Главная Модные платья Как определить точные координаты места. Как определить широту и долготу своего местонахождения

Как определить точные координаты места. Как определить широту и долготу своего местонахождения

С такими понятиями, как долгота и широта, многие из нас познакомились еще в детстве благодаря приключенческим романам Стивенсона и Жюля Верна. Изучением этих понятий люди занимались еще в древние времена.

В ту эпоху, когда в мире не существовало совершенных навигационных приборов, именно географические координаты на карте помогали морякам определить свое местоположение в море и найти путь к нужным участкам суши. Сегодня широта и долгота по-прежнему используются во многих науках и позволяют с точностью установить положение любой точки на земной поверхности.

Что такое широта?

Широта используется для установки расположения объекта относительно полюсов. На одинаковой дистанции от и проходит главная воображаемая линия земного шара – экватор. Она имеет нулевую широту, а по обе стороны от нее тянутся параллели – аналогичные воображаемые линии, условно пересекающие планету через одинаковые промежутки. К северу от экватора находятся северные широты, к югу, соответственно, южные.

Расстояние между параллелями принято измерять не в метрах или километрах, а в градусах, что позволяет более точно установить положение объекта. Всего существует 360 градусов. Широту отсчитывают к северу от экватора, то есть точки, лежащие в Северном полушарии, имеют положительную широту, а расположенные в Южном полушарии – отрицательную.

К примеру, северный полюс лежит на широте +90°, южный полюс – -90°. Дополнительно каждый градус делят на 60 минут, а минуты – на 60 секунд.

Что такое долгота?

Чтобы выяснить расположение объекта, недостаточно знать это место на земном шаре относительно юга или севера. Помимо широты, для полного расчета используется долгота, устанавливающая положение точки относительно востока и запада. Если в случае с широтой за основу берется экватор, то долгота рассчитывается от нулевого меридиана (Гринвичского), проходящего от Северного к Южному полюсу через лондонский район Гринвич.

По правую и левую сторону от Гринвичского меридиана параллельно ему прочерчены обычные меридианы, которые встречаются друг с другом на полюсах. Положительной принято считать восточную долготу, отрицательной – западную.

Как и в широте, в долготе предусмотрено 360 градусов, разделяющихся на секунды и минуты. К востоку от Гринвича располагается Евразия, по направлению к западу – Южная и Северная Америки.

Для чего нужны широта и долгота?

Представьте, что вы плывете на корабле, затерявшемся посреди океана, или передвигаетесь по бескрайней пустыне, где полностью отсутствуют какие-либо знаки и указатели. Как бы вы могли объяснить спасателям свое местоположение? Именно широта и долгота помогают отыскать человека или другой объект в любой точке земного шара, где бы он ни находился.

Географические координаты активно используются на картах поисковых систем, в навигации, на обычных географических картах. Они присутствуют в геодезических приборах, спутниковых системах позиционирования, GPS-навигаторах и других инструментах, необходимых для определения расположения точки.

Как установить географические координаты на карте?

Для расчета координат объекта на карте необходимо сначала определить, в каком из полушарий он находится. Далее следует выяснить, между какими параллелями располагается нужная точка, и установить точное число градусов – обычно они прописываются по бокам географической карты. После этого можно переходить к определению долготы, установив сначала, в каком из полушарий расположен объект относительно Гринвича.

Определение градусов долготы осуществляется аналогично широте. Если нужно выяснить расположение точки в трехмерном пространстве, дополнительно используется ее высота относительно уровня моря.

При попадании в аварийную ситуацию, человек первым делом должен уметь ориентироваться на местности. Иногда необходимо определить географические координаты своего местоположения, например, чтобы передать спасательной службе или для других целей. Существует несколько сподручных способов это сделать. Но сначала немного теории:

Экватор делит земной шар на северное и южное полушарие. Также существуют паралелли и меридианы. Параллели - это окружности, параллельные экватору. Меридианы- окружности, перпендикулярные экватору. Нулевой меридиан проходит через Гринвическую обсерваторию в лондоне. Система паралеллей и меридианов представляет собой координатную сетку, которая используется для определения местоположения и целеуказания.

Географические координаты состоят из широты и долготы, которые представляют собой угловые величины, с помощью которых можно определить положениеточки в любой части земного шара.

Географическая долгота - угол, отсчитываемый от нулевого меридиана, от 0° до 180°. Если счет ведется на запад от Гринвича, то это будет западной долготой, если на восток, то восточной. Долгота показывает, насколько точка находиться западнее или восточнее от нулевого меридиана.

