若要將 GPS 座標轉換為度、分、秒 (DMS),請依照下列規則將每個十進位座標拆成三個部分:取絕對值的整數部分作為度數,將剩餘的小數部分乘以 60 即可得分數 (整數部分為分數值,剩餘部分為分的小數),再將該剩餘部分乘以 60 即可得秒數。以緯度 40.7128 為例,絕對值為 40.7128;度數為 40,小數 0.7128 × 60 = 42.768 得到 42 整分,剩餘的 0.768 × 60 = 46.08 得到 46.08 秒,因此 DMS 讀數為 40°42′46.08″N。半球字母 —— N、S、E 或 W —— 依原始十進位數值的正負號決定:正緯度為北,負緯度為南,正經度為東,負經度為西。DMS 形式是印刷紙本地圖、海圖及航空文件所使用的格式,而十進位形式則是 Google Maps、大多數 API、GeoJSON 及試算表所使用的格式,因此在這些系統之間搬移資料時,兩者之間的轉換是日常工作。

how to convert gps coordinates to degrees minutes seconds
如何將 GPS 座標轉換為度分秒

十進位度數與 DMS:表示同一點的兩種方式

每一個緯度與經度都可以用兩種等效的形式來書寫。十進位度數 (DD) 將角度寫成一個帶正負號的數字,例如 40.7128 或 -74.0060。負號在那裡具有實際作用:它告訴讀者該點位於赤道或本初子午線的哪一側。DMS —— 度、分、秒 —— 則將同一個角度拆成三個正數,並改用方位字母來表示方向。因此 40.7128 變成 40°42′46.08″N,而 -74.0060 變成 74°0′21.6″W。兩者描述的是曼哈頓的同一個點。

這兩種格式之所以並存,是因為它們服務於不同的使用者。十進位度數在排序、儲存與數學運算上都相當方便,這也是為什麼 Google Maps URL、GeoJSON 及大多數地圖 API 預設都採用這種格式。DMS 則是數百年來印刷於紙本地圖、海圖及航空文件上的形式,至今仍是野外裝備與航海記錄簿所預期的輸入格式。在這兩個世界 —— 手機、紙本或 API —— 之間搬移資料,正是 DD 轉 DMS 轉換器存在的全部理由。

屬性十進位度數 (DD)度、分、秒 (DMS)
紐約市範例40.7128, -74.006040°42′46.08″N, 74°0′21.6″W
方向表示方式數字上的負號方位字母 (N、S、E、W)
數字每個座標一個帶正負號的小數每個座標三個正數再加一個字母
常見情境Google Maps URL、API、GeoJSON、試算表紙本地圖、海圖、航空文件、野外記錄簿
最適用途排序、儲存、算術運算朗讀、手寫、對應印刷圖表

十進位轉 DMS 的數學原理

這項轉換只是簡單的算術,對每個緯度與每個經度都適用相同作法。規則是先剝出度數,再剝出分數,最後剝出秒數,依此順序進行,並且全程使用座標的絕對值,讓各部分皆為正數:

  1. 寫下座標的絕對值 (若帶有負號則去掉)。
  2. 整數部分即為度數值。
  3. 將剩餘的小數部分乘以 60。乘積的整數部分即為分數值。
  4. 再次將剩餘的小數部分乘以 60,即可得到秒數。
  5. 附加半球字母:正緯度 → N,負緯度 → S,正經度 → E,負經度 → W。

以緯度 40.7128 為例。絕對值為 40.7128。整數 40 即為度數。剩餘的 0.7128 × 60 = 42.768,因此分數為 42。剩餘的 0.768 × 60 = 46.08,因此秒數為 46.08。原始數值為正,所以半球為 N,DMS 讀數為 40°42′46.08″N。再看對應的經度 -74.0060。絕對值為 74.0060,因此度數為 74。剩餘的 0.0060 × 60 = 0.36,因此分數為 0。剩餘的 0.36 × 60 = 21.6,因此秒數為 21.6。原始數值為負,所以半球為 W,結果為 74°0′21.6″W。紐約市的 DMS 表示完成,可以標記到紙本海圖上。

進位規則在邊界情況下很重要。秒數保留至小數四位,若四捨五入後變成 60,則進位到下一分 —— 結果為 1 分 0 秒,絕不會是 0 分 60 秒 —— 因此讀數中絕不會出現不可能的 60。

