Как определяется географическая долгота

Географи́ческие координа́ты — обобщённое понятие о геодезических и астрономических координатах, когда уклонение отвесной линии не учитывают [1] . Иными словами, при определении географических координат Земля принимается за шар. Географические координаты определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке. Географические координаты строятся по принципу сферических. Аналогичные координаты применяются для других планет, а также на небесной сфере [2] .

Содержание

Широта [ править | править код ]

Широта́ — угол φ между местным направлением зенита и плоскостью экватора, 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, то есть от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.

Широту места можно определить с помощью таких астрономических инструментов, как секстант или гномон (прямое измерение), также можно воспользоваться системами GPS или ГЛОНАСС (косвенное измерение).

Долгота [ править | править код ]

Долгота́ — двугранный угол λ между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготу от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточной, к западу — западной. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными.

Выбор нулевого меридиана произволен и зависит только от соглашения. Сейчас за нулевой меридиан принят Опорный меридиан, проходящий рядом с обсерваторией в Гринвиче, на юго-востоке Лондона. В качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулкова и т. д.

Высота [ править | править код ]

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 [ править | править код ]

В навигации в качестве начала системы координат выбирается центр масс транспортного средства (ТС). Переход начала координат из инерциальной системы координат в географическую (то есть из O i <displaystyle O_> в O g <displaystyle O_> ) осуществляется исходя из значений широты и долготы. Координаты центра географической системы координат O g <displaystyle O_> в инерциальной принимают значения (при расчёте по шарообразной модели Земли):

X o g = ( R + h ) cos ⁡ ( φ ) cos ⁡ ( U t + λ ) <displaystyle X_=(R+h)cos(varphi )cos(Ut+lambda )> Y o g = ( R + h ) cos ⁡ ( φ ) sin ⁡ ( U t + λ ) <displaystyle Y_=(R+h)cos(varphi )sin(Ut+lambda )> Z o g = ( R + h ) sin ⁡ ( φ ) <displaystyle Z_=(R+h)sin(varphi )> где R — радиус земли , U — угловая скорость вращения Земли, h — высота над уровнем моря, φ <displaystyle varphi > — широта, λ <displaystyle lambda > — долгота, t — время.

Ориентация осей в географической системе координат (Г. С. К.) выбирается по схеме:

Ось X (другое обозначение — ось E) — ось, направленная на восток. Ось Y (другое обозначение — ось N) — ось, направленная на север. Ось Z (другое обозначение — ось Up) — ось, направленная вертикально вверх.

Ориентация трёхгранника XYZ,из-за вращения земли и движения Т. С. постоянно смещается с угловыми скоростями [3] .

ω E = − V N / R <displaystyle omega _=-V_/R> ω N = V E / R + U cos ⁡ ( φ ) <displaystyle omega _=V_/R+Ucos(varphi )> ω U p = V E R t g ( φ ) + U sin ⁡ ( φ ) <displaystyle omega _=<frac >>tg(varphi )+Usin(varphi )> где R — радиус земли , U — угловая скорость вращения Земли, V N <displaystyle V_> — скорость транспортного средства на север, V E <displaystyle V_> — на восток, φ <displaystyle varphi > — широта, λ <displaystyle lambda > — долгота.

Основным недостатком в практическом применении Г. С. К. в навигации является большие величины угловой скорости этой системы в высоких широтах, возрастающие вплоть до бесконечности на полюсе. Поэтому вместо Г. С. К. используется полусвободная в азимуте СК.

Полусвободная в азимуте система координат [ править | править код ]

Полусвободная в азимуте С. К. отличается от Г. С. К. только одним уравнением, которое имеет вид:

ω U p = U sin ⁡ ( φ ) <displaystyle omega _=Usin(varphi )>

Соответственно, система имеет тоже начальное положение, осуществляется по формуле [3]

N = Y w cos ⁡ ( ε ) + X w sin ⁡ ( ε ) <displaystyle N=Y_cos(varepsilon )+X_sin(varepsilon )> E = − Y w sin ⁡ ( ε ) + X w cos ⁡ ( ε ) <displaystyle E=-Y_sin(varepsilon )+X_cos(varepsilon )>

В реальности все расчёты ведутся именно в этой системе, а потом, для выдачи выходной информации происходит преобразование координат в ГСК.

Читайте также:  Как поменять параметры страницы в ворде

Форматы записи географических координат [ править | править код ]

Для записи географических координат может использоваться любой эллипсоид (или геоид), но чаще всего используются WGS 84 и Красовского (на территории РФ).

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 может служить точка или запятая. Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+» либо буквами:

  • «N» или «с. ш.» — северная широта,
  • «E» или «в. д.» — восточная долгота.

Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «−», либо буквами:

  • «S» или «ю. ш.» — южная широта,
  • «W» или «з. д.» — 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 знаком «−» 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 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) [4] . Как пример, варианты записи координат знака «Нулевой километр автодорог Российской Федерации» — 55°45′21″ с. ш. 37°37′04″ в. д. H G Я O L :

  • 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)

При необходимости форматы можно пересчитать самостоятельно: 1° = 60′ (минутам), 1′ (минута) = 60″ (секундам). Также можно использовать специализированные сервисы. См. ссылки.

Понятие координат включает в себя угловые и линейные числа, с помощью которых определяется положение конкретной точки в пространстве или на поверхности. С помощью этих показаний можно ориентироваться на любой местности и даже создавать собственные карты.

Конечно, для этого нужно знать, как правильно определить географические координаты, чтобы расположение объекта отображалось максимально точно. Сейчас на помощь туристам приходят современные GPS навигаторы, но иметь навыки в определении координат вручную все равно полезно, ведь это поможет сориентироваться и составить маршрут даже вдали от цивилизации.

Инструкция, как определить географические координаты

Определение географических координат начинается с установки двух величин: широты и долготы, которые отображаются в градусах (рисунок 1).

Проще всего определить широту. Если точка располагается в северном полушарии, ее координаты (ширина) тоже будут северными, а если в южном, то, соответственно, южной. Для определения широты на любую карту или глобус нанесены продольные линии – параллели, которые располагаются параллельно экватору. У экватора нулевой градус, а у полюсов этот показатель ровняется 90 градусам.

Рисунок 1. Для определения координат нужна широта и долгота

Вторым необходимым показателем является долгота. Она отображает расстояние от нулевого меридиана в Гринвиче до определенной точки на местности. Долгота бывает западной и восточной. Этот показатель определяется меридианами, которые проходят по карте или глобусу вертикально и параллельно нулевому. Сложив координаты двух точек вместе, можно получить точные данные о местоположении объекта.

Основные понятия

Из предыдущего раздела можно сделать вывод, что показатели широты и долготы являются основными координатами для определения положения объекта на местности.

Однако, если нужно знать расположение какого-то конкретного места, которое не занимает большую площадь, дополнительно понадобятся и другие данные, в частности, минуты и секунды. Это более точные координаты, с помощью которых можно определить положение объекта вплоть до нескольких километров. Как правило, эти данные используются в высокоточных картах и в военной топографии, но могут пригодиться и туристам.

Замер расстояний с помощью градусной сетки

Определять географические координаты проще всего с помощью градусной сетки. Она нанесена на любую карту или глобус и позволяет определить точное местоположение объекта на местности.

Эти данные используются для определения расстояний по карте. Зная координаты определенных объектов на карте, можно рассчитать примерное расстояние между ними, так как каждый градус равен 111,1 км. В данном случае роль играет направление расположения объектов (рисунок 2).

К примеру, если расстояние высчитывается с севера на юг, нужно сначала определить широту северного и широту южного пункта, а затем умножить получившееся число на 111,1. Этого достаточно, так как длина меридианов в любой точке планеты является примерно одинаковой.

Рисунок 2. Так выглядит градусная сетка

Расчеты расстояний с востока на запад сложнее. В случае с широтой длина параллели уменьшается к полюсам. Например, на экваторе она составляет 111 км, на 20 градусе северной или южной широты составляет уже 105 км, а на полюсах уменьшается до нуля. Именно поэтому нужно точно знать количество километров, соответствующее одному градусу на каждой широте. На 40 градусе северной широты один градус равен 85,4 км, а на 60 – уже 55,8 км. К счастью, это число указано на каждой параллели на глобусах и картах. Итак, сначала придется узнать долготу искомых объектов, а потом ориентироваться на их местоположение. Если оба объекта расположены в восточном полушарии, достаточно определить разницу между ними в градусах. Если долгота разная, разницу нужно умножить на соответствующее количество километров для каждой параллели.

Читайте также:  Warhammer 40000 инквизитор мартир

Географический градус

Положение любого объекта на топографической карте определяется в градусах. Фактически, этот показатель измеряет углы от центра Земли до определенной точки на поверхности планеты, причем форма Земли в данном случае принимается за сферу.

Соответственно, сфера (планета) делится на равные части (градусы). Вся окружность разделяется на 360 градусов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из 60 минут, а в одной минуте есть 60 секунд. Зная все эти данные можно весьма точно определить местоположение объекта на карте (рисунок 3).

Рисунок 3. Градус позволяет более точно определить расположение объекта на местности

Экватор считается нулевым градусом. В северном полушарии значения широты положительные, а в южном – отрицательные. Долгота, в свою очередь, определяет углы по направлению с востока на запад, а отсчет ведется от нулевого меридиана в Гринвиче. К западу от него значения будут отрицательными, а к востоку – положительными.