Географическая широта, показывает насколько точка находится севернее или южнее от экватора, и составляет угол от 0° до 90°,отсчитываемый от плоскости экватора до одного из полюсов - северного или южного. Отсюда следует, что широта также бывает северной и южной.

Схематическое определение широты и долготы
Географические координаты измеряются в градусах, минутах и секундах. Градусом географической широты является 1/180 часть меридиана. Средняя длина одного градуса широты соответствует примерно 111,12 км. Средняя длина одной минуты соответствует 1852 м (10 кабельтовых, или 1 морской мили). Диаметр Земли (длина земной оси) между полюсами равна 12713 км.

Определение географической долготы
Градусом географической долготы является 1/360 часть экватора. Поскольку Земной шар совершает полный оборот по своей оси за 24 ч, то за 1 ч времени Земля проходит 15° долготы. Соответственно:

1° долготы = 4 мин. времени
1´ = 4 сек времени
1" = 1/15 сек времени

Исходя из выше сказанного существует способ определения географической долготы вашего местоположения при помощи часов. Для этого необходимо иметь часы, время которых выставлено по месту с известной долготой и засечь их показания в местный полдень, а разницу этого времени перевести в градусную меру:

Определение местного полудня
1). Пересчитайте ваши часы на Гринвическое время с учетом поясных поправок (места, по которому они выставлены, если не по Гринвичу), декретного и летнего времени.

2). Определите полдень в данной местности. Для этого необходимо воспользоваться гномоном - древнейшими солнечными часами, т.е. воткнутой строго вертикально в землю палкой 1-1,5 м. И засекать путем отметок на земле длины падающей линии. При приближении солнца к зениту, тень станет укорачиваться, и в момент, когда она станет наиболее короткой, это и будет истинным солнечным временем в полдень в данной местности, т.е ваши солнечные часы показывают 12ч. Хочется заметить, что во время полудня тень от палки будет направлена строго с юга на север.
3). Засечь показания ваших часов - это будет среднее Гринвическое время. Далее от этого времени следует отнять с учетом знака поправку из таблицы, поскольку угловая скорость движения не постоянна и зависит от времени года, тем самым привести среднее Гринвическое время к истинному солнечному.
А теперь вычислить разницу между истинным солнечным временем в полдень, т.е 12ч и полученное время по Гринвичу с учетом поправки. Полученный результат перевести в градусную меру, это будет географическая долгота местности.

Пример: дата - 2 мая, ваши часы выставлены по московскому времени. Московское летнее время отличается от мирового летом на 4 часа. В местный полдень часы показали 18 часов 36 минут. Следовательно среднее время по Гринвичу в этот момент было 14 часов 36 минут. Вносим поправку +3мин на 2мая. Отнимаем от этого 12 часов, получаем 2 часа 36 минут. с учетом поправки на 2 мая прибавляем 3 минуты и переводим в угловую меру. И получаем 39° западной долготы, т.к. местный полдень наступил позже гринвического.
14:36 + 3мин = 14:39 - истинное солнечное время
14:39 - 12ч = 2:39 = 39° западной долготы

Таблица 1 - Прибавлять поправку (со своим знаком) к показаниям часов для получения истинного солнечного времени

Второй способ - приводить истинное солнечное время в полдень к среднему, прибавив к нему поправку из таблицы 2, т.е к 12ч прибавлять поправку с учетом знака

Таблица 2 - Приведение истинного солнечного времени к среднему

Пример: Дата 7 октября. Вы определили солнечный полдень, т.е 12ч. Ваши часы выставлены по Гринвичу и показывают 8:20. Истинное солнечное время необходимо перевести в среднее, поскольку часы по Гринвичу показывают тоже среднее. Значит поправка на 7 октября составляет -12мин. (таблицы 2)

12ч - 12мин= 11:48 - среднее местное время11:48 - 8:20 = 3:28 = 55° восточной долготы, поскольку местный полдень наступил раньше Гринвического

На самом деле таблицы 1 и 2 отличаются только знаками. Например 14 мая из таблицы 1 поправка будет +3мин, а из второй -3мин. Поэтому можно пользоваться, например, таблицей 1 и приводить среднее время к истинному солнечному, а если приводить истинное солнечное к среднему, то брать противоположный знак поправки. На мой взгляд удобней приводить по первому способу, тогда вы всегда будете вносить поправку в среднее время по Гринвичу и высчитывать разницу от 12ч (истинный полдень)

Или еще проще - сначала высчитывать разницу между истинным солнечным и средним Гринвическим временем, а в полученный результат вносить поправку с учетом знака из таблицы 2.

