1. широта
2. довгота
3. Висота
4. Географічна система координат
5. Напіввільних в азимут система координат
6. Формати запису географічних координат

Цей термін має також інші значення див. координати .

Географічні координати - узагальнене поняття про геодезичних і астрономічних координатах, коли ухилення прямовисній лінії не враховують [1] . Іншими словами, при визначенні географічних координат Земля приймається за кулю . Географічні координати визначають положення точки на земній поверхні або, більш широко, в географічній оболонці . Географічні координати будуються за принципом сферичних . Аналогічні координати застосовуються для інших планет , а також на небесній сфері [2] .

широта

Широта - кут φ між місцевим напрямком зеніту і площиною екватора , Відлічуваний від 0 ° до 90 ° в обидві сторони від екватора. Географічну широту точок, що лежать в північній півкулі, (північну широту) прийнято вважати позитивною, широту точок в південній півкулі - негативною. Про широтах, близьких до полюсів, прийнято говорити як про високі, а про близьких до екватору - як про низькі.

Через відмінності форми Землі від кулі, географічна широта точок дещо відрізняється від їх геоцентрической широти , Тобто від кута між напрямком на дану точку з центру Землі і площиною екватора.

Широту місця можна визначити за допомогою таких астрономічних інструментів , як секстант або гномон ( пряме вимірювання ), Також можна скористатися системами GPS або ГЛОНАСС ( непряме вимірювання ).

довгота

Довгота - двогранний кут λ між площиною меридіана , Що проходить через дану точку, і площиною початкового нульового меридіана, від якого ведеться відлік довготи. Довготу від 0 ° до 180 ° на схід від нульового меридіана називають східною, на захід - західною. Східні довготи прийнято вважати позитивними, західні - негативними.

вибір нульового меридіана довільний і залежить тільки від угоди. Зараз за нульовий меридіан прийнятий опорний меридіан , Що проходить поруч з обсерваторією в Грінвічі , На південному сході Лондона. В якості нульового раніше вибиралися меридіани обсерваторій Парижа , Кадіса , Пулкова і т.д.

Від довготи залежить місцевий сонячний час .

Висота

Щоб повністю визначити положення точки тривимірного простору, необхідна третя координата - висота. Відстань до центру планети не використовується в географії: воно зручно лише при описі дуже глибоких областей планети або, навпаки, при розрахунку орбіт в космосі.

У межах географічної оболонки застосовується зазвичай висота над рівнем моря, яка відлічується від рівня «згладженої» поверхні - геоїда . Така система трьох координат виявляється ортогональної , Що спрощує ряд обчислень. Висота над рівнем моря зручна ще тим, що пов'язана з атмосферним тиском .

Відстань від земної поверхні (вгору або вглиб) часто використовується для опису місця, проте "не 'служить координатою.

Географічна система координат

В навігації в якості початку системи координат вибирається центр мас транспортного засобу (ТЗ). Перехід початку координат з інерціальної системи координат в географічну (тобто з O i {\ displaystyle O_ {i}} в O g {\ displaystyle O_ {g}} ) Здійснюється виходячи з значень широти і довготи. Координати центру географічної системи координат O g {\ displaystyle O_ {g}} в інерціальній приймають значення (при розрахунку по кулястої моделі Землі):

X o g = (R + h) cos ⁡ (φ) cos ⁡ (U t + λ) {\ displaystyle X_ {og} = (R + h) \ cos (\ varphi) \ cos (Ut + \ lambda)} Y o g = (R + h) cos ⁡ (φ) sin ⁡ (U t + λ) {\ displaystyle Y_ {og} = (R + h) \ cos (\ varphi) \ sin (Ut + \ lambda)} Z o g = (R + h) sin ⁡ (φ) {\ displaystyle Z_ {og} = (R + h) \ sin (\ varphi)} де R - радіус землі, U - кутова швидкість обертання Землі, h - висота над рівнем моря, φ {\ displaystyle \ varphi} - широта, λ {\ displaystyle \ lambda} - довгота, t - час.

Орієнтація осей в географічній системі координат (Г. С. К.) вибирається за схемою:

Ось X (інше позначення - вісь E) - вісь, спрямована на схід. Ось Y (інше позначення - вісь N) - вісь, спрямована на північ. Вісь Z (інше позначення - вісь Up) - вісь, спрямована вертикально вгору.