使用 GPS 座標轉換器將 GPS 座標轉為 DMS

對於例行性的轉換,使用線上工具可以省去手動算術與漏看負號的風險。GPS 座標轉換器可同時處理緯度與經度,在你輸入的同時於瀏覽器中顯示結果,整個過程不需將任何資料上傳到伺服器。

  1. 將方向切換設為 十進位度數轉 DMS
  2. 在緯度欄位中以十進位數字輸入緯度。在經度欄位中輸入經度。若為南緯或西經,請加上負號,或者改用 N/S/E/W 選擇器。
  3. 在輸入欄下方讀取轉換後的 DMS 座標。輸入時結果就會即時更新,因此不需要按轉換按鈕,也不需要等待來回傳輸。
  4. 當需要反向轉換時,將切換鈕切換至 DMS 轉十進位度數 —— 例如紙本海圖上提供的是 DMS 座標,而你的地圖軟體需要帶正負號的十進位配對。

此工具會標記任何超出有效範圍的數值 —— 緯度必須介於 -90 到 90 之間,經度必須介於 -180 到 180 之間 —— 因此像 95 或 -200 這類輸入錯誤會立即被標示出來,而不是在地圖上悄悄產生錯誤的點位。

解讀輸出:半球字母與有效範圍

DD 轉 DMS 中最棘手的部分在於正負號,因為 DMS 永遠使用正數加字母。正緯度 (十進位度數) 在 DMS 中變成 N,負緯度變成 S,正經度變成 E,負經度變成 W。這就是為什麼 -74.0060 與 74°0′21.6″W 描述的是同一條子午線,而不是兩條不同的子午線;也是為什麼 DMS 轉換器會要求你挑選 N/S 與 E/W,而不是在秒數欄位裡輸入負號。

半球緯度的十進位正負號經度的十進位正負號DMS 中的字母
北 / 東正 (無負號)正 (無負號)N 或 E
南 / 西負 (帶負號)負 (帶負號)S 或 W

有效的座標範圍同樣重要。緯度受地理極點限制,介於 -90 到 +90 度之間,其中 0 為赤道。經度受對向子午線限制,介於 -180 到 +180 度之間,其中 0 為本初子午線。任何超出這些範圍的數值,根據定義都不是地球上的點;會標記錯誤的工具能避免你把垃圾值複製到導航紀錄或 GIS 圖層中。

什麼情境下你會實際需要這項轉換

GPS 座標在兩種格式之間流通的頻率,比大多數人預期得更為頻繁。以下是幾個 DD 轉 DMS 會成為實際瓶頸的情境:

  • 從手機到海圖。你的手機以十進位格式提供座標,但眼前的海圖是以 DMS 標示格線,因此你需要 DMS 讀數才能標定位置。
  • 從紙本地圖或測量成果到軟體。測量標記與較舊的地形圖通常以 DMS 發布,而大多數 GIS 與地圖軟體預期輸入的是十進位度數。
  • 從 EXIF 資料到書面記錄。照片的 GPS 中繼資料以帶正負號的十進位儲存;將其寫入飛行員的記錄簿或登山者的野外日誌時,通常需要改寫為 DMS。
  • 從航空圖到飛行計畫。航空文件上的航點通常以 DMS 表示,而數位飛行計畫檔案則常要求使用十進位度數。

上述每一種都是例行性的轉換,使用線上工具會比計算機加筆記本來得更快;而同一個工具反向操作 (DMS 轉 DD) 則能處理輸入為印刷格式、目的地為軟體的情境。

手動計算 vs. 使用工具

這套數學相當簡短,對一、兩個座標來說手算是可行的。問題在於當你有一整串點位 —— 軌跡記錄、測量標記的 CSV、一批具有地理標記的照片 —— 因為每多一個座標,就多一分漏看負號或搞錯半球字母的風險。一個在本機瀏覽器中執行、輸入時即時顯示結果,並標記超出範圍數值的工具,能讓例行情境變得快速,也讓批次處理變得可行。至於相關的角度運算,角度轉換器 可處理弧度、梯度與圈數等其他角度單位,在你需要在 DMS 與其他慣例之間轉換時使用;基本計算機則適合用來逐步驗證單一手動轉換步驟,或在將工具產生的結果貼到圖表前再次確認。