Запомните, если в момент местного полудня время по Гринвичу будет меньше 12 часов, то у вас восточная долгота,если больше 12 часов дня, то западная. Данный метод позволяет определять долготу с точностью до 2-3°, причем находясь в экстремальных ситуациях, у вас скорее всего не окажется под рукой таблицы уравнения времени для внесения поправки на время года, поэтому только за счет этого результат будет отличаться от истинного на 0°- 4°, в зависимости от времени года.

Определение географической широты
Широту можно определить несколькими способами.

Способ №1. При помощи транспортира и отвеса. Транспортир можно смастерить из двух прямоугольных планок, скрепленных в виде циркуля, чтобы можно было менять угол между ними.

1). В центре транспортира закрепить нить с грузом, играющей роль отвеса.
2). Основание транспортира навести на полярную звезду.
3). Из угла между основанием транспортиром и отвесом вычесть 90°. Полученный результат будет углом между полярной звездой и горизонтом. Поскольку полярная звезда имеет угловое отклонение от оси полюса мира всего на 1°, то угол между полярной звездой и горизонтом будет широтой той местности, в которой вы находитесь.

Способ №2.
1). Засечь продолжительность дня между восходом солнца на горизонте и полным его заходом.
2). В номограмме определения широты отложить в левой части полученную продолжительность дня, а в правой части дату. Соединив полученные значения прямой, определить где она пересекается со средней частью. Это пересечение и будет широтой вашей местности.

Номограмма определения географической широты

Существует много различных систем координат, Все они служат для определения положения точек на земной поверхности. Сюда относятся главным образом географические координаты, плоские прямоугольные и полярные координаты. Вообще координатами принято называть угловые и линейные величины, определяющие точек на какой-либо поверхности или в пространстве.

Географические координаты - это угловые величины - широта и долгота, определяющие положение точки на земном шаре. Географической широтой называется угол, образованный плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке земной поверхности. Эта величина угла показывает, насколько та или иная точка на земном шаре севернее или южнее экватора.

Если точка расположена в Северном полушарии, то ее географическая широта будет называться северной, а если в Южном полушарии - южной широтой. Широта точек, расположенных на экваторе, равна нулю градусов, а на полюсах (Северном и Южном) - 90 градусов.

Географической долготой также является угол, но образованный плоскостью меридиана, принятого за начальный (нулевой), и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку. Для однообразия определения условились начальным меридианом считать меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона) и именовать его Гринвичским.

Все точки, расположенные от него к востоку, будут иметь восточную долготу (до меридиана 180 градусов), а к западу от начального - западную долготу. На рисунке ниже показано, как определять положение точки А на земной поверхности, если известны ее географические координаты (широта и долгота).

Заметим, что разность долгот двух пунктов на Земле показывает не только их взаимное расположение по отношению к нулевому меридиану, но и разницу во в этих пунктах в один и тот же момент. Дело в том, что каждые 15 градусов (24-я часть окружности) по долготе равны одному часу времени. Исходя из этого, можно по географической долготе определять разность во времени в этих двух точках.

Например.

Москва имеет долготу 37°37′ (восточную), а Хабаровск -135°05′, то есть лежит восточнее 97°28′. Какое время имеют эти города в один и тот же момент? Простые расчеты показывают, что если в Москве 13 часов, то в Хабаровске 19 часов 30 минут.

На рисунке ниже показано оформление рамки листа любой карты. Как видно из рисунка, в углах этой карты подписываются долгота меридианов и широта параллелей, образующих рамку листа данной карты.

Со всех сторон рамка имеет шкалы, разбитые на минуты. И для широты и для долготы. Более того, каждая минута точками разделена на 6 равных участков, которые соответствуют 10 секундам долготы или широты.

Таким образом, для того, чтобы определить широту какой-либо точки М на карте, надо через эту точку провести линию, параллельную нижней или верхней рамке карты, и прочитать справа или слева по шкале широты, соответствующие градусы, минуты, секунды. В нашем примере точка М имеет широту равную 45°31’30».

Аналогично проводя вертикаль через точку М параллельно боковому (ближнему к данной точке) меридиану границы данного листа карты, читаем долготу (восточную) равную 43°31’18».

Нанесение на топографическую карту точки по заданным географическим координатам.

Нанесение на карту точки по заданным географическим координатам производится в обратной последовательности. Вначале находят на шкалах указанные географические координаты, а потом через них проводят параллельную и перпендикулярную линии. Пересечение их на покажет точку с заданными географическими координатами.

По материалам книги «Карта и компас — мои друзья».
Клименко А.И.