Орієнтація тригранників XYZ, через обертання землі і руху Т. С. постійно зміщується з кутовими швидкостями [3] .

ω E = - V N / R {\ displaystyle \ omega _ {E} = - V_ {N} / R} ω N = V E / R + U cos ⁡ (φ) {\ displaystyle \ omega _ {N} = V_ {E} / R + U \ cos (\ varphi)} ω U p = VER tg (φ) + U sin ⁡ (φ) {\ displaystyle \ omega _ {Up} = {\ frac {V_ {E}} {R}} tg (\ varphi) + U \ sin (\ varphi)} де R - радіус землі, U - кутова швидкість обертання Землі, V N {\ displaystyle V_ {N}} - швидкість транспортного засобу на північ, V E {\ displaystyle V_ {E}} - на схід, φ {\ displaystyle \ varphi} - широта, λ {\ displaystyle \ lambda} - довгота.

Основним недоліком в практичному застосуванні Г. С. К. в навігації є великі величини кутової швидкості цієї системи в високих широтах, зростаючі аж до нескінченності на полюсі. Тому замість Г. С. К. використовується напіввільних в азимут СК.

Напіввільних в азимут система координат

Напіввільних в азимут С. К. відрізняється від Г. С. К. тільки одним рівнянням, яке має вигляд:

ω U p = U sin ⁡ (φ) {\ displaystyle \ omega _ {Up} = U \ sin (\ varphi)}

Відповідно, система має теж початкове положення, здійснюється за формулою [3]

N = Y w cos ⁡ (ε) + X w sin ⁡ (ε) {\ displaystyle N = Y_ {w} \ cos (\ varepsilon) + X_ {w} \ sin (\ varepsilon)} E = - Y w sin ⁡ (ε) + X w cos ⁡ (ε) {\ displaystyle E = -Y_ {w} \ sin (\ varepsilon) + X_ {w} \ cos (\ varepsilon)}

В реальності все розрахунки ведуться саме в цій системі, а потім, для видачі вихідної інформації відбувається перетворення координат в ГСК.

Формати запису географічних координат

Для запису географічних координат може використовуватися будь-який еліпсоїд (або геоид), але найчастіше використовуються WGS 84 і Красовського (На території РФ).

Координати (широта від -90 ° до + 90 °, довгота від -180 ° до + 180 °) можуть записуватися:

Роздільником десяткового дробу може служити точка чи кома. Позитивні знаки координат представляються (в більшості випадків опускається) знаком «+» або буквами: «N» - північна широта і «E» - східна довгота. Негативні знаки координат представляються або знаком «-», або буквами: «S» - південна широта і «W» - західна довгота. Букви можуть стояти як попереду, так і ззаду.

Єдиних правил запису координат не існує.

На картах пошукових систем за замовчуванням показуються координати в градусах з десятковим дробом зі знаком «-» для негативної довготи. на картах Google і картах Яндекс спочатку широта, потім довгота (до жовтня 2012 на картах Яндекс був прийнятий зворотний порядок: спочатку довгота, потім широта). Ці координати видно, наприклад, при прокладці маршрутів від довільних точок. При пошуку розпізнаються і інші формати.

У той же час часто використовується і споконвічний спосіб записи з градусами, хвилинами і секундами. В даний час координати можуть записуватися одним з безлічі способів або дублюватися двома основними (з градусами і з градусами, хвилинами і секундами) [4] . Як приклад, варіанти запису координат знака «Нульовий кілометр автодоріг Російської Федерації» - 55 ° 45'21 "пн. ш. 37 ° 37'04 "в. д. H G Я O L :

• 55,755831 °, 37,617673 ° - градуси
• N55.755831 °, E37.617673 ° - градуси (+ доп. Літери)
• 55 ° 45.35'N, 37 ° 37.06'E - градуси і хвилини (+ доп. Літери)
• 55 ° 45'20.9916 "N, 37 ° 37'3.6228" E - градуси, мінути і секунди (+ доп. Літери)

При необхідності формати можна перерахувати самостійно: 1 ° = 60 '(хвилинах), 1' (хвилина) = 60 "(секундам). Також можна використовувати спеціалізовані сервіси. Див. посилання .

Див. також

Примітки

посилання