台灣地圖坐標系統

高中地理資訊教學範例

設計者：台大地理系

台灣的坐標系統

台灣地區在光復以前之測量控制點有兩大各自獨立之座標系統

一為日本陸地測量部之路測系統，以南投埔里虎子山天文點為基點，採用白塞爾（Bessel，1841)橢球元子計算控制點之經緯度，再改算為平面直角坐標計算控制點之經緯度，再改算為平面直角坐標。

另一為地政單位之地籍測量系統，以台中公園內之地籍三角點為基點，直接以平面直角坐標推算全省之地籍控制點坐標。二者構成之基礎不同，其間並無可資聯繫之關係。

地形圖坐標系統發展

政府遷台後，國防部為因應國際聯繫之需要，將原有之陸測系統改算為國際橢球體橫梅式投影坐標系（Universal Transverse Projection Grid System,簡稱 UTM 坐標系統），與地籍測量坐標系互不關連。

民國五十八年因應大比例地圖繪製需求，將6度分帶之投影改為3度分帶之投影（TM3）。

地圖坐標系統演進

內政部為辦理地及重測，乃於民國六十三年決定將測量控制系統改為二度分帶之橫梅式（橫麥卡托）投影

自民國六十五年起，委託聯勤測量署將全國三等以上三角點施以檢測，其成果於民國六十九年發佈施行。同年開始使用TWD67坐標系統；又於民國87年改採TWD97坐標系統。

近年來台灣地圖坐標系統類別

UTM

TM3度坐標

TM2度

TWD67

TWD97

臺灣地形圖坐標

每張圖上包括經緯度和直角坐標經緯線以度分秒的方式呈現，在四個角落可以看到另有直角坐標網格（Easting, Northing)

直角坐標

XY坐標：X代表東西向（Easting)，Y代表南北向（Northing）

在1/5000相片基本圖上，X為六位數字，Y軸會顯示七位數字，代表公尺

在1/25000地形圖，將後三位數省略，代表公里。

坐標系統界定

Geographic Coordinate Systems

地球的大小、形狀‧Referenced Ellipsoid

‧參考橢球體/橢球元子

參數：地球的長短軸半徑、扁平率、基準點

Datum

Projected Coordinate Systems

投影方法

標準線、縮尺係數

投影設定

投影方法TM (Transverse Mercator)

橫麥卡托投影

投影範圍ＵＴＭ：全球60個帶，每帶6度

ＴＭ3：3度經度範圍

ＴＭ2：2度經度範圍

中央經驗位置

中央經線縮尺係數

投影帶和中央經線概念

120 ° 121 ° 122 °

正負

0 0

25萬公尺

正

橫麥卡托投影（TM2）

國際常用之UTM投影並不適用台灣

投影帶越窄，投影誤差越小台灣本島約在東經120-122度間，以121為中央經線為了地圖易讀性，避免東西向坐標有負值，所以原點向西移25萬公尺

為減少投影誤差，中央標準經線比例縮尺為0.9999

相切/相割─中央經線的縮尺係數

台灣地區TM2劃分

東經121°(台灣、琉球嶼、綠島、蘭嶼及龜山島等地區)

東經119°(澎湖、金門及馬祖等地區)

東經117°(東沙地區)

東經115°(南沙地區)

中央子午線尺度比：0.9999

橫坐標西移量：250,000公尺

ArcGIS經緯度與TM2(一)

經緯度 TM2

TWD67介紹

緣起

內政部於民國六十九年完成三角點檢測，並公布「中華民國臺灣地區三角點成果表」，其測量原點為位於南投縣埔里鎮虎子山一等三角點，採用二度分帶橫麥卡托投影坐標系統，稱為TWD67坐標系統。

TWD67 參數參考橢球體：採用1967年IUGG（International Union of Geodesy and Geophysics ）公布之參考橢球體(Geodetic Reference System 1967，簡稱GRS67)

其橢球參數為：長半徑： a = 6378160公尺

扁 率： f = 1/298.25

測量原點：虎子山一等三角點

經度λ＝120°58' 25.975“

緯度φ＝ 23°58' 32.340“

TWD97介紹

內政部自民國八十二年起，採用GPS衛星定位測量技術，辦理衛星追蹤站及一、二等衛星控制點測量，並於民國八十七年公布新的國家坐標系統（TWD97）

TWD97參數

採用國際地球參考框架（International Terrestrial Reference Frame ，簡稱ITRF）。

ITRF為利用全球測站網之觀測資料成果推算所得之地心坐標系統，其方位採國際時間局（Bureau International de I＇Heure 簡稱BIH）定義在1994.0時刻之方位。

參考橢球體：採用1980年IUGG公布之參考橢球體(GRS80)

其橢球參數為：

長半徑： a = 6378137公尺

扁 率： f = 1/298.257222101

三個系統比較之參考

坐標系統 中央經線 東距 扁平率

UTM 123E 500,000m 1/297

TM3 121E 350,000m 1/298.25

TM2 121E 250,000m 1/298.25

坐標差異範例

M地圖（http://mmap.no-ip.info/）

台北市羅斯福路四段一號

TWD67X＝303033.95, Y＝2767968.60

TWD97X＝303864.49, Y＝2767764.99

GRS67經度＝121.52124151

TWD97經度＝121.53369725

GRS67緯度＝25.01969642

TWD97緯度＝25.01698415