Ориентироваться по карте и находить точное местоположение географических объектов на поверхности Земли позволяет градусная сетка, или система линий параллелей и меридианов.
Географические координаты - это географическая широта и долгота, величины, определяющие положение точки на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана.
Градусная сеть необходима для отсчета географических координат – величин, определяющих положение точки на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана (широты и долготы).
Градусная сеть - система меридианов и параллелей на географических картах и глобусах, которая служит для отсчета географических координат земной поверхности - широты и долготы
Географические полюса (северный и южный) – математически высчитанные точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью.
Экватор (от лат. Aequator - уравнитель) - линия пересечения поверхности Земли плоскостью, проходящей через центр Земли, перпендикулярно оси вращения. Экватор делит Земной шар на два полушария (Северное и Южное), служит началом отсчета географической широты. Длина - 40 076 км.
Экватор – воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении эллипсоида на две равные части (Северное и Южное полушария). При таком рассечении все точки экватора оказываются равноудаленными от полюсов. Плоскость экватора перпендикулярна оси вращения Земли и проходит через ее центр.
Меридиан – кротчайшая линия, условно проведенная по поверхности Земли от одного полюса до другого.
Меридиан (от лат. Meridianus - полуденный) - линия сечения поверхности Земного шара плоскостью, проведенной через какую-то точку Земной поверхности и ось вращения Земли. В современной системе за начальный (нулевой) меридиан принят Гринвичский.
Меридианы - линии сечения земной поверхности плоскостями, проходящими через ось вращения Земли и соответственно через оба ее полюса. Все меридианы принято считать полу- окружностями, которые имеют одинаковую длину. Длина 1° меридиана в среднем 111,1 км.
Меридианы можно провести через любые точки на земной поверхности, и все они пересекутся в точках полюсов. Меридианы ориентированы с севера на юг. Длина всех меридианов одинакова и составляет 20 000 км. Направление местного меридиана можно определить в полдень по тени любого предмета. В Северном полушарии конец тени всегда показывает направление на север, в Южном - на юг. На глобусе меридианы имеют форму полуокружностей, а на карте полушарий средние меридианы – прямые, остальные – дуги.
Полушария мысленно разделены еще и множеством плоскостей, параллельных плоскости экватора. Линии их пересечения с поверхностью эллипсоида называют параллелями. Все они перпендикулярны оси вращения планеты. Параллелей на карте и глобусе можно провести сколько угодно, но обычно на учебных картах их проводят с интервалом 10-20 0 . Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам от 40 000 до 0 км. Форма параллелей на глобусе – окружность, а на карте полушарий экватор – прямая линия, а остальные параллели – дуги.
Параллели – это линии, условно проведенные на поверхности земли параллельно экватору.
Параллели - линии, параллельные экватору, направлены с запада на восток. Их длина уменьшается от экватора к полюсам.
Параллели - линии сечения поверхности земного шара плоскостями, параллельными плоскости экватора (самая длинная параллель).
Параллель представляет собой окружность. Длина 1° параллели на экваторе равна 111 км, но уменьшается при движении от экватора к полюсам до 0 км.
Географическая широта - расстояние вдоль меридиана в градусах от экватора до какой-либо точки на поверхности Земли. Широты отсчитываются по меридиану от экватора к северу (северная широта) и к югу (южная широта) от 0º до 90º.
Географическая широта
- величина дуги меридиана в градусах от экватора до параллели, проходящей через заданную точку. Изменяется от 0 (экватор) до 90° (полюса). Различают северную и южную широту. Все точки, лежащие на одной параллели, имеют одинаковую географическую широту.
Так, Санкт-Петербург находится в северном полушарии, на 60 0 северной широты (с. ш.), Суэцкий канал -на 30 0 с.ш. Определить географическую широту любой точки на глобусе или карте – это определить, на какой параллели она находиться. Москва например, расположена между 50 0 и 60 0 , но ближе к 60-й параллели, следовательно, широта Москвы приблизительно 56 0 с. ш. к югу от экватора любая точка будет иметь южную широту (ю. ш.)
