格線北

格線北是指迭加在航圖（海圖上）的直角坐標中任意規定的基準方向。

也叫圖北、坐標北，是指在某張地圖上縱向方格線指示的"上"方。在高斯平面直角坐標系中，縱坐標軸所指的方向或與縱坐標軸平行的方向，就是坐標北方向，在測量工作中，當方位角為零時，儀器所指的方向就是坐標北方向。在工程測量和施工中，我國普遍使用的是1954北京或者1980西安的高斯投影平面直角坐標系，目前總圖專業用到的北均為坐標北。

基本介紹

• 中文名：格線北
• 外文名：grid north
• 學科：航空航天
• 定義：迭加在航圖直角坐標中的基準方向
• 又稱：圖北、坐標北
• 套用：井眼定位方法

方位介紹

格線北是指迭加在航圖（海圖上）的直角坐標中任意規定的基準方向。

格線北也叫圖北、坐標北，是指在某張地圖上縱向方格線指示的"上"方。也就是所謂的上北下南。在高斯平面直角坐標系中，縱坐標軸所指的方向或與縱坐標軸平行的方向，就是坐標北方向，在測量工作中，當方位角為零時，儀器所指的方向就是坐標北方向。在工程測量和施工中，我國普遍使用的是1954北京或者1980西安的高斯投影平面直角坐標系，目前總圖專業用到的北均為坐標北。

與真北磁北

真北(True North, TN)是大家看地圖或者地球儀上所有經線的起始點，也叫地理北極。真正的北極點很難測量，要用到衛星，所以我們在日常生活中地圖中用到的只是磁北。

磁北（magnetic north）是指南針所指示的北，這主要是由於地球的磁場兩極與地理上的南北兩極不重合，因此指南針指示的北為磁北而非真北，磁北會隨著時間而變化。

三者是不重合，有部分時候格線北跟真北是重合的，有時不是，這取決於繪圖時候選取的投影系統和坐標系同的不同。

真北與格線北

目前工程項目用到的方向均為坐標北方向，而太陽能最大發電量應為組件為真北方向。如何測定真北方向，經查閱書籍發現測定真北方向的方法均為大家不熟悉的天文測量法或陀螺經緯儀測量法，因此想確定真北方向，在日常繪圖及施工中還需確定子午線收斂角的大小。子午線收斂角γ是地球橢球體面上一點的真子午線與位於此點所在的投影帶的中央子午線之間的夾角,即高斯平面直角坐標系的坐標北向與真北方向的夾角。相對真北方向而已，以真子午線北方向為準，當坐標縱軸線北端位於以東時稱東偏，其角值為正；位於以西時稱西偏，其角值為負。

磁北與格線北

通常將磁北方向與坐標北方向的夾角成為磁坐偏角（格線磁差），磁北方向在坐標北向東邊磁坐偏角G為正，反之為負。

井眼定位方法

井眼軌跡設計、監測與控制是定向鑽井的核心技術。在設計井眼軌跡時，首先應確定井口和靶點的位置，然後求得靶點相對於井口的垂深、水平位移等參數。在井眼軌跡監測和控制過程中，也需要隨時確定井眼軌跡的空間坐標，以保證鑽達預期目標。這些都屬於井眼定位問題。

為滿足井眼軌跡設計、監測與控制的需要，鑽井工程師常以井口為原點，以正北、正東及垂直方向為坐標軸，建立一個三維笛卡爾坐標系，稱為井口坐標系。目前，國內外都採用水平面定位和垂向定位相結合的方法進行井眼定位。在井口坐標系下，靶點北坐標和東坐標分別為靶點與井口之間的地圖投影縱坐標之差和橫坐標之差，而靶點垂深為井口與靶點的高程之差。

井口坐標系是設計和監測井眼軌跡的基礎，其首要任務是確定指北基準。定向鑽井涉及3個指北方向，即真北、地圖投影坐標北和磁北。真北指向地理北極方向，地圖投影坐標北指向高斯投影、UTM（通用橫軸墨卡托）投影等地圖投影平面上的縱坐標軸正向（也簡稱格線北），而磁北指向地磁北極方向。在井口坐標系中，垂深坐標軸沿重力線方向指向地心，所以選定指北基準後就確定了北坐標軸和東坐標軸的方向。此外，指北基準還是方位角的起算基準，對應於3個指北基準的方位角分別稱之為真方位角、坐標方位角（也稱格線方位角）和磁方位角。三者之間的關係如圖所示。

指北基準及方位角

由於磁北極隨時間變化，所以磁北不宜作為指北基準，否則會給井眼防碰、老井側鑽及油田開發等工作帶來不便。理論上，真北和坐標北（格線北）都可作為指北基準。由於根據地圖投影坐標容易確定井口坐標系下的靶點北坐標和東坐標，據此可直接設計井眼軌道，所以目前習慣採用格線北作為指北基準。