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解析真北、磁北、坐标北

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解析真北、磁北、坐标北

太阳能是一种清洁的能源，它的应用正在世界范围内快速地增长。利用太

阳光发电就是一种使用太阳能的方式，可是目前建一个太阳能发电系统的成本

还是较高的，从我国现阶段的太阳能发电成本来看，其花费在太阳电池组件的

费用大约为60～70％，因此，为了更加充分有效地利用太阳能，如何选取太阳

电池方阵的方位角是一个十分重要的问题。方位角系指自选定的标准方向的北

端起顺时针转向选定直线的水平夹角。其大小在0~360°之间。如选定的标准方

向为磁北方向，则该方位角为磁方位角，用表示；标准方向为正北方向，即

为真方位角，用A表示；标准方向为坐标北向，则为坐标方位角用表示。

三者之间的关系式为:

γ

△：磁偏角：子午线收敛角G：磁坐偏角（磁北与坐标北夹角）

那么何为真北方向、磁北方向、坐标北方向，这就涉及到真北、磁北、坐

标北概念。

1.三北方向

测量上常用的标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向，简称

为真北方向、磁北方向和坐标北方向，即三北方向，如图一所示。在总参谋

部测绘局测的全国1:1万，1:5万地形图上都标有三北方向。

图一

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1.1.真北方向

真北(TrueNorth,TN)指地球的北极，即北纬90度或者经圈交汇的地

方，又称正北方向，为过地球上一点指向地球地理北极的方向。通过地球表

面某点的真子午线的切线方向，成为该点的真子午线方向。真子午线方向指

向北极的方向叫真北方向。真北方向是大家看地图或者地球仪上所有经线的

起始点。

测量真北方向的方法中，经纬仪测量的前提是附近需有国家等级控制

点，在没有测量控制点的地方，可选用陀螺经纬仪法、太阳高度法、北极星

任意时角法，也可用专门的GPS定位测量仪器测定，如JS6200方位角测量

仪。

1.2.磁北方向

磁北是指南针所指示的北，这主要是由于地球的磁场两极与地理上的南北

两极不重合，因此指南针指示的北为磁北而非真北，磁北会随着时间而变化。

磁北方向极度不精确，一般仅用于旅行

1.3.坐标北方向

坐标北也叫图北、方格北，是指在某张地图上纵向方格线指示的上方。

也就是所谓的上北下南。在高斯平面直角坐标系中，纵坐标轴所指的方向或与

纵坐标轴平行的方向，就是坐标北方向，在测量工作中，当方位角为零时，仪

器所指的方向就是坐标北方向。在工程测量和施工中，我国普遍使用的是1954

北京或者1980西安的高斯投影平面直角坐标系，目前总图专业用到的北均为坐

标北。

2.三北之间关系

2.1.真北与磁北关系

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在地球任意一点上的磁北方向与真北方向一般说来都不重合，两者所夹

角度称磁偏角△。相对真北方向而言，磁北方向在真北方向东边为正，反之

为负。同时由于各种因素对地磁场