Географическая долгота - расстояние вдоль параллели в градусах от начального меридиана до какой-либо точки земной поверхности. Долгота отсчитывается от начального меридиана на восток (восточная долгота) и запад (западная долгота) от 0º до 180º.
Географическая долгота - величина дуги параллели в градусах от начального меридиана до меридиана, проходящего через заданную точку. За начальный (нулевой) меридиан по международному соглашению принят меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в пригороде Лондона . К востоку от него долгота восточная, к западу западная. Начальный меридиан и меридиан 180 0 градусов разделяют Землю на Восточное и Западное полушария. Долгота изменяется от 0 до 180°. Все точки, лежащие на одном меридиане, имеют одинаковую долготу.
Широта и долгота любой точки Земли составляют ее географические координаты. Так географические координаты Москвы – 56 0 с. ш. и 38 0 в. д.
Отсчитываемый от 0° до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северную широту) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии - отрицательной. О широтах, близких к полюсам, принято говорить как о высоких , а о близких к экватору - как о низких .
Из-за отличия формы Земли от шара географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты, т. е. от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.
Долгота
Долгота́ - угол λ между плоскостью меридиана , проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготы от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу - западными. Восточные долготы принято считать положительными, западные - отрицательными.
Высота
Чтобы полностью определить положение точки трёхмерного пространства, необходима третья координата - высота . Расстояние до центра планеты не используется в географии: оно удобно лишь при описании очень глубоких областей планеты или, напротив, при расчёте орбит в космосе.
В пределах географической оболочки применяется обычно "высота над уровнем моря", отсчитываемая от уровня «сглаженной» поверхности - геоида . Такая система трёх координат оказывается ортогональной , что упрощает ряд вычислений. Высота над уровнем моря удобна ещё тем, что связана с атмосферным давлением .
Расстояние от земной поверхности (ввысь или вглубь) часто используется для описания места, однако не служит координатой
Географическая система координат
Основным недостатком в практическом применении ГСК в навигации является большие величины угловой скорости этой системы в высоких широтах, возрастающие вплоть до бесконечности на полюсе. Поэтому вместо ГСК используется полусвободная в азимуте СК.
Полусвободная в азимуте система координат
Полусвободная в азимуте СК отличается от ГСК только одним уравнением, которое имеет вид:
Соответственно, система имеет тоже начальное положение, что ГСК и их ориентация также совпадает с одной лишь разницей, что её оси и отклонены от соответствующих осей ГСК на угол для которого справедливо уравнение
Преобразование между ГСК и полусвободной в азимуте СК осуществляется по формуле
В реальности все расчёты ведутся именно в этой системе, а потом, для выдачи выходной информации происходит преобразование координат в ГСК.
Форматы записи географических координат
Для записи географических координат используется система WGS84 .
Координаты (широта от -90° до +90°, долгота от -180° до +180°) могут записываться:
- в ° градусах в виде десятичной дроби (современный вариант)
- в ° градусах и " минутах с десятичной дробью
- в ° градусах, " минутах и " секундах с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи)
Разделителем десятичной дроби всегда служит точка. Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+», либо буквами: «N» - северная широта и «E» - восточная долгота. Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «-», либо буквами: «S» - южная широта и «W» - западная долгота. Буквы могут стоять как впереди, так и сзади.
Единых правил записи координат не существует.
На картах поисковых систем по умолчанию показываются координаты в градусах с десятичной дробью со знаками «-» для отрицательной долготы. На картах Google и картах Яндекс вначале широта, затем долгота (до октября 2012 на картах Яндекс был принят обратный порядок: сначала долгота, потом широта). Эти координаты видны, например, при прокладке маршрутов от произвольных точек. При поиске распознаются и другие форматы.
В навигаторах по умолчанию чаще показываются градусы и минуты с десятичной дробью с буквенным обозначением, например, в Navitel , в iGO . Вводить координаты можно и в соответствии с другими форматами. Формат градусы и минуты рекомендуется также при радиообмене в морском деле.
