標x軸，以赤道的投影為橫座標y軸。

在我國 X座標都是正的，Y座標的最大值（在赤道上）約為330km。為了Y避免出現負的橫座標，可在橫座標上加上500 000m。此外還應在座標前面再冠以帶號。這種座標稱為國家統一座標。

這也就是為什麼在RTK測量中在輸入投影參數時，Y座標加常數增加了500000m的原因。 ^[2] 

①中央子午線無變形；

②無角度變形，圖形保持相似；

③離中央子午線越遠，變形越大。

由此可見，在測量中，如果中央子午線輸錯了，投影的中央子午線就會偏離實地座標系正確的中央子午線，變形就越大，最終的結果就使用測量的誤差更大。 ^[2] 

查看當地的經度

新到一個測區，如果別人只提供了座標系而沒有提供中央子午線時，我們可以通過以下方式來判斷。

架設好儀器，在手薄中點擊“TG”快捷鍵，或按手薄上的“6”，或是點擊屏幕下方的“望遠鏡”圖標即可查看到當地的經緯度信息。

判斷當地的中央子午線

一般情況下國家控制點都是按正常的3度帶和6度帶。一般看座標的帶號即可知道。在一般的RTK測量中，都是以3度帶來投影，這樣變形越小。根據之前所説L=3n 來判斷中央子午線。

以經驗來計算，選用經度中的度去除以3，如果不能整除時，往後減1得到112，往後加1得到114，再分別去除以3，如果能除盡，則説明此為中央子午線。在這裏114可以除盡，説明114為中央子午線，而它的控制範圍為左右1度30 分，即112度30分 ~ 115度30分。而當前的113度21分在這個範圍內，説明114即為當地3度帶的中央子午線。

有時測區正好在兩個帶交叉的地方可是在某一帶的邊緣，這時在選擇已知點時一定要注意，不要同時使用兩個度帶中的已知點座標進行求取轉換參數，必須使用時先進行度帶的換算。

由於大部分城市座標系為了保密或是提高當地的精度，都是在原有的國家座標系上進行了平移旋轉等參數的改變，所以設定座標系橢球參數時選擇“用户自定義”，輸入當前座標系的“橢球系長軸”和“橢球系扁率，中央子午線也必須已知。個人無法判斷。

在某些測量中，不加入國家已知點或城市座標系的已知點，在設定投影參數時，可以延用54或80座標系。根據測區的大小，在測區中心差不多位置查看一下當地的經度，假如：113度21分59.7601秒，在一般情況下投影到分上即可。在這裏我們就選用113度20分作為此測區的中央子午線。在RTK手薄中輸入“113.33”。 ^[1]