• 海浬(Nautical mile)的定義

    海浬傳統的定義是子午線一弧分的弧長,現在的定義是1852公尺。

    國際海道測量組織 (source)
    1929 Monaco’s First International Extraordinary Hydrographic Conference (source)

    國際海道組織在1919年就提出將1海里定義為1852公尺,在1929年更精確定義將一海里定義為1852倍國際公尺原器(i.e. 當時的一公尺)的長度,在IHC 10(在1972年舉辦)後又有更新,我雖然沒看到IHC 10的內容,但我猜是因為1960 之後公尺的定義就跟國際公尺無關了,所以應該是更新成跟國際公尺的定義。


  • 麥氏航法

    在講麥氏航法之前,必須要先知道麥氏海圖是什麼。

    麥氏海圖

    圖1. source : https://www.britannica.com/science/Mercator-projection

    麥氏海圖是用赤道圓筒投影所製作出來的,赤道代表以赤道為切面, 麥氏投影為等角投影1 的一種,代表在地圖上測量的方位為實際方位。但是等角投影的缺點就是越往極點走,面積就越不準確,可以從圖1看到北極和南極的點都從原本的一個點被無限的擴張。

    優點

    • 角度、方位正確,航行時方便,因為船通常都是固定一個航向。
    • 角度正確代表形狀正確。

    缺點

    • 面積不正確,離赤道越遠,面積就會被拉得越大。
    • 距離不正確。

    Mercator Chart,又稱為墨卡托投影圖(Mercator projection),是一種廣泛使用的地圖投影方法,它以荷蘭地圖製圖師格拉希厄斯·墨卡托(Gerardus Mercator)的名字命名。這種投影法最早出現在16世紀,它使用等角投影方式,即保持角度不變,但是在實現這個目標時,它犧牲了地球表面上的距離和面積的精度。因此,它在海上航行和空中導航中廣泛使用,因為它可以方便地在海圖上測量航線的方向和距離。

    在麥氏海圖中,經線是垂直的直線,而緯線是平行於地球赤道的直線。這種投影法最常用於表現高緯度地區的地圖,因為它可以將北極和南極周圍的地區映射成無限大的平面。然而,這種投影方法會導致經線和緯線在遠離赤道的地方出現明顯的形變,導致較大的扭曲。

    雖然麥氏海圖並不是最準確的地圖投影方法,但由於它的廣泛使用和易於理解的特點,它仍然是最受歡迎的地圖投影方法之一。

    麥氏航法

    緯度漸長比數(M, Meridional Parts):以赤道一弧分為一單位,沿著子午線從赤道量到該地緯度距離的倍數,即是該地的緯度漸長比數,緯度漸長比數只有數字沒有單位。2

    m為緯度漸長比數差,D為距離,DLo為經度差 作者:lee1way

    如果有實際畫過麥氏海圖就會懂為什麼要這樣定義。因為經度之間的距離是相等的,所以假設每5度畫一條經線。每兩條經線間的距離在紙上為5公分,則我們就可以知道一度一公分,如果此時查表看到某地緯度緯度漸長比數是120,則我們就可以從赤道開始量2公分就會是該地。但是如果我們把定義從赤道一弧分為一單位改為一海里為一單位的話就會非常複雜了。

    m 為緯度漸長比數差: 兩地緯度漸長比數的差值。3 假設有A地與B地,A地、B地的緯度漸長比數分別為$$M_A 、M_B$$則 $$m=|M_A – M_B|$$

    這個定義在實際上不好使用,實際上在計算時我們更喜歡使用如freedictionary裡所說的定義,

    4

    在地圖上從該地緯度量到赤道的距離,傳統的定義應該是這樣,我不確定現在有沒有變。

    The length of a meridian, increased between the equator
    and any given latitude, expressed in minutes of arc at the
    equator as a unit, constitutes

    緯度漸長比數(meridional parts)是一種用於將經度和緯度之間的距離轉換為弧長的數量,通常用於測量和製圖。緯度漸長比數定義為在一個給定緯度上的一分鐘弧長所對應的距離。在航海中通常用符號M表示,單位為海浬。

    緯度漸長比數的計算證明以後再證。

    在算距離的時候必須拿出第二個三角形,不能混和使用,因為單位不同,麥氏三角形是用赤道一分弧,而算距離則是要用海里。從A地航行到B地,

    1. 高中地理 – 等角投影 []
    2. American Practical Navigator ’’Bowditch’’ 2019 Volume 1 Number 406 Meridional Parts p.35 []
    3. American Practical Navigator – Volume I  []
    4. https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/meridional+difference []

  • 電子航海名詞翻譯

    基於個人興趣與考試用途,我在此將Bowditch 重點翻譯並盡量解釋該名詞,本文全部來源自 Bowditch 2019 Edition.

    專有名詞翻譯部分如果在國家教育研究院已存在則使用國家教育研究院的翻譯,如果沒有會在上方標註數字。

    Bathymetric navigation 測深航法: 使用海床的地形來獲得位置的資料,一艘船的位置可以依靠海底地形定位。

    Celestial navigation 天文導航: 將六分儀所測到的資料利用計算機、電腦程式、用手計算、查表、球面三角等任何方法求出位置。

    Q1. 為什麼現在還需要用六分儀? 不能用照相讓程式自動辨識星體來計算當前船位嗎?

    Dead reckoning (DR) 推算 : 使用已知航向和距離來預測位置。使用推算得出的位置稱為推算船位(DR position)。

    Estimated position (EP) 估計船位: 將得到的 DR 船位在修正風壓差(leeway)、流的影響(current effect)和轉向誤差(steering error)之後所得到的船位。

    Inertial navigation 慣性導航: 整合感測器得到的速度與高度去計算船位,感測器包含陀螺儀和加速計(accelerometer)

    Piloting 引航: 在限制性水域使用附近地文(geographic)和水文特徵(hydrographic)來不斷確定船位。

    Radio navigation

    International Hydrographic Oraganization (IHO)國際海道測量組織: 海圖需要一個標準,所以它負責統一各國海圖圖例。

    英國也是叫英國海道測量局(The UK Hydrographic Office (UKHO)),台灣以前也叫海道測量局,現在叫做海軍大氣海洋局(英語:Naval Meteorological and Oceanographic Office)1

    1. 中華民國海圖圖例 []

加拿大多倫多的建築外觀