В то же время часто используется и исконный способ записи с градусами, минутами и секундами. В настоящее время координаты могут записываться одним из множества способов или дублироваться двумя основными (с градусами и с градусами, минутами и секундами) . Как пример, варианты записи координат знака «Нулевой километр автодорог Российской Федерации» -- 55.755831 , 37.617673 55°45′20.99″ с. ш. 37°37′03.62″ в. д. / 55.755831 , 37.617673 (G) (O) (Я) :
- 55.755831°, 37.617673° -- градусы
- N55.755831°, E37.617673° -- градусы (+ доп. буквы)
- 55°45.35"N, 37°37.06"E -- градусы и минуты (+ доп. буквы)
- 55°45"20.9916"N, 37°37"3.6228"E -- градусы, минуты и секунды (+ доп. буквы)
Ссылки
- Географические координаты всех городов на Земле (англ.)
- Географические координаты населённых пунктов Земли (1) (англ.)
- Географические координаты населённых пунктов Земли (2) (англ.)
- Пересчет координат из градусов в градусы/минуты, в градусы/минуты/секунды и обратно
- Пересчет координат из градусов в градусы/минуты/секунды и обратно
См. также
Примечания
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Герб Львова
- AIESEC
Смотреть что такое "Географические координаты" в других словарях:
Географические координаты - см. Координаты. Горная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984 1991 … Геологическая энциклопедия
ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ - (широта и долгота), определяют положение точки на земной поверхности. Географическая широта j угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0 до 90ш в обе стороны от экватора. Географическая долгота l угол… … Современная энциклопедия
ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ - широта и долгота, определяют положение точки на земной поверхности. Географическая широта? угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0 до 90. в обе стороны от экватора. Географическая долгота? угол между… … Большой Энциклопедический словарь
Географические координаты - угловые величины, определяющие положение точки на поверхности Земли: широта – угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью земного экватора, отсчитывается от 0 до 90° (к северу от экватора северная широта и к югу южная широта); долгота… … Морской словарь
Ответ на это вопрос для меня стал очевидным, когда я потерялся в таёжных лесах Сибири. Расскажу вам для чего нужны координаты , что это такое, и как я нашелся.
Необходимость координат
Координаты нужны для того, чтобы не потеряться или что-нибудь найти ...
Координатами могут стать любые объекты или направления в пространстве. Например, мое место жительства – поселок Михайловский. Но такие поселки есть в каждой области России. Более точным будет указать область, например Московскую. Вы скажете: «В Московской области несколько таких поселков». Тогда нужно знать и район области. Например, Солнечногорский. Так, поселок вы уже нашли, но меня-то – нет. Меня нужно разыскать еще и в поселенке.
Область, район и поселок – это приблизительные, не точные координаты моего места пребывания. А вот знание географических координат поможет вам отыскать меня гораздо быстрее. Географические координаты указаны на полях любой мало-мальски точной карты региона и в современных телефонных устройствах, обрадованных системами навигации.
Географические координаты
Географические координаты – это числа, которые показывают ваше место в комнате, городе, стране или океане. Географические координаты определяются тремя параметрами:
- Широта – изменение положения предмета в направлении от экватора к любому географическому полюсу. Широта бывает северная (движемся от экватора к Антарктиде) и южная (движемся от экватора к Арктике). Широта – величина угловая, измеряется в градусах.
- Долгота - изменение положения предмета в направлении от нулевого меридиана в сторону Азии (восточная долгота) или Америки (западная долгота). Измеряется, как и широта, в градусах.
- Высота или глубина - изменение положения предмета вверх или вниз (в глубину) от поверхности мирового океана. Измеряется в метрах с отрицательным или положительным значением. Отрицательное значение говорит о том, что объект находится на глубине, ниже уровня мирового океана.
…А нашелся я очень просто: сообщил о своих координатах в лагерь геологической экспедиции. Координаты я определил по топографической карте (они записываются на полях), согласно двух ориентиров – озера и поселения, к которым я поочередно вышел.
