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

Наше деловое партнерство www.banwar.org

Географічні координати визначають положення точки на земній поверхні (в вузькому сенсі) або, більш широко, в географічній оболонці. Географічні координати будуються за принципом сферичних. Аналогічні координати застосовуються на інших планетах, а також на небесній сфері.

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.

Від широти місця, як і від пори року, залежить тривалість дня.

Через відмінності форми Землі (геоїд) від кулі, географічна широта точок дещо відрізняється від їх геоцентрической широти, т. Е. 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 - кут λ між площиною меридіана, що проходить через дану точку, і площиною початкового нульового меридіана, від якого ведеться відлік довготи. Довготи від 0 ° до 180 ° на схід від нульового меридіана називають східними, на захід - західними. Східні довготи прийнято вважати позитивними, західні - негативними.

Вибір нульового меридіана довільний і залежить тільки від угоди. Зараз за нульовий меридіан прийнятий Гринвичский меридіан, що проходить через обсерваторію в Грінвічі, на південному сході Лондона. В якості нульового раніше вибиралися меридіани обсерваторій Парижа, Кадіса, Пулково і т. Д.

Від довготи залежить місцевий 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 інерційної системи координат в географічну (тобто з в ) Здійснюється виходячи з значень широти і довготи. Координати центру географічної системи координат в інерціальній приймають значення (при розрахунку по кулястої моделі Землі):

де R - радіус землі, U - кутова швидкість обертання Землі, h - висота над рівнем моря.

Орієнтація осей в географічній системі координат (ГСК) вибирається за алгоритмом:

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 на вертикально вгору.

Орієнтація тригранників XYZ, через обертання землі і руху ТЗ постійно зміщується з кутовими швидкостями [1].

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

Напіввільних в азимут система координат

Напіввільних в азимут СК відрізняється від ГСК тільки одним рівнянням, яке має вигляд:

Відповідно, система має теж початкове положення, що ГСК і їх орієнтація також збігається з однією лише різницею, що її осі і відхилені від відповідних осей ГСК на кут для якого справедливо рівняння

Перетворення між ГСК і напіввільної в азимут СК здійснюється за формулою [1]

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 іспользвуется система WGS84.

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

1. в ° градусах з десятковим дробом (сучасний варіант)
2. в ° градусах і 'хвилинах з десятковим дробом
3. в ° градусах, 'хвилинах і "секундах з десятковим дробом (історично сформована форма запису)

Роздільником десяткового дробу завжди є крапка. 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 з знаками «-» для негативної довготи. На картах Google спочатку широта, потім довгота, на картах Яндекс довгота і широта. Ці координати видно, наприклад, при прокладці маршрутів від довільних точок. При пошуку розпізнаються і інші формати.

У навігаторах за замовчуванням частіше показуються градуси і хвилини з десятковим дробом з літерним позначенням, наприклад, в Navitel, в iGO. Вводити координати можна і відповідно до іншими форматами. Формат градуси і хвилини рекомендується також при радіообміну в морській справі.

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) [2]. Як приклад, варіанти запису координат знака «Нульовий кілометр автодоріг Російської Федерації» - 55 ° 45'20.99 "с. ш. 37 ° 37'03.62 "в. д. (G) (O) (Я):

55.755831 °, 37.617673 ° - градуси

N55.755831 °, E37.617673E ° - 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.

Примітки

1. Salychev. OS Applied Inertial Navigation: problems and solutions. - Moscow :: BMSTU Press, 2004. - 304 с. - ISBN 5-7038-2395-1

посилання

1. Географічні координати всіх міст на Землі
2. Географічні координати населених пунктів Землі (1)
3. Географічні координати населених пунктів Землі (2)
4. Перерахунок координат з градусів в градуси / хвилини, в градуси / хвилини / секунди і назад
5. Перерахунок координат з градусів в градуси / хвилини / секунди і назад