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NAD27（North American Datum 1927-EPSG:4267）
2026年01月20日 20:22
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简介
NAD27（North American Datum 1927，EPSG:4267）是北美地区早期使用的大地基准系统，基于克拉克1866椭球体构建，以堪萨斯州米德牧场为原点，通过三角测量网络建立标准化水平位置框架，为美国和加拿大的地图绘制与工程测量提供了统一的地理坐标参考，后被采用卫星定位技术的NAD83取代。
坐标系构成
- 参考椭球体：采用克拉克1866椭球体（Clarke 1866 Ellipsoid），其长半轴为6,378,206.4米，短半轴为6,356,583.8米，扁率倒数294.9786982。该椭球体通过数学模型定义了地球的几何形状，是NAD27坐标系的基础几何框架。
- 基准原点：以美国堪萨斯州米德牧场（Meades Ranch）为坐标原点，其地理坐标为北纬39°13′26.686″、西经98°32′30.506″。该点作为空间定位的初始参考点，北美地区所有位置的坐标均通过相对于米德牧场的方向、角度和距离计算得出。
- 方位定向参数：通过拉普拉斯方位角（Laplace Azimuth）确定椭球体在地球体内的空间指向关系。
- 大地控制网：基于美国和加拿大约26,000个地面测站的观测数据，通过三角测量和最小二乘平差方法构建。该控制网以米德牧场为核心，逐步扩展至整个北美地区，为坐标系提供了广泛的地理覆盖和精度保障。
优点
- 区域适配性强：NAD27采用克拉克1866椭球体，通过固定堪萨斯州米德牧场为基准原点，使椭球体与北美大陆地表高度贴合。这种设计显著降低了区域性测量误差，尤其适用于北美地区的地理测绘和工程实践。
- 标准化水平位置网络：基于26,000个地面测站的三角测量数据，NAD27构建了覆盖北美大陆的标准化水平位置网络。这一网络为美国地质调查局（USGS）地形图和联邦、州、地方大比例制图项目提供了统一的地理参考框架，成为北美地理空间数据的基础标准。
- 历史数据兼容性：作为北美地区最早的大地基准系统，NAD27积累了大量历史测绘数据。这些数据在资源勘探、城市规划等领域具有重要参考价值，且通过基准面转换技术可与现代系统兼容，延续了历史数据的实用性。
缺点
- 区域性测量误差显著：由于未采用卫星定位技术，NAD27的椭球体与地球质心存在偏移，导致不同区域测量误差累积。
- 与现代系统存在空间偏移：NAD27与后续基准系统（如NAD83）存在1.5米至40米的空间偏移量。这种差异在地理信息系统（GIS）应用中尤为突出，历史地图数据与现代卫星定位数据整合时，必须实施基准面转换，否则会导致叠加分析坐标错位。
- 技术局限性制约发展：NAD27的数据基础仅依赖26,000个地面测站，而NAD83通过地面和多普勒卫星数据构建了包含250,000个测站的密集网络。这种技术代差使NAD27无法满足高精度测量需求，逐渐被更先进的基准系统取代。
应用场景
NAD27（North American Datum 1927-EPSG:4267）坐标系曾是北美地理测绘的核心基准，主要用于20世纪中叶前编制的USGS地形图、土地权属登记及工程测量，为铁路、公路等基础设施提供原始坐标参考；在农业领域，它支持历史土地分割与土壤类型分布图的绘制；军事上，其旧版地图仍用于模拟训练与历史战例分析；科研中，它为气候研究提供时间序列数据的位置基准。不过，该坐标系因区域性误差显著，现代应用已逐步转向NAD83或WGS84，仅在历史数据维护、特定遗留系统兼容及偏远地区应急响应中保留价值。
示例图
1. NAD27切换到NAD83。
2. NAD27 EPSG:4267。
相关 GIS 坐标系
参考资料
- https://doc.zizhicanmou.com/GIS/96Af0440C4224252.html
- https://epsg.io/map#srs=4267&ops=8496&x=-97.429992&y=37.686412&z=4&layer=streets