Чтобы путешествовать, нужно хоть приблизительно знать, куда движешься. А еще лучше, твердо понимать, в какой пункт попадешь, и как лучше всего пройти из точки А в точку Б. Для этого существуют карты. В отличие от планов (городов или сравнительно небольшого участка
местности), они имеют больший масштаб и определяют географические координаты объектов. Это делается для удобства: с помощью этих мудреных цифр мы можем определить, находится данный пункт к северу или к югу от другого, а также на запад или восток нам двигаться, чтобы, к примеру, попасть из Санкт-Петербурга в Москву.
Говорят: «Язык и до Киева доведет», однако, еще лучше дорогу туда подскажут географические координаты. Что это такое? Это условные линии, которые нанесены на карту или глобус. Естественно, в реальной местности вы их не найдете - разве что, такой знак можно найти в некоторых городах, которые находятся прямо на параллели или меридиане. Давайте рассмотрим, что такое широта и долгота. Наша планета имеет форму эллипса, то есть не идеального шара, а чуть сжатого к полюсам. Но для простоты обращения, координаты нанесены так, будто Земля - абсолютная сфера.
Она, как известно, крутится вокруг своей оси. Там, где эта ось соприкасается с поверхностью, находятся полюса - Северный и Южный. Если мы графически соединим их между собой, то получим 360 условных линий (ведь сфера имеет угол в 360 градусов). Эти полосы на карте или глобусе - географические координаты, указывающие долготу. На Земле есть два важных меридиана. Перв
ый - Нулевой. Он проходит через обсерваторию в городке Гринвич, недалеко от Лондона, потому и называется по его имени. Второй - 180°, приближенно совпадающий с
Географические координаты имеют еще один параметр - широту. Если мы проведем условную линию не вдоль вращения нашей планеты, а поперек, ровно посередине, то это будет экватор. Если делит сферу на Западное и Восточное Полушария, то нулевая широта - на Северное и Южное. Поскольку между экватором и полюсом через центр Земли лежит прямой угол, то параллелей насчитывается по 90 в каждой полусфере. Северный полюс - это 90° северной широты, а Южный, соответственно, - 90° южной. Все географические градусы подразделяются на минуты и секунды.
Таким образом, любая точка на поверхности Земли имеет свою широту и долготу. Определить географические координаты было очень важно мореплавателям, которые, находясь посреди океана, были лишенны всяких ориентиров. Они должны были понять, где находятся и куда им дв
игаться. Широту они определяли с помощью астролябии - специального прибора, который указывал угол стояния Солнца над горизонтом в полдень.
Но для того, чтобы вычислить географические координаты городов, поселков и других пунктов, современному человеку вовсе не нужно пользоваться такими сложными приборами. Достаточно посмотреть в атлас, чтобы определить долготу и широту географического объекта. Параллели указываются справа и слева, а меридианы - вверху и внизу картографического изображения местности. А с помощью Гугл можно с точностью до секунды узнать координаты самых маленьких, не обозначенных на карте пунктов.
Каждый современный человек обязан знать, что такое система координат. Ежедневно мы сталкиваемся с такими системами, даже не задумываясь, что они собой представляют. Когда-то в школе мы учили базовые понятия, примерно знаем что есть ось иксов, ось игреков и точка отсчета, равная нулю. На самом деле все гораздо сложнее, существует несколько разновидностей систем координат. В статье подробно рассмотрим каждую из них, а также дадим подробное описание, где и зачем они используются.
Определение и область применения
Система координат - это комплекс определений, который задает положение тела или точки с помощью чисел или же других символов. Совокупность чисел, которые определяют расположение конкретной точки, называют координатами этой точки. Системы координат используются во многих областях науки, например, в математике координаты являются совокупностью чисел, которые сопоставлены точкам в некоторой карте заранее определенного атласа. В геометрии координаты - это величины, которые определяют расположение точки в пространстве и на плоскости. В географии координаты обозначают широту, долготу и высоту над общим уровнем моря, океана или другой заранее известной величины. В астрономии координаты являются величинами, которые дают возможность определить положение звезды, например, склонение и прямое восхождение. Это далеко не полный перечень того, где используются системы координат. Если вы думаете, что эти понятия далеки от людей, не интересующихся наукой, то поверьте, что в быту они встречаются гораздо чаще, чем вы себе думаете. Возьмите хотя бы карту города, чем вам не система координат?