В главе 1 было отмечено, что Земля имеет форму сфероида, т. е. сплюснутого шара. Так как земной сфероид весьма мало отличается от шара, то обычно этот сфероид называют земным шаром. Земля вращается вокруг воображаемой оси. Точки пересечения воображаемой оси с земным шаром называют полюсами. Северным географическим полюсом (PN ) принято считать тот, со стороны которого собственное вращение Земли усматривается против часовой стрелки. Южный географический полюс (PS ) - полюс, противоположный северному.
Если мысленно разрезать земной шар плоскостью, проходящей через ось (параллельной оси) вращения Земли, то получим воображаемую плоскость, которую называют плоскостью меридиана . Линия пересечения этой плоскости с земной поверхностью называют географическим (или истинным) меридианом .
Плоскость, перпендикулярную земной оси и проходящую через центр земного шара, называют плоскостью экватора , а линию пересечения этой плоскости с земной поверхностью - экватором .
Если мысленно пересечь земной шар плоскостями, параллельными экватору, то на поверхности Земли получают круги, которые называют параллелями .
Нанесенные на глобусы и карты параллели и меридианы составляют градусную сетку (рис. 3.1). Градусная сетка дает возможность определить положение любой точки на земной поверхности.
За начальный меридиан при составлении топографических карт принят Гринвичский астрономический меридиан , проходящий через бывшую Гринвичскую обсерваторию (вблизи Лондона с 1675 - 1953 гг.). В настоящее время в зданиях Гринвичской обсерватории расположен музей астрономических и навигационных инструментов. Современный нулевой меридиан проходит через замок Хёрстмонсо на 102,5 метра (5,31 секунды) к востоку от Гринвичского астрономического меридиана. Используется современный нулевой меридиан для спутниковой навигации.

Рис. 3.1. Градусная сетка земной поверхности

Координаты - угловые или линейные величины, определяющие положение точки на плоскости, поверхности или в пространстве. Для определения координат на земной поверхности точка проектируется отвесной линией на эллипсоид. Для определения положения горизонтальных проекций точки местности в топографии применяются системы географических , прямоугольных и полярных координат .
Географические координаты определяют положение точки относительно земного экватора и одного из меридианов, принятого за начальный. Географические координаты могут быть получены на основании астрономических наблюдений или геодезических измерений. В первом случае их называют астрономическими , во втором - геодезическими . При астрономических наблюдениях проектирование точек на поверхность осуществляется отвесными линиями, при геодезических измерениях - нормалями, поэтому величины астрономических и геодезических географических координат несколько отличаются. Для создания мелкомасштабных географических карт сжатием Земли пренебрегают, а эллипсоид вращения принимают за сферу. В этом случае географические координаты будут сферическими .
Широта - угловая величина, определяющая положение точки на Земле в направлении от экватора (0º) к Северному полюсу (+90º) или Южному полюсу (-90º). Широта измеряется центральным углом в плоскости меридиана данной точки. На глобусах и картах широту показывают при помощи параллелей.

Рис. 3.2. Географическая широта

Долгота - угловая величина, определяющая положение точки на Земле в направлении Запад-Восток от Гринвичского меридиана. Долготы отсчитывают от 0 до 180°, на восток - со знаком «плюс», на запад - со знаком «минус». На глобусах и картах широту показывают при помощи меридианов.

Рис. 3.3. Географическая долгота

3.1.1. Сферические координаты

Сферическими географическими координатами называют угловые величины (широта и долгота), определяющие положение точек местности на поверхности земной сферы относительно плоскости экватора и начального меридиана.

Сферической широтой (φ) называют угол между радиусом-вектором (линия, соединяющая центр сферы и заданную точку) и плоскостью экватора.

Сферическая долгота (λ) - это угол между плоскостью нулевого меридиана и плоскостью меридиана заданной точки (плоскость проходит через заданную точку и ось вращения).

Рис. 3.4. Географическая сферическая система координат

В практике топографии используют сферу радиусом R = 6371 км , поверхность которой равна поверхности эллипсоида. На такой сфере длину дуги большого круга в 1 минуту (1852 м) называют морской милей .

3.1.2. Астрономические координаты

Астрономическими географическими координатами являются широта и долгота, определяющие положение точек на поверхности геоида относительно плоскости экватора и плоскости одного из меридианов, принятого за начальный (рис. 3.5).

Астрономической широтой (φ) называется угол, образованный отвесной линией, проходящей через данную точку и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения Земли.

Плоскость астрономического меридиана - плоскость, проходящая через отвесную линию в данной точке и параллельная оси вращения Земли.
Астрономический меридиан - линия пересечения поверхности геоида с плоскостью астрономического меридиана.

Астрономической долготой (λ) называется двугранный угол между плоскостью астрономического меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью Гринвичского меридиана, принятого за начальный.