Чтобы проще понять эту сложную систему, приведем пример. Американский город Лос-Анджелес лежит на широте плюс 33 градуса (так как расположен в северном полушарии) и долготе минус 118 градусов, поскольку расположен к западу от Гринвича.

Правила определения долготы и широты

Из всего написанного выше можно сделать вывод, что для определения координат по карте решающую роль играют широта и долгота, поэтому крайне важно научиться определять их.

Сначала остановимся на широте. Нулевой точкой отсчета здесь считается экватор с нулевым градусом. От него к полюсам расходятся параллели. На полюсе широта составляет 90 градусов, а все точки, расположенные на равном удалении от экватора в сторону одного из полюсов, имеют одинаковую северную или южную широту (например, 20, 40 или 60 градусов). При этом, чем дальше объект на карте от экватора и ближе к полюсу, тем больше будет его широта (рисунок 4).

Рисунок 4. Схемы определения широты и долготы

Географическая долгота на картах и глобусах отсчитывается от меридиана в Гринвиче, который считается нулевым. Здесь, как и в случае с широтой, удаление от этого меридиана приводит и к увеличению долготы. При этом максимальный показатель долготы составляет 180 градусов, поскольку полная окружность сферы (восточного и западного полушария) составляет 360 градусов.

Чтобы определить по карте географические координаты объекта, нужно сделать следующее:

  1. Определить, в каком полушарии находится точка, в северном или южном. Если выше экватора, то широта будет северной, а если ниже – южной.
  2. Далее нужно посмотреть, между какими параллелями располагается точка. Градусы параллелей обычно указаны сбоку карты.
  3. Теперь необходимо подсчитать количество градусов от ближайшей со стороны экватора параллели к заданной точке.
  4. Далее переходим к определению долготы. Здесь отсчет ведется от нулевого меридиана в Гринвиче. Если точка расположена слева от него, то точка находится в западном полушарии, а если справа – в восточном.
  5. Теперь находим, между какими меридианами находится точка, и, как и в случае с широтой, подсчитываем количество градусов до ближайшего со стороны Гринвича меридиана.

В результате вы получите точную широту и долготу, а также определенное количество градусов для каждого показателя, которые уточняют расположение объекта.

Максимальное значение координат

Поскольку Земля имеет форму сферы, полная ее окружность в градусах будет составлять 360. Соответственно, долгота, которая делит планету на два полушария (восточное и западное) будет иметь максимальное значение 180 градусов для каждого из них.

Максимальное значение широты составляет 90 градусов, где 0 – это географическая координата любой точки на экваторе, а 90 – значение для каждого полюса (северного и южного).

Детальная инструкция по определению географических координат приведена в видео.

В разных сферах деятельности людям приходится работать со снимками нашей Земли. Прежде всего нужно знать, каким образом можно определить долготу и широту на географической карте. Это поможет находить любой объект на земной поверхности при помощи координат. Мы научимся читать их, а также узнаем порядок и правила записи.

Что такое широта на географической карте?

Наша планета имеет форму сфероида. Это значит, что выглядит она как немного сплюснутый шар. И так, как земной шар мало чем отличается от сфероида, его принято называть просто шаром. Земля не стоит на месте, а вращается по воображаемой оси. Она также условно делится ровно пополам линией экватора. На картах она изображена горизонтальной жирной полосой. Все параллельные линии по горизонтали земного шара называются широтами.

Земля делится линией экватора на две части. Выше линии экватора — северные широты, ниже — южные. На глобусах их можно определить параллелями — линиями, которые размещаются параллельно экватору. Широты измеряются в геометрических градусах и обозначаются так — 35°. Экватор — точка отсчета и нулевая широта. Северная и южная широта имеют установленные международные обозначения. « S » — южная широта, « N » — северная широта. Они перекочевали из английского языка, где South — юг, North — север . Записываются широты так — южная широта (ю.ш.).

Что такое долгота в географии

Долгота на географических картах изображена также параллельными линиями. Но в отличие от широты, параллели проходят через земной шар вертикально. Есть среди них и главная линия — Гринвич, нулевая долгота (меридиан). Эта линия проходит через округ в Лондоне, который расположен на правом берегу Темзы. Вертикальные параллели еще называют меридианами. Меридиан бывает только западный или восточный. Долгота бывает соответственно восточная и западная. Записывается долгота так — западная долгота (з.д.).

Читайте также:  Что означает слово борода

Максимальная долгота — 180° . Это половина земного шара, т.к. полный круг, как мы знаем, имеет 360°. В международной записи применяются английские буквы: E — восточная долгота и W западная долгота . Чем дальше находится точка долготы от Гринвича, тем больше её градус. Вместе эти два понятия — широта и долгота составляют сетку из параллельных линий, по которым мы и определяем точку на карте. Их пересечение даёт точные координаты, например, 23° ю. ш. и 35° з. д.

