UTM(Universal Transverse Mercator Grid System, 通用横墨卡托网格系统)。
1. 投影带分布
- 经度分区：编号1-60，其中58个区的东西跨度为 6°。
- 纬度分区：编号C-X(为避免和数字混淆，I,O没有采用,共20个区)，每个区的南北跨度为 8°，X带多4°。
- A,B,Y,Z覆盖南极和北极区
- N为第一个北纬带，N之后的字母均为北纬带，N之前的字母均为南纬带
- 0度经线为30带和31带的分界
起始分布带为180度，自西向东算起。
经度带计算公式： （东经为正、西经为负）
\(
经度带=[\frac{经度}{6}]_{向下取整}+31\tag{1}\label{longitude_cal_east}
\)
向上取整, 运算称为 Ceiling，用数学符号 ⌈⌉ （上有起止，开口向下）表示,。
向下取整, 运算称为 Floor，用数学符号 ⌊⌋ （下有起止，开口向上）表示。
向上取整：比自己大的最小整数；
向下取整：比自己小的最大整数；
⌊20/6⌋ = 3
⌊-20/6⌋ = -4
2. UTM坐标表示格式
UTM坐标的一般形式为：10S 0559741mE 4282182mN
- 10 表示位于经度10区
- S 表示位于纬度S区
- 0559741mE 表示东向位置为0559741m
- 4282182mN 表示北向位置为4282182m
UTM的东向位置和北向位置定义如下：
2.1 东向位置
每个经度区均有一条中心经线，如10区的经度范围为126W-120W，则其中心经线为123W。
中心经线以东的点到中心经线距离为正，中心经线以西的点到中心经线距离为负。
则某点的东向位置即为该点到中心经线的距离加500,000m。
例如： 中心经线以东59741m的点的东向位置为：500,000 + 59741 = 559741m
中心经线以西350m的点的东向位置为：500,000 - 350 = 499,650m
加500,000m的好处是保证一个经度区内的所有点的东向位置均为6位正数。
2.2 北向位置
北半球北向位置即为该点到赤道的距离。
南半球北向位置为10,000,000m减去该点到赤道的距离。
例如：赤道以北4282182m的点的北向位置为：4282182m
赤道以南34m的点的南向位置为：10,000,000 - 34 = 9,999,966m
所有点的北向位置也是正数。
2.3 一个实例
使用 UTM 表示坐标：纬度38.686230，经度 -122.313111
维度：38.686230在S区
经度：\([\frac{-122.31}{6}]_{向下取整}+31=10\)
因此可以得到该点的UTM坐标分区为10S
东向位置和北向位置可以通过库函数来实现（具体实现方法视需要再添加），Convert Lat Long to UTM(也有UTM到经纬度的在线转换工具，网络搜索可以找到)，得到
3. UTM简写形式
机器人的运动范围通常集中在地球表面的一个小区域，举一个特别的例子来说，户外运动者的活动范围也基本集中在一个20英里边长的区域内。这种在小区域内运动的特点也使得UTM坐标可以用简写的方式来表达。
其中\(1000000m\)和\(100000m\)数量级的信息可以省略掉。\(1m\)、\(10m\) 和\( 100m\) 数字仅在所需的精度范围内使用。
GR 表示UTM简写，后面的数字可以为4位、6位或8位整数等，根据所需精度选择，数字序列的前一半表示东向位置，后一半表示北向位置。
因此，之前提到的UTM坐标10S 0559741mE 4282182mN可以简写为：
- GR
5982Describes a 1000m by 1000m square. - GR
597821Describes a 100m by 100m square. - GR
59748218Describes a 10m by 10m square. - GR
5974182182Describes a 1m by 1m square.
其中，\(100m\)范围的简写597 821和\(10m\)范围的简写5974 8218是最常用的。
谨记：东向位置在前，北向位置在后。可以通过“（我国）东北在（地图）右上角”来辅助记忆，“东北”表明UTM坐标中东向位置在前，北向位置在后。东向位置的表示从左到右，北向位置的表示是从下到上。
同时注意，简写不需要进行任何的数值近似， 0559651简写为596（不是597），这样可以保证坐标点仍然在正确的方格内，因为随着精度的降低，正方形会变大(\(10*10\rightarrow100*100\))。
参考文献：