Рис. 3.5. Астрономическая широта (φ) и астрономическая долгота (λ)

3.1.3. Геодезическая система координат

В геодезической географической системе координат за поверхность, на которой находят положения точек, принимается поверхность референц -эллипсоида . Положение точки на поверхности референц-эллипсоида определяется двумя угловыми величинами - геодезической широтой (В) и геодезической долготой (L) .
Плоскость геодезического меридиана - плоскость, проходящая через нормаль к поверхности земного эллипсоида в данной точке и параллельная его малой оси.
Геодезический меридиан - линия, по которой плоскость геодезического меридиана пересекает поверхность эллипсоида.
Геодезическая параллель - линия пересечения поверхности эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и перпендикулярной к малой оси.

Геодезическая широта (В) - угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора.

Геодезическая долгота (L) - двугранный угол между плоскостью геодезического меридиана данной точки и плоскостью начального геодезического меридиана.

Рис. 3.6. Геодезическая широта (B) и геодезическая долгота (L)

3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ТОЧЕК ПО КАРТЕ

Топографические карты печатаются отдельными листами, размеры которых установлены для каждого масштаба. Боковыми рамками листов служат меридианы, а верхней и нижней рамками - параллели . (рис. 3.7). Следовательно, географические координаты можно определить по боковым рамкам топографической карты . На всех картах верхняя рамка всегда обращена на север.
Географическую широту и долготу подписывают в углах каждого листа карты. На картах Западного полушария в северо-западном углу рамки каждого листа правее значения долготы меридиана помещают надпись: «К западу от Гринвича».
На картах масштабов 1: 25 000 - 1: 200 000 стороны рамок разделены на отрезки, равные 1′ (одной минуте, рис. 3.7). Эти отрезки оттенены через один и разделены точками (кроме карты масштаба 1: 200 000) на части по 10" (десять секунд). На каждом листе карты масштабов 1: 50 000 и 1: 100 000 показывают, кроме того, пересечение среднего меридиана и средней параллели с оцифровкой в градусах и минутах, а по внутренней рамке - выходы минутных делений штрихами длиной 2 - 3 мм. Это позволяет при необходимости прочерчивать параллели и меридианы на карте, склеенной из нескольких листов.

Рис. 3.7. Боковые рамки карты

При составлении карт масштабов 1: 500 000 и 1: 1 000 000 на них наносят картографическую сетку параллелей и меридианов. Параллели проводят соответственно через 20′ и 40" (минут), а меридианы - через 30" и 1°.
Географические координаты точки определяют от ближайшей южной параллели и от ближайшего западного меридиана, широта и долгота которых известны. Например, для карты масштаба 1: 50 000 «ЗАГОРЯНИ» ближайшей параллелью, расположенной к югу от заданной точки, будет параллель 54º40′ с.ш., а ближайшим меридианом, расположенным западнее точки - меридиан 18º00′ в.д. (рис. 3.7).

Рис. 3.8. Определение географических координат

Для определения широты заданной точки необходимо:

одну ножку циркуля-измерителя установить на заданную точку, другую ножку по кратчайшему расстоянию установить на ближайшую параллель (для нашей карты 54º40′);
не меняя раствор циркуля-измерителя, установить его на боковую рамку с минутными и секундными делениями, одна ножка должна быть на южной параллели (для нашей карты 54º40′), а другая - между 10-секундными точками на рамке;
посчитать количество минут и секунд от южной параллели до второй ножки циркуля-измерителя;
добавить полученный результат к южной широте (для нашей карты 54º40′).

Для определения долготы заданной точки необходимо:

одну ножку циркуля-измерителя установить на заданную точку, другую ножку по кратчайшему расстоянию установить на ближайший меридиан (для нашей карты 18º00′);
не меняя раствор циркуля-измерителя, установить его на ближайшую горизонтальную рамку с минутными и секундными делениями (для нашей карты нижнюю рамку), одна ножка должна быть на ближайшем меридиане (для нашей карты 18º00′), а другая - между 10-секундными точками на горизонтальной рамке;
посчитать количество минут и секунд от западного (левого) меридиана до второй ножки циркуля-измерителя;
добавить полученный результат к долготе западного меридиана (для нашей карты 18º00′).