В географии реже, но всё же используются минуты и даже секунды. Это доли градуса, которые имеют аналогию с часовой минутой, которая делит 1 час на 60 минут. Она используется для более детального указания точки на карте. Но из-за того, что необходима при узком круге задач, редко когда бывает необходима. Обычно, достаточно только градусов, чтобы определить населённый пункт на карте или регион.

Географические минуты записываются так: 34° (градуса) 35’ (минут) 23» (секунды) северной широты. Градусы могут записываться как дробные части, например, 43,04°. Это более компактная запись относительно предыдущей. Использование записей не регулируется какими-то правилами. Более того, их вообще не существует касательно записей координат. И это недопустимо, так как каждый может использовать любую запись на своё усмотрение. А это ведёт к путанице и неразберихе. Чаще всего всё же используется запись с дробью, а также с указанием минут и секунд.

Каким образом можно найти широту и долготу

При помощи основных определений, которые описаны в предыдущих разделах, вы легко сможете найти долготу и широту на бумажной карте или глобусе. Определите, в какой части земного шара находится точка, которую вы ищите. Найдите сначала широту, затем долготу. Именно такой порядок чаще всего используется при написании координат и их поиске. Практически все географические карты имеют сетку координат с числовыми значениями градусов параллелей широт и долгот. Используйте их, чтобы определить нужное место на карте.

При поиске координат с углубленным рельефом и трёхмерных координат иногда используют высоту. Но она не относится к географическим понятиям. И в записи координат не значится. Тем более, сегодня у каждого есть ноутбуки и мобильные устройства, при помощи которых можно легко найти любую точку на карте, имея её координаты и даже без знаний основных географических понятий.

Определение координат на виртуальной карте Google

Одними из самых популярных онлайн-карт являются Google Maps и Яндекс Карты . Ими пользуются в большинстве странах мира. Чтобы открыть карты Гугл, перейдите по адресу в мобильном или веб-браузере https://www.google.ru/maps. Если у вас есть координаты, их можно ввести прямо в строке поиска. Система отлично поймёт и определит ведённые вами данные. В этих картах нужно сначала писать широту, а после долготу.

Для широты корректны записи с положительным и отрицательным градусом с максимальным значением 90°. Для долготы с отрицательным и положительным значением — 180°. Дробным разделителем в Google Maps должна быть только точка, но не запятая. Иначе система может выдать ошибку. Правильно так: 43.60°S. Поисковая строка не понимает русского языка. Если вы хотите найти здесь координаты, вводите их в следующем формате 00°00’.0’’S (градусы, минуты, секунды, южной широты), затем пробел и запись долготы — 00°00’.0’’W (западной долготы).

Google-карты имеют описание каждой местности. По заданным координатам можно найти населённый пункт, его название на разных языках и добавить информацию от себя. В Google Maps есть 2 режима просмотра карты: обычный и со спутника. Вы можете включить режим просмотра улиц. И найти название улицы в любом городе, любой страны. Если вы хотите определить координаты точки на карте, которых у вас нет, введите в поисковой строке название населённого пункта.

Слева в блоке будет его координаты и описание. Формат записи в этих картах нам уже известен. Поэтому не составит труда переписать его в удобной для себя форме. При помощи дополнительных инструментов карту можно вращать, ставить метки, измерять маршруты между городами и многое другое.

Поиск широты и долготы на Яндекс Картах

Рассмотрим, как найти точку на карте по координатам и определить их на Яндекс Карта х. Откройте ссылку: https://yandex.ru/maps/?lang=ru/. Поисковая строка веб-карты тоже умеет определять координаты, но здесь их запись немного отличается от Google Maps. Система понимает такой вид: 55.555333,66.666444 , где первое значение — широта, второе — долгота. А также более понятную: 45° с. ш. 24° в. д. Как видим, по заданному координату у нас отобразился город Вылча в Румынии.

Чтобы определить долготу и широту точки на Yandex карте, введите название населённого пункта в поисковой строке. После того, как система определит его на карте, вы сможете подсмотреть координаты под названием города слева в блоке. Эти координаты можно добавить в закладки, поделиться ими в других веб-ресурсах или отправить на своё мобильное устройство. Удобная Яндекс Карта слева в информационном блоке предлагает найти популярные заведения: кино, кафе, гостиницы, аптеки и прочее.

В верхнем меню находятся другие инструменты, с помощью которых можно управлять картой или использовать её функции. Можно посмотреть текущую ситуацию на любой дороге мира. Для этого нажмите на кнопку в виде светофора. При помощи кнопки с круговой стрелкой можно отображать панорамирование улиц на карте. Выберите линейку, если необходимо измерить расстояние от одного объекта на карте до другого. Кнопка с бумажным самолётом даёт возможность определить ваше местоположение, а также широту и долготу на спутниковой карте.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector