Географические координаты

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Географи́ческие координа́ты определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке. Географические координаты строятся по принципу сферических. Аналогичные координаты применяются на других планетах, а также на небесной сфере[1].









Широта

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

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 Гринвичский меридиан, проходящий через обсерваторию в Гринвиче, на юго-востоке Лондона. В качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулково и т. д.

От долготы зависит местное солнечное время.

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

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 Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): O_i в Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): O_g ) осуществляется исходя из значений широты и долготы. Координаты центра географической системы координат Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): O_g в инерциальной принимают значения (при расчёте по шарообразной модели Земли):

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): X_{og}=(R+h) \cos(\varphi) \cos(Ut+\lambda)
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): Y_{og}=(R+h) \cos(\varphi) \sin(Ut+\lambda)
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): Z_{og}=(R+h) \sin(\varphi)
где R — радиус земли , U — угловая скорость вращения Земли, h — высота над уровнем моря.

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 на вертикально вверх.

Ориентация трёхгранника XYZ,из-за вращения земли и движения Т. С. постоянно смещается с угловыми скоростями[2].

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): \omega_E=-V_N/R
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): \omega_N=V_E/R+U \cos(\varphi)
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): \omega_{Up}=\frac{V_E}{R}tg(\varphi)+U \sin(\varphi)

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

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

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): \omega_{Up}=U\sin(\varphi)

Соответственно, система имеет тоже начальное положение, осуществляется по формуле[2]

Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): N=Y_w \cos(\varepsilon)+X_w \sin(\varepsilon)
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл <code>texvc</code> не найден; См. math/README — справку по настройке.): E=-Y_w \sin(\varepsilon)+X_w \cos(\varepsilon)

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 может использоваться любой эллипсоид (или геоид), но чаще всего используются WGS84 и Красовского (на территории РФ).

Координаты (широта от −90° до +90°, долгота от −180° до +180°) могут записываться:

Разделителем десятичной дроби может служить точка или запятая. 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 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 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. [[К:Википедия:Статьи без источников (страна: Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.)]][[К:Википедия:Статьи без источников (страна: Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.)]][[К:Википедия:Статьи без источников (страна: Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.)]]Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.Географические координатыОшибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.Географические координатыОшибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.Географические координаты[источник не указан 2479 дней]

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)[3]. Как пример, варианты записи координат знака «Нулевой километр автодорог Российской Федерации»[//tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?language=ru&pagename=%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BA%D0%BE%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%8B&params=55.755831_N_37.617673_E&title=%D0%97%D0%BD%D0%B0%D0%BA+%D0%BD%D1%83%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE+%D0%BA%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0 55°45′21″ с. ш. 37°37′04″ в. д. / 55.755831° с. ш. 37.617673° в. д. / 55.755831; 37.617673 (Знак нулевого километра)[//maps.google.com/maps?ll=55.755831,37.617673&q=55.755831,37.617673&spn=0.03,0.03&t=h&hl=ru (G)] [http://www.openstreetmap.org/?mlat=55.755831&mlon=37.617673&zoom=14 (O)] [//yandex.ru/maps/?ll=37.617673,55.755831&pt=37.617673,55.755831&spn=0.03,0.03&l=sat,skl (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)

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

См. также

Напишите отзыв о статье "Географические координаты"

Примечания

  1. Геоцентрические координаты // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  2. 1 2 Salychev. O.S. Applied Inertial Navigation: problems and solutions. — Moscow:: BMSTU Press, 2004. — 304 с. — ISBN 5-7038-2395-1.
  3. [http://mosday.ru/map/?ll=55.755833,37.617778&z=17&t=h&q=%5BpH39689zEXll%D0%BB%D0%BB%D0%90%D0%A8%D0%B7%5D#ll=55.755833,37.617778&z=17&t=h&g=0&p=0&c=3 Пример дублирования координат]

Ссылки

  • [http://www.fallingrain.com/world/ Географические координаты всех городов на Земле] (англ.)
  • [http://gnswww.nga.mil/geonames/GNS/index.jsp Географические координаты населённых пунктов Земли (1)]  (англ.)
  • [http://www.geonames.org/ Географические координаты населённых пунктов Земли (2)]  (англ.)
  • [http://www.4turista.ru/node/261 Пересчет координат из градусов в градусы/минуты, в градусы/минуты/секунды и обратно]
  • [http://transition.fcc.gov/mb/audio/bickel/DDDMMSS-decimal.html Пересчет координат из градусов в градусы/минуты/секунды и обратно]

Отрывок, характеризующий Географические координаты

– Ваше Величество, зачем же мучить меня?.. Вы ведь знаете, зачем всё это... И знаете, как мне тяжело покидать Вас! Я сумел избежать нежелательных мне браков уже дважды, но отец не теряет надежду всё же женить меня... Ему не нравятся слухи о моей любви к Вам. Да и мне они не по душе, я не могу, не имею права вредить Вам. О, если бы только я мог быть вблизи от Вас!.. Видеть Вас, касаться Вас... Как же тяжело уезжать мне!.. И я так боюсь за Вас...
– Поезжайте в Италию, мой друг, там Вас будут ждать. Только будьте не долго! Я ведь тоже Вас буду ждать... – ласково улыбаясь, сказала королева.
Аксель припал долгим поцелуем к её изящной руке, а когда поднял глаза, в них было столько любви и тревоги, что бедная королева, не выдержав, воскликнула:
– О, не беспокойтесь, мой друг! Меня так хорошо здесь защищают, что если я даже захотела бы, ничего не могло бы со мной случиться! Езжайте с Богом и возвращайтесь скорей...
Аксель долго не отрываясь смотрел на её прекрасное и такое дорогое ему лицо, как бы впитывая каждую чёрточку и стараясь сохранить это мгновение в своём сердце навсегда, а потом низко ей поклонился и быстро пошёл по тропинке к выходу, не оборачиваясь и не останавливаясь, как бы боясь, что если обернётся, ему уже попросту не хватит сил, чтобы уйти...
А она провожала его вдруг повлажневшим взглядом своих огромных голубых глаз, в котором таилась глубочайшая печаль... Она была королевой и не имела права его любить. Но она ещё была и просто женщиной, сердце которой всецело принадлежало этому чистейшему, смелому человеку навсегда... не спрашивая ни у кого на это разрешения...
– Ой, как это грустно, правда? – тихо прошептала Стелла. – Как мне хотелось бы им помочь!..
– А разве им нужна чья-то помощь? – удивилась я.
Стелла только кивнула своей кудрявой головкой, не говоря ни слова, и опять стала показывать новый эпизод... Меня очень удивило её глубокое участие к этой очаровательной истории, которая пока что казалась мне просто очень милой историей чьей-то любви. Но так как я уже неплохо знала отзывчивость и доброту большого Стеллиного сердечка, то где-то в глубине души я почти что была уверенна, что всё будет наверняка не так-то просто, как это кажется вначале, и мне оставалось только ждать...
Мы увидели тот же самый парк, но я ни малейшего представления не имела, сколько времени там прошло с тех пор, как мы видели их в прошлом «эпизоде».
В этот вечер весь парк буквально сиял и переливался тысячами цветных огней, которые, сливаясь с мерцающим ночным небом, образовывали великолепный сплошной сверкающий фейерверк. По пышности подготовки наверняка это был какой-то грандиозный званый вечер, во время которого все гости, по причудливому желанию королевы, были одеты исключительно в белые одежды и, чем-то напоминая древних жрецов, «организованно» шли по дивно освещённому, сверкающему парку, направляясь к красивому каменному газебо, называемому всеми – Храмом Любви.

Храм Любви, старинная гравюра

И тут внезапно за тем же храмом, вспыхнул огонь... Слепящие искры взвились к самим вершинам деревьев, обагряя кровавым светом тёмные ночные облака. Восхищённые гости дружно ахнули, одобряя красоту происходящего... Но никто из них не знал, что, по замыслу королевы, этот бушующий огонь выражал всю силу её любви... И настоящее значение этого символа понимал только один человек, присутствующий в тот вечер на празднике...
Взволнованный Аксель, прислонившись к дереву, закрыл глаза. Он всё ещё не мог поверить, что вся эта ошеломляющая красота предназначалось именно ему.
– Вы довольны, мой друг? – тихо прошептал за его спиной нежный голос.
– Я восхищён... – ответил Аксель и обернулся: это, конечно же, была она.
Лишь мгновение они с упоением смотрели друг на друга, затем королева нежно сжала Акселю руку и исчезла в ночи...
– Ну почему во всех своих «жизнях» он всегда был таким несчастным? – всё ещё грустила по нашему «бедному мальчику» Стелла.
По-правде говоря, я пока что не видела никакого «несчастья» и поэтому удивлённо посмотрела на её печальное личико. Но малышка почему-то и дальше упорно не хотела ничего объяснять...
Картинка резко поменялась.
По тёмной ночной дороге вовсю неслась роскошная, очень большая зелёная карета. Аксель сидел на месте кучера и, довольно мастерски управляя этим огромным экипажем, с явной тревогой время от времени оглядываясь и посматривая по сторонам. Создавалось впечатление, что он куда-то дико спешил или от кого-то убегал...
Внутри кареты сидели нам уже знакомые король и королева, и ещё миловидная девочка лет восьми, а также две до сих пор незнакомые нам дамы. Все выглядели хмурыми и взволнованными, и даже малышка была притихшая, как будто чувствовала общее настроение взрослых. Король был одет на удивление скромно – в простой серый сюртук, с такой же серой круглой шляпой на голове, а королева прятала лицо под вуалью, и было видно, что она явно чего-то боится. Опять же, вся эта сценка очень сильно напоминала побег...
Я на всякий случай снова глянула в сторону Стеллы, надеясь на объяснения, но никакого объяснения не последовало – малышка очень сосредоточенно наблюдала за происходящим, а в её огромных кукольных глазах таилась совсем не детская, глубокая печаль.
– Ну почему?.. Почему они его не послушались?!.. Это же было так просто!..– неожиданно возмутилась она.
Карета неслась всё это время с почти сумасшедшей скоростью. Пассажиры выглядели уставшими и какими-то потерянными... Наконец, они въехали в какой-то большой неосвещённый двор, с чёрной тенью каменной постройки посередине, и карета резко остановилась. Место напоминало постоялый двор или большую ферму.
Аксель соскочил наземь и, приблизившись к окошку, уже собирался что-то сказать, как вдруг изнутри кареты послышался властный мужской голос:
– Здесь мы будем прощаться, граф. Недостойно мне подвергать вас опасности далее.
Аксель, конечно же, не посмевший возразить королю, успел лишь, на прощание, мимолётно коснуться руки королевы... Карета рванула... и буквально через секунду исчезла в темноте. А он остался стоять один посередине тёмной дороги, всем своим сердцем желая кинуться им вдогонку... Аксель «нутром» чувствовал, что не мог, не имел права оставлять всё на произвол судьбы! Он просто знал, что без него что-то обязательно пойдёт наперекосяк, и всё, что он так долго и тщательно организовал, полностью провалится из-за какой-то нелепой случайности...
Кареты давно уже не было видно, а бедный Аксель всё ещё стоял и смотрел им вслед, от безысходности изо всех сил сжимая кулаки. По его мертвенно-бледному лицу скупо катились злые мужские слёзы...
– Это конец уже... знаю, это конец уже...– тихо произнёс он.
– А с ними что-то случится? Почему они убегают? – не понимая происходящего, спросила я.
– О, да!.. Их сейчас поймают очень плохие люди и посадят в тюрьму... даже мальчика.
– А где ты видишь здесь мальчика? – удивилась я.
– Так он же просто переодетый в девочку! Разве ты не поняла?..
Я отрицательно покачала головой. Пока я ещё вообще почти что ничего здесь не понимала – ни про королевский побег, ни про «плохих людей», но решила просто смотреть дальше, ничего больше не спрашивая.
– Эти плохие люди обижали короля и королеву, и хотели их захватить. Вот они и пытались бежать. Аксель им всё устроил... Но когда ему было приказано их оставить, карета поехала медленнее, потому что король устал. Он даже вышел из кареты «подышать воздухом»... вот тут его и узнали. Ну и схватили, конечно же...

Погром в Версале Арест королевской семьи

Страх перед происходящим... Проводы Марии-Антуанетты в Темпль

Стелла вздохнула... и опять перебросила нас в очередной «новый эпизод» этой, уже не такой счастливой, но всё ещё красивой истории...
На этот раз всё выглядело зловещим и даже пугающим.
Мы оказались в каком-то тёмном, неприятном помещении, как будто это была самая настоящая злая тюрьма. В малюсенькой, грязной, сырой и зловонной комнатке, на деревянной лежанке с соломенным тюфяком, сидела измученная страданием, одетая в чёрное, худенькая седовласая женщина, в которой было совершенно невозможно узнать ту сказочно красивую, всегда улыбающуюся чудо-королеву, которую молодой Аксель больше всего на свете любил...