在台灣,無論是登山健行、戶外露營、學術研究,還是工程應用,精確的地理位置資訊都至關重要。然而,台灣現行的座標系統相當複雜,包含了全球通用的WGS84、國家坐標系統TWD97與舊有的TWD67,以及多種經緯度表示格式,如度(DD)、度分秒(DMS)等。
許多使用者對其脈絡不甚瞭解,時常發生座標混淆的情形。本文旨在提供清晰的經緯度轉換指南,幫助您輕鬆掌握台灣地區的地理定位資訊。
經緯度格式解析 (DD, DMM, DMS)
經緯度是地球表面點位的表示方式,但其書寫格式有三種主要類型。瞭解它們之間的差異與換算方式是進行座標轉換的第一步。
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度 (Decimal Degrees, DD)
此格式以小數點來表示更精細的位置,是GPS設備和Google地圖最常用的格式。-
範例: N24.502389, E120.954111
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解讀: 北緯 24.502389 度,東經 120.954111 度。
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度-分 (Degrees, Decimal Minutes, DMM)
此格式保留了「度」和「分」,但將「秒」轉換為小數點形式附加在「分」之後。-
範例: N24° 30.14334', E120° 57.24666'
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解讀: 北緯 24 度 30.14334 分,東經 120 度 57.24666 分。
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度-分-秒 (Degrees, Minutes, Seconds, DMS)
這是最傳統的格式,將度、分、秒完整標示出來。-
範例: N24° 30' 08.6", E120° 57' 14.8"
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解讀: 北緯 24 度 30 分 8.6 秒,東經 120 度 57 分 14.8 秒。
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格式換算規則
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1 度 (1^∘) = 60 分 (60')
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1 分 (1') = 60 秒 (60")
轉換範例 (以緯度 N24.502389 為例)
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DD 轉 DMS:
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度:整數部分為 24 度。
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分:小數部分 0.502389 乘以 60,得 30.14334,取整數為 30 分。
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秒:剩下的小數 0.14334 乘以 60,得 8.6004,約等於 8.6 秒。
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結果:N24° 30' 8.6"
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DMS 轉 DD:
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公式:度 + (分 / 60) + (秒 / 3600)
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計算:24 + (30 / 60) + (8.6 / 3600) = 24 + 0.5 + 0.002389 = 24.502389 度。
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結果:N24.502389
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台灣核心大地座標系統 (WGS84, TWD97, TWD67)
在台灣,主要流通著三種大地基準(Datum)的座標系統,它們各自有其定義的橢球體、原點與方位。
座標系統 |
全名 |
說明 |
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WGS84 |
World Geodetic System 1984 |
1984年世界大地測量系統。為目前全球通用的標準,GPS系統所採用的即是此座標系統。Google地圖也使用此係統。 |
TWD97 |
Taiwan Datum 1997 |
1997年台灣大地基準。為台灣目前官方、現行的國家座標系統,與WGS84的差異極小(公分等級),在一般應用上可視為相同。 |
TWD67 |
Taiwan Datum 1967 |
1967年台灣大地基準。為台灣的舊版座標系統,許多早期的地圖、資料仍使用此係統,因此經常需要將其轉換為TWD97。 |
除了經緯度,台灣更常使用「二度分帶座標」進行地圖繪製與定位。這是將橢球面的經緯度座標投影到平面上的方法,其單位為公尺,通常以X、Y值表示。TWD97和TWD67都有其對應的二度分帶座標。
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TWD97二度分帶座標: 為目前主流的平面座標系統。
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TWD67二度分帶座標: 舊系統,與TWD97座標有數百公尺的差距。
座標系統轉換
由於新舊系統並存,座標轉換成為一項非常普遍的需求。
1. TWD67 與 TWD97 二度分帶座標轉換
國立成功大學水工試驗所提供了適用於台灣本島地區的簡易轉換公式,此公式在一般應用上相當方便,但需注意其存在約數公尺的誤差,不適用於精密的地籍測量。
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參數:
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A = 0.00001549
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B = 0.000006521
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TWD97 轉 TWD67 公式:
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X_67 = X_97 – 807.8 – A ×X_97 – B ×Y_97
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Y_67 = Y_97 + 248.6 – A ×Y_97 + B ×X_97
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TWD67 轉 TWD97 公式:
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X_97 = X_67 + 807.8 + A ×X_67 + B ×Y_67
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Y_97 = Y_67 – 248.6 + A ×Y_67 – B ×X_67
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2. 實用線上轉換工具
對於一般使用者而言,手動計算相當繁瑣。幸運的是,有多個學術單位和文化事業公司提供了方便的線上經緯度轉換工具,例如:
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成功大學水工所 大地坐標轉換程式
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上河文化 台澎座標轉換與地理定位
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生物多樣性資料校對轉換工具 (TaiBIF)
這些工具通常允許使用者輸入任一種格式(如WGS84經緯度、TWD97二度分帶座標等),即可自動計算出其他對應的座標值,並提供Google地圖連結以便即時預覽位置。部分工具更能針對台灣本島與澎湖等不同地區提供更精確的參數選項。
轉換範例:台灣地理中心「虎子山」
以下表格整理了虎子山在不同座標系統與格式下的數值,以展示轉換結果。
座標系統 / 格式 |
緯度 (Y) / 北 |
經度 (X) / 東 |
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WGS84 (度, DD) |
23.973875 |
120.982025 |
WGS84 (度分秒, DMS) |
23° 58' 26" |
120° 58' 55" |
TWD97 二度分帶 (公尺) |
2652130 |
248171 |
TWD67 二度分帶 (公尺) |
2652336 |
247342 |
常見問題 (FAQ)
Q1: WGS84 和 TWD97 有什麼差別?我應該用哪個?
A1: TWD97是基於WGS84框架建立的台灣專屬座標系統,兩者在數值上的差異極小(公分等級)。對於旅遊、登山等一般應用,您可以將兩者視為相同,直接通用。
Q2: 為什麼需要從 TWD67 轉換到 TWD97?
A2: TWD67是舊的國家標準,其原點與地球質心的偏差較大。TWD97是更精確的新標準。由於許多舊地圖和文件仍使用TWD67,而現今的GPS設備和地圖服務(如Google地圖)均使用WGS84/TWD97,因此必須進行座標轉換才能正確對應。
Q3: 這些線上轉換工具的結果可以拿來做土地買賣或鑑界嗎?
A3: 絕對不行。這些工具提供的轉換公式是為了方便大眾參考使用,存在數公尺的誤差。土地測量等法定事務需要由專業的測量人員使用精密儀器和官方的參數進行,切勿將這些網路工具的結果用於任何具法律效力的場合。
Q4: 在戶外迷路時,我應該回報哪一種座標?
A4: 建議優先回報手機GPS直接讀取到的 WGS84經緯度(DD格式),例如 23.973875, 120.982025。這是搜救單位最容易處理和定位的標準格式。如果地圖上有二度分帶座標,也可一併提供,但務必說清楚是TWD97還是TWD67系統。
總結
精準掌握並正確使用座標是確保定位無誤的關鍵。在台灣這個地區,使用者應優先採用 WGS84 或 TWD97 系統。當遇到舊資料時,務必透過可靠的轉換工具將其轉換為TWD97座標,並隨時注意經緯度的 DD 與 DMS 格式差異。在進行戶外活動前,將目的地的座標進行經緯度轉換成自己設備(如手機App或GPS)所使用的格式,並交叉比對,才能最大程度地保障安全與便利。