Обратите внимание на то, что данный способ определения долготы заданной точки для карт масштаба 1:50 000 и мельче имеет погрешность за счет схождения меридианов, ограничивающих топографическую карту с востока и запада. Северная сторона рамки будет короче, чем южная. Следовательно, расхождения между измерениями долготы на северной и южной рамке могут отличаться на несколько секунд. Чтобы добиться высокой точности в результатах измерений, необходимо определить долготу и по южной и по северной стороне рамки, а затем произвести интерполяцию.
Для повышения точности определения географических координат можно использовать графический метод . Для этого необходимо соединить прямыми линиями ближайшие к точке одноименные десятисекундные деления по широте к югу от точки и по долготе к западу от нее. Затем определить размеры отрезков по широте и долготе от прочерченных линий до положения точки и суммировать их соответственно с широтой и долготой прочерченных линий.
Точность определения географических координат по картам масштабов 1: 25 000 - 1: 200 000 составляет 2" и 10" соответственно.

3.3. ПОЛЯРНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Полярными координатами называют угловую и линейную величины, определяющие положение точки на плоскости относительно начала координат, принимаемого за полюс (О ), и полярной оси (ОС ) (рис. 3.1).

Местоположение любой точки (М ) определяется углом положения (α ), отсчитанным от полярной оси до направления на определяемую точку, и расстоянием (горизонтальным проложением - проекцией линии местности на горизонтальную плоскость) от полюса до этой точки (Д ). Полярные углы обычно отсчитывают от полярной оси по направлению движения часовой стрелки.

Рис. 3.9. Полярная система координат

За полярную ось могут быть приняты: истинный меридиан, магнитный меридиан, вертикальная линия сетки, направление на любой ориентир.

3.2. БИПОЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ

Биполярными координатами называют две угловые или две линейные величины, определяющие местоположение точки на плоскости относительно двух исходных точек (полюсов О 1 и О 2 рис. 3.10).

Положение любой точки определяется двумя координатами. Этими координатами могут быть либо два угла положения (α 1 и α 2 рис. 3.10), либо два расстояния от полюсов до определяемой точки (Д 1 и Д 2 рис. 3.11).

Рис. 3.10. Определение места точки по двум углам (α 1 и α 2 )

Рис. 3.11. Определение места точки по двум расстояниям

В биполярной системе координат положение полюсов известно, т.е. известно расстояние между ними.

3.3. ВЫСОТА ТОЧКИ

Ранее были рассмотрены плановые системы координат , определяющие положение любой точки на поверхности земного эллипсоида, либо референц-эллипсоида, либо на плоскости. Однако эти плановые системы координат не позволяют получить однозначное положение точки на физической поверхности Земли. Географические координаты относят положение точки к поверхности референц-эллипсоида, полярные и биполярные кординаты относят положение точки к плоскости. И все эти определения никак не касаются физической поверхности Земли, которая для географа и является более интересной, чем референц-эллипсоид.
Таким образом, плановые системы координат не дают возможности однозначно определить положение данной точки. Необходимо как-то определить своё положение хотя бы словами «выше», «ниже». Только относительно чего? Для получения полной информации о положении точки на физической поверхности Земли используется третья координата - высота . Поэтому и возникает необходимость рассмотреть третью систему координат - систему высот .

Расстояние по отвесной линии от уровенной поверхности до точки физической поверхности Земли называют высотой.

Высоты бывают абсолютные , если их отсчет ведется от уровенной поверхности Земли, и относительные (условные ), если их отсчет ведется от произвольной уровенной поверхности. Обычно за начало отсчета абсолютных высот принимают уровень океана или открытого моря в спокойном состоянии. В России и Украине за начало отсчета абсолютных высот принят нуль Кронштадтского футштока.

Футшток - рейка с делениями, укрепленная отвесно на берегу так, чтобы обеспечивалась возможность определения по ней положения поверхности воды, находящейся в спокойном состоянии.
Кронштадтский футшток - черта на медной пластине (доске), вмонтированной в гранитный устой Синего моста Обводного канала в г. Кронштадте.
Первый футшток был установлен во времена правления Петра 1, и с 1703 г. начались регулярные наблюдения за уровнем Балтийского моря. Вскоре футшток был разрушен и только с 1825 г. (и до настоящего времени) были возобновлены регулярные наблюдения. В 1840 г. гидрографом М.Ф.Рейнекебыла вычислена средняя высота уровня Балтийского моря и зафиксирована на гранитном устое моста в виде глубокой горизонтальной черты. С 1872 г. эта черта принята за нулевую отметку при вычислении высот всех точек на территории Российского государства. Кронштадский футшток неоднократно видоизменялся, однако положение его основной отметки при изменениях конструкции сохраняли прежней, т.е. определенной в 1840 г.
После распада Советского Союза украинские геодезисты не стали изобретать свою национальную систему высот, и в настоящее время в Украине по-прежнему используется Балтийская система высот .