Разобравшись с определением, давайте рассмотрим, какие разновидности координатных систем существуют и что они из себя представляют.
Зональная система координат
Данную систему координат применяют в основном при различных горизонтальных съемках и составлении достоверных планов местности. В ее основу положена равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса. В этой проекции всю поверхность земного геоида делят меридианами на 6-ти градусные зоны и номеруют с 1-й по 60-ю на восток от Гринвичского меридиана. При этом средний меридиан данной 6-ти угольной зоны называют осевым. Его принято совмещать с внутренней поверхностью цилиндра и считать осью абсцисс. Для того, чтобы избежать отрицательных значений ординат (у), ординату на осевом меридиане (начальную точку отсчета) принимают не за нуль, а за 500 км, то есть перемещают на 500 км к западу. Перед ординатой обязательно указывают номер зоны.
Система координат Гаусса-Крюгера
Данная система координат берет в основу проекцию, которую предложил известный немецкий ученый Гаусс, и разработал для пользования в геодезии Крюгер. Сущность данной проекции состоит в том, что земную сферу условно делят меридианами на шестиградусные зоны. Зоны нумеруют от Гринвичского меридиана с запада на восток. Зная номер зоны, вы легко сможете определить средний меридиан, называемый осевым, по формуле Z = 60(n) – 3, где (n) – это номер зоны. Для каждой зоны делают плоское изображение, путем ее проектирования на боковую поверхность цилиндра, ось которого находится перпендикулярно к земной оси. Затем этот цилиндр пошагово развертывают на плоскость. Экватор и осевой меридиан изображают прямыми линиями. Осью абсцисс в каждой зоне является осевой меридиан, а экватор выполняет роль оси ординат. Начальной точкой отсчета служит точка пересечения экватора и осевого меридиана. Абсциссы отсчитывают к северу от экватора только со знаком плюс и к югу от экватора только со знаком минус.
Полярная система координат на плоскости
Это двумерная система координат, каждая точка в которой определяется на плоскости двумя числами - полярным радиусом и полярным углом. Полярная система координат полезна в тех случаях, когда взаимосвязь между точками проще представить в виде углов и радиусов. Полярную систему координат задают лучом, называющимся полярной или нулевой осью. Точка, из которой выходит данный луч, называют полюсом или началом координат. Произвольная точка на плоскости определяется лишь двумя полярными координатами: угловой и радиальной. Радиальная координата равняется расстоянию от точки до начала системы координат. Угловая координата равна углу, на который необходимо против часовой стрелки повернуть полярную ось, чтобы попасть в точку.
Прямоугольная система координат
Что такое прямоугольная система координат вам наверняка известно еще со школьной скамьи, но все же, давайте вспомним еще разок. Прямоугольная система координат – это такая прямолинейная система, в которой оси расположены в пространстве или на плоскости и взаимно перпендикулярны между собой. Это самая простая и часто используемая система координат. Она прямо и довольно легко обобщается для пространств с любой размерностью, что также способствует ее широчайшему применению. Положение точки на плоскости определяют двумя координатами - икс и игрек, соответственно имеется ось абсцисс и ординат.
Декартовая система координат
Поясняя, что такое декартова система координат, в первую очередь необходимо сказать, что это частный случай прямоугольной системы координат, в котором по осям установлены одинаковые масштабы. В математике чаще всего рассматривают двухмерную или трехмерную декартовую систему координат. Координаты обозначают латинскими буквами x, y, z и называют, абсциссой, ординатой и аппликатой соответственно. Координатную ось (OX) обычно называют осью абсцисс, ось (OY) – осью ординат, а ось (OZ) – осью аппликат.
Теперь вы знаете, что такое система координат, какими они бывают и где используются.
