地球經緯度

地球是太陽系中近日行星，在圍繞太陽公轉的同時，本身也在不停地自轉，其自轉圍繞的軸線稱自轉軸，也叫地軸。近似球體的地球，半徑約為6720 km，南北軸線方向稍扁；若將地球當正球體看，則以地軸為中心線，與地面的交點稱為極點，靠近北極星的稱為北極點，較遠的稱為南極點；南、北極點連線中心稱為地心，經過地心垂直地軸的面稱為赤道面，赤道面和地球表面的交線稱為赤道；赤道以北稱為北半球，以南的稱為南半球；地面上任何一點與地心的連線與赤道面的夾角稱為該點的緯度，處於北半球的為北緯，南半球的稱為南緯；經過地軸的面與地球表面的交線稱為經圈，經圈被南北極點分為兩個半圓，這些半圓稱為子午線(經線)，我們把經過英國倫敦格林尼治天文台舊址的子午線稱為本初子午線，定義為0°經線，其他各經線的度定方法是以該經線和地軸所構成的面與本初子午線和地軸構成的面之間的夾角，稱為該經線的經度；由本初子午線向西各經線稱為西經，向東的稱為東經，東、西經180°正好重疊。經度和緯度可以方便地標定地面上任何一點，如上海(31.2 °N，121.43°E)、洛杉磯(34°N，118°W)等。 ^[2-3] 

赤道是最長的緯線，長約4萬千米。它與兩極之間的距離相等，把地球分為南、北兩半球。赤道是地球儀上的零度緯線。赤道以北的緯度，叫北緯，習慣上用“N”作代號；赤道以南的緯度，叫南緯，習慣上用“S”作代號。北緯、南緯各有90度。北極和南極分別是90°N和90°S。 ^[4] 

國際上將通過英國倫敦格林尼治天文台原址的那條經線稱為0°經線，也叫本初子午線。從本初子午線向東、向西，各分作180度，以東的180度屬於東經，習慣上用“E”作代號；以西的180度屬於西經，習慣上用“W”作代號。 ^[4] 

經線也稱子午線，和緯線一樣是人類為度量方便而假設出來的輔助線，定義為地球表面連接南北兩極的大圓線上的半圓弧。任意兩根經線的長度相等，相交於南北兩極點。每一根經線都有其相對應的數值，稱為經度。0°經線以西稱西經，用“W”表示。0經線以東稱東經，用“E”表示。 ^[4] 

緯線和經線一樣是人類為度量方便而假設出來的輔助線，定義為地球表面某點隨地球自轉所形成的軌跡。任何一根緯線都是接近正圓的橢圓形而且兩兩平行。緯線的長度是赤道的周長乘以緯線的緯度的餘弦，所以赤道最長，離赤道越遠的緯線，周長越短，到了兩極就縮為零。赤道以北稱北緯，用“N”表示。赤道以南稱南緯，用“S”表示。 ^[4] 

地球儀上的經線和緯線共同組成了經緯網，地球上不同地點的位置，可以用相應的經緯度數來表示，如北京的座標是（40°N，116°E）。

首先在大比例尺的地圖上找到氣象台站所在地的大概位置，並將該點相鄰的兩條經度線緯度線之間分別劃分十等分，看該點處於第幾條經度、緯度等分線的交叉點，然後推算出經度和緯度，精確到分。 ^[5] 

1.利用時間差測定經度

利用太陽正對東經120°經線與正對測點南北線(子午線)之間的時間差計算該地的經度。其方法，在某一測點豎一直杆，通過測點畫一條正北方向線(用北極星測定法測定)，當太陽的投影線與正北方向線重合時，記下這個時刻(北京時間)，利用下式即可求出當地經度。

當地經度=120度+（地方時—北京時間）/ 4分·度^-1或

當地經度=120度+ (北京時間時差小時數×15度·時^-1；+北京時間時差分鐘數×15分·分^-1；+北京時間時差秒鐘數×15秒·秒^-1)，式中正負號的確定測點在東經120°以西取“-”，以東取“+”。

2.利用經緯儀測定緯度。

將經緯儀架設在觀測點上，調好水平，物鏡對準北極星，使星光點位於十字線中心，讀出北極星的仰角值，再用下式計算出該觀測點的緯度。

式中ψ為緯度，h為北極星高度角讀數，δ為觀測時北極星的赤緯(可查《中國天文年曆》求得)，ω為觀測時北極星相對於觀測點子午面的時角。

式中λ為測點的經度，l₁為觀測時世界時，l₂為北極星上中天世界時。

由於北極星的視赤緯接近90°，所以常把觀測的北極星高度角h近似地看作測點的緯度。 ^[5]