Следует отметить, что в каждом необходимом случае не ведут измерения непосредственно от уровня Балтийского моря. Существуют на местности специальные точки, высоты которых заранее были определены в Балтийской системе высот. Эти точки называют реперами .
Абсолютные высоты H могут быть положительными (для точек выше уровня Балтийского моря), и отрицательными (для точек ниже уровня Балтийского моря).
Разность абсолютных высот двух точек называют относительной высотой или превышением (h ):
h =H А −H В .
Превышение одной точки над другой также может быть положительным и отрицательным. Если абсолютная высота точки А больше абсолютной высоты точки В , т.е. находится выше точки В , то превышение точки А над точкой В будет положительным, и наоборот, превышение точки В над точкой А - отрицательным.

Пример . Абсолютные высоты точек А и В : Н А = +124,78 м ; Н В = +87,45 м . Найти взаимные превышения точек А и В .

Решение . Превышение точки А над точкой В
h А(В) = +124,78 - (+87,45) = +37,33 м .
Превышение точки В над точкой А
h В(А) = +87,45 - (+124,78) = -37,33 м .

Пример . Абсолютная высота точки А равна Н А = +124,78 м . Превышение точки С над точкой А равно h С(А) = -165,06 м . Найти абсолютную высоту точки С .

Решение . Абсолютная высота точки С равна
Н С = Н А + h С(А) = +124,78 + (-165,06) = - 40,28 м .

Численное значение высоты называют отметкой точки (абсолютной или условной).
Например , Н А = 528,752 м - абсолютная отметка точки А; Н" В = 28,752 м - условная отметка точки В .

Рис. 3.12. Высоты точек земной поверхности

Для перехода от условных высот к абсолютным и наоборот необходимо знать расстояние от основной уровенной поверхности до условной.

Видео
Меридианы, параллели, широты и долготы
Определение положения точек земной поверхности

Вопросы и задания для самоконтроля

Географическая широта и долгота нанесены на карту мира. С их помощью легко определить расположение объекта.

Географическая карта мира — это уменьшенная проекция земной поверхности на плоскости. На ней нанесены континенты, острова, океаны, моря, реки, а также страны, большие города и другие объекты.

На географической карте нанесена координатная сетка.
На ней можно увидеть наглядно информацию о материках, морях и океанах, и карта позволяет создать образ рельефа мира.
При помощи географической карты можно рассчитать расстояние между городами и странами. Также удобно искать месторасположение объектов суши и мирового океана.

Форма Земли похожа на сферу. Если нужно определить точку на поверхности этой сферы, то можно воспользоваться глобусом, который является нашей планетой в миниатюре. Но существует самый распространенный способ поиска точки на Земле — это географические координаты — широта и долгота. Измеряются эти параллели в градусах.

Географическая карта мира с широтой и долготой — фото:

Параллели, которые проведены вдоль и поперек всей карты — это широта и долгота. С их помощью можно быстро и легко отыскать любую точку мира.

Географическая карта полушарий удобна для восприятия. На одной полусфере (восточной) изображена Африка, Евразия и Австралия. На другой — западной полусфере — Северная и Южная Америка.

Изучением широты и долготы занимались еще наши предки. Уже тогда были карты мира, не похожие на современные, но с их помощью тоже можно определить, где находится и какой объект. Простое объяснение, что такое географическая широта и долгота объекта на карте:

Широта — это координатное значение в системе сферических чисел, которая определяет точку на поверхности нашей планеты относительно экватора.

Если объекты находятся в северном полушарии, то географическую широту называют положительной, если в южном — отрицательной.
Южная широта — объект движется от экватора по направлению к Северному полюсу.
Северная широта — объект движется по направлению к Южному полюсу от экватора.
На карте широты — это линии, параллельные друг другу. Расстояние между этими линиями измеряется в градусах, минутах, секундах. Один градус — 60 минут, а одна минута — 60 секунд.
Экватор — нулевая широта.

Долгота — это координатная величина, которая определяет нахождение объекта относительно нулевого меридиана.

Такая координата позволяет узнать местоположение объекта относительно запада и востока.
Линии долготы — это меридианы. Они расположены перпендикулярно экватору.
Нулевая точка отсчета долготы в географии — это Гринвичская лаборатория, которая находится на востоке Лондона. Эту линию долготы принято называть Гринвичский меридиан.
Объекты, которые находятся на востоке от Гринвичского меридиана — это область восточной долготы, а на западе — область западной долготы.
Показатели восточной долготы считаются положительными, а показатели западной — отрицательными.

С помощью меридиана определяется такое направление, как север-юг, и наоборот.

Широта на географической карте отсчитывается от экватора — это ноль градусов. На полюсах — 90 градусов географической широты.

