Географи́ческие координа́ты - угловые величины: широта (р и долгота К, определяющие положение объектов на земной поверхности и на карте, 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 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. От широты места, как и от времени года, зависит продолжительность дня.
Из-за отличия формы Земли от шара географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты, т. е. 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).Долгота́ - угол λ между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготы от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу - западными. 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 время.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 В навигации в качестве начала системы координат выбирается центр масс транспортного средства (ТС). Переход начала координат из инерциальной системы координат в географическую (т.е из O_i в O_g) осуществляется исходя из значений широты и долготы. Координаты центра географической системы координат O_g в инерциальной принимают значения (при расчёте по шарообразной модели Земли):
X_{og}=(R+h) cos(\varphi) cos(Ut+\lambda) Y_{og}=(R+h) cos(\varphi) sin(Ut+\lambda) 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 (ГСК) выбирается по алгоритму.
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 ТС постоянно смещается с угловыми скоростями.
\omega_E=-V_N/R \omega_N=V_E/R+U cos(\varphi) \omega_{Up}=\frac{V_E}{R}tg(\varphi)+U sin(\varphi) Основным недостатком в практическом применении ГСК в навигации является большие величины угловой скорости этой системы в высоких широтах, возрастающие вплоть до бесконечности на полюсе. Поэтому вместо ГСК используется полусвободная в азимуте СК.Полусвободная в азимуте СК отличается от ГСК только одним уравнением, которое имеет вид:
\omega_{Up}=Usin(\varphi) Соответственно, система имеет тоже начальное положение, что ГСК и их ориентация также совпадает с одной лишь разницей, что её оси X_w и Y_w отклонены от соответствующих осей ГСК на угол \varepsilon для которого справедливо уравнение
d \varepsilon/dt=-\frac{V_E}{R}tg(\varphi) Преобразование между ГСК и полусвободной в азимуте СК осуществляется по формуле
N=Y_w cos(\varepsilon)+X_w sin(\varepsilon) 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.Для записи географических координат используется система WGS84.
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 всегда служит точка. 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 знаками «-» 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. [источник не указан 1281 день]
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). Как пример, варианты записи координат знака «Нулевой километр автодорог Российской Федерации» -- 55°45′21″ с. ш. 37°37′04″ в. д. (G) (O) (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.
Предлагаем воспользоваться аналогичным сервисом от Google — + местонахождение интересных мест в мире на схеме Гугл Мапс
Расчет расстояния между двумя точками по координатам:
Калькулятор онлайн — вычисление расстояния между двумя городами, точками. Их точное местоположение в мире, можно найти по ссылке выше
Страны по алфавиту:
Определение широты и долготы на карте?
На странице быстрое определение координат на карте - узнаем широту и долготу города. Онлайн поиск улиц и домов по адресу, по GPS, для определения координат на карте Яндекс, как найти местоположение — подробнее описано ниже.
Определение географических координат любого города в мире (узнать широту и долготу) по онлайн карте от сервиса Яндекс на самом деле очень простой процесс. У вас два удобных варианта, остановимся подробнее на каждом из них.
Заполняем форму: Ростов-на-Дону Пушкинская 10 (с помощью и при наличии номера дома, поиск будет проходить более точный). Справа в верхнем углу расположена форма определения координат, которая содержит 3 точных параметра — координаты метки, центр карты и масштаб приближения.
После активации поиска «Найти» в каждом поле будут нужные данные — долгота и широта. Смотрим поле «Центр карты».
Второй вариант: В этом случае еще проще. Интерактивная карта мира с координатами содержит метку. По умолчанию она стоит в центре города Москва. Необходимо перетащить метку и поставить на нужный город, например, определяем координаты на . Широта и долгота автоматически будут соответствовать объекту поиска. Смотрим поле «Координаты метки».
При поиске нужного города или страны, используйте инструменты навигации и масштабирования. Приближая и уменьшая масштаб +/- , также перемещая саму интерактивную карту, легко найти любую страну, искать регион на карте мира. Таким образом, вы можете найти географический центр Украины или России. В стране Украина это поселок Добровеличковка, который расположен на реке Добрая Кировоградская область.
Скопировать географические координаты центра Украины пгт. Добровеличковка — Ctrl+C
48.3848,31.1769 48.3848 северной широты и 31.1769 восточной долготы
Долгота +37° 17′ 6.97″ в.д. (37.1769)
Широта +48° 38′ 4.89″ с.ш. (48.3848)
На въезде в поселок городского типа установлен знак, оповещающий об этом интересном факте. Рассматривать его территорию, скорее всего будет неинтересно. Есть куда более занимательные места в мире.
Как по координатам найти место на карте?
Рассмотрим обратный процесс, для примера . Зачем нужно определение широты и долготы на карте? Допустим вам понадобится, определить по координатам GPS навигатора точное расположение автомобиля на схеме. Или близкий друг позвонит в выходной день и сообщит координаты своего местонахождения, приглашая вас присоединиться к охоте или рыбной ловле.
Зная точные географические координаты, вам пригодится карта с широтой и долготой. Достаточно ввести в форму поиска от сервиса Яндекс свои данные, чтобы определение местоположения по координатам успешно свершилось. Пример, вводим широту и долготу улицы Московская 66 в городе Саратов - 51.5339,46.0368. Сервис быстро определит и покажет в виде метки местоположение данного дома в городе.
Кроме вышеперечисленного, вы легко сможете определить координаты на карте любой станции метро в городе. После названия города пишем название станции. И наблюдаем, где расположится метка и её координаты с широтой и долготой. Для определения протяженности маршрута, необходимо применить инструмент «Линейка» (измерение расстояний на карте). Ставим метку в начале маршрута и затем в конечной точке. Сервис автоматически определит расстояние в метрах и покажет сам трек на карте.