От каких точек, какого меридиана отсчитывается географическая долгота?

Долгота на географической карте отсчитывается от Гринвича. Начальный меридиан равен 0°. Чем дальше от Гринвича располагается объект, тем больше его долгота.

Чтобы определить местонахождение объекта, нужно узнать его географическую широту и долготу. Как говорилось выше, широта показывает расстояние от экватора до заданного объекта, а долгота — расстояние от Гринвича до необходимого объекта или точки.

Как измерять, узнать географическую широту и долготу на карте мира? Каждая параллель широты обозначена конкретной цифрой — градусом.

Меридианы тоже обозначаются градусами.

Измерить, узнать географическую широту и долготу на карте мира

Любая точка будет находится либо на пересечении меридиана и параллели, либо на пересечении промежуточных показателей. Поэтому ее координаты обозначаются конкретными показателями широты и долготы. Например, Санкт-Петербург находится по таким координатам: 60° северной широты и 30° восточной долготы.

Как говорилось выше, широта — это параллели. Чтобы ее определить нужно провести линию, параллельную экватору или близлежащей параллели.

Если объект находится на самой параллели, то определить его местонахождение просто (было описано выше).
Если объект находится между параллелями, тогда его широта определяется по ближайшей параллели от экватора.
Например, Москва находится севернее 50-й параллели. По меридиану отмеряется расстояние до этого объекта и оно равно 6°, значит, у Москвы географическая широта равна 56°.

Наглядный пример определения географических координат широты на карте мира можно найти в нижеследующем видео:

Видео: Географическая широта и географическая долгота. Географические координаты

Чтобы определить географическую долготу, нужно определить меридиан, на котором расположена точка, или его промежуточное значение.

Например, Санкт-Петербург расположен на меридиане, значение которого равно 30°.
Но, что делать, если объект расположен между меридианами? Как определить его долготу?
Например, Москва расположена восточнее 30° восточной долготы.
Теперь прибавьте количество градусов по параллели до данного меридиана. Получается 8° — значит географическая долгота Москвы равна 38° восточной долготы.

Еще один пример определения географических координат долготы и широты на карте мира в видео:

Видео: Определение широты и долготы

На любой карте указаны все параллели и меридианы. Какое максимальное значение имеет географическая широта и долгота? Наибольшее значение географической широты — 90°, а долготы — 180°. Самое маленькое значение широты — 0° (экватор), и самое маленькое значение долготы тоже 0° (Гринвич).

Географическая широта и долгота полюсов и экватора: чему равна?

Географическая широта точек земного экватора составляет 0°, Северного полюса +90°, Южного -90°. Долгота полюсов не определяется, так как эти объекты находятся на всех меридианах сразу.

Определение географических координат широты и долготы на Яндекс и Google карте онлайн

Определять географические координаты по картам в режиме реального времени может понадобится школьникам при выполнении контрольной работы или на экзамене.

Это удобно, быстро и просто. Определение географических координат широты и долготы на Яндекс и Google карте онлайн можно произвести на разных сервисах в интернете.
Например, достаточно ввести название объекта, города или страны, и кликнуть по нему на карте. Моментально появятся географические координаты этого объекта.
Кроме этого ресурс покажет адрес определяемой точки.

Режим онлайн удобен тем, что можно узнать необходимую информацию здесь и сейчас.

Как найти по координатам место на Яндекс и Google карте?

Если вы не знаете точный адрес объекта, но вам известны его географические координаты, то его местонахождение легко найти на картах Гугл или Яндекс. Как найти по координатам место на Яндекс и Google карте? Выполните следующие действия:

Зайдите, например, в карту Гугл .
Введите значение географических координат в поисковое окно. Допускается вводить градусы, минуты и секунды (например 41°24’12.2″N 2°10’26.5″E), градусы и десятичные минуты (41 24.2028, 2 10.4418), десятичные градусы: (41.40338, 2.17403).
Нажмите «Поиск», и перед вами откроется искомый объект на карте.

Результат появится моментально, а сам объект будет помечен на карте «красной каплей».

Найти спутниковые карты с координатами широты и долготы просто. Нужно только в поисковое окно Яндекса или Гугла ввести ключевые слова, и сервис моментально выдаст то, что нужно.

Например, «Спутниковые карты с координатами широты и долготы». Откроется множество сайтов с предоставлением подобного сервиса. Выбирайте любой, кликайте по нужному объекту и определяйте координаты.

Спутниковые карты — определение координат широты и долготы

Интернет нам дает большие возможности. Если раньше для определения долготы и широты нужно было использовать только бумажную карту, то сейчас достаточно иметь гаджет с подключением к сети.