Точнее обследовать место на карте представляется возможным благодаря схеме «Спутник» (верхний угол справа). Посмотрите, как выглядит . Вы можете проделать с ней все вышеперечисленные операции.
Карта мира с долготой и широтой
Представьте, вы находитесь в незнакомой местности, и рядом нет никаких объектов или ориентиров. И спросить не у кого! Каким образом вы смогли бы объяснить своё точное местоположение, что бы вас быстро нашли?
Благодаря таким понятиям, как широта и долгота, вас смогут обнаружить и найти. Широта показывает местоположение объекта по отношению к Южному и Северному полюсам. За нулевую широту принято считать экватор. Южный полюс расположен на 90 град. южной широты, а Северный на 90 градусе северной широты.
Этих данных оказывается недостаточно. Необходимо знать положение также относительно Востока и Запада. Здесь и пригодится координата долгота.
Благодарим за предоставленные данные сервис Яндекс. Карты
Картографические данные городов России, Украины и мира
Видеоурок «Географическая широта и географическая долгота. Географические координаты» поможет вам получить представление о географической широте и географической долготе. Учитель расскажет, как правильно определять географические координаты.
Географическая широта - длина дуги в градусах от экватора до заданной точки.
Чтобы определить широту объекта, надо найти параллель, на которой находится этот объект.
Например, широта Москвы - 55 градусов и 45 минут северной широты, записывается это так: Москвы 55°45" с.ш.; широта Нью-Йорка - 40°43" с.ш.; Сидней - 33°52" ю.ш.
Географическую долготу определяют по меридианам. Долгота может быть западной (от 0 меридиана на запад до 180 меридиана) и восточной (от 0 меридиана на восток до 180 меридиана). Значение долгот измеряется в градусах и минутах. Географическая долгота может иметь значения от 0 до 180 градусов.
Географическая долгота - длина дуги экватора в градусах от начального меридиана (0 градусов) до меридиана заданной точки.
Начальным меридианом считается Гринвичский меридиан (0 градусов).
Рис. 2. Определение долгот ()
Чтобы определить долготу, нужно найти меридиан, на котором находится заданный объект.
Например, долгота Москвы - 37 градусов и 37 минут восточной долготы, записывается это так: 37°37" в.д.; долгота Мехико - 99°08" з.д.
Рис. 3. Географическая широта и географическая долгота
Для точного определения местонахождения объекта на поверхности Земли надо знать его географическую широту и географическую долготу.
Географические координаты - величины, определяющие положение точки на земной поверхности с помощью широт и долгот.
Например, Москва имеет следующие географические координаты: 55°45" с.ш. и 37°37" в.д. Город Пекин имеет следующие координаты: 39°56′ с.ш. 116°24′ в.д. Сначала записывается значение широты.
Иногда требуется найти объект по уже заданным координатам, для этого надо сначала предположить, в каких полушариях находится данный объект.
Домашнее задание
Параграфы 12, 13.
1. Что такое географическая широта и долгота?
Список литературы
Основная
1. Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. - 10-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010. - 176 с.
2. География. 6 кл.: атлас. - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, ДИК, 2011. - 32 с.
3. География. 6 кл.: атлас. - 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, ДИК, 2013. - 32 с.
4. География. 6 кл.: конт. карты. - М.: ДИК, Дрофа, 2012. - 16 с.
Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники
1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. - М.: Росмэн-Пресс, 2006. - 624 с.
Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ
1. География: начальный курс. Тесты. Учеб. пособие для учащихся 6 кл. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2011. - 144 с.
2. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. - М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. - 284 с.
Материалы в сети Интернет
1. Федеральный институт педагогических измерений ().
2. Русское Географическое Общество ().
Прошло то время, когда GPS было исключительной прерогативой навигаторов. Теперь GPS-приемник может быть и в автомобильной сигнализации, и в системе видеонаблюдения, и в фотоаппарате и в телефоне. Также стало модным вместо адреса указывать на визитках и на сайтах точные координаты.
Многие сталкивались с тем, что на разных устройствах координаты выглядят по-разному, и попытки доехать до нужной точки по координатам из-за несовпадения системы их записи сопровождаются проблемами. Нужное место либо приходится искать дополнительно, ориентируясь по приметам, либо вообще дело оканчивается провалом. Если мы ищем что-нибудь приметное, или знаем другие ориентиры - дело легко поправимое. А проигрыш на соревнованиях по GPS-ориентированию из-за неправильного прочтения координат легко переживается.
Но ситуации могут быть и посерьезнее. Например, вы полностью доверились своей сигнализации с GPS-отслеживанием местоположения машины, например, установив охранную систему "StarLine Победит" или Pandora DXL 3700 . Машину угнали, но вы спокойны, зная где ее найти. Когда же дело доходит до практики ее поиска, вдруг начинаются проблемы: в предполагаемом месте машины нет. А теперь представим куда более серьезную ситуацию: человек попал в беду, координаты его местонахождения известны, а найти его невозможно.
Почему так может получиться? Все дело оказывается в том, что простой набор цифр, хотя и очень похожих между собой, в несовпадающих системах координат может привести нас совершенно в другое место.
О системах записи координат
В школьном курсе географии рассказывается, что координаты должны измеряться в Градусах, Минутах и Секундах. Поэтому разница в написании зачастую воспринимается как прихоть дизайнера интерфейса. Но так ли это? Как раз здесь и кроется подвох, который может привести к совершенно неожиданным последствиям.
Разберемся, чем отличаются три наиболее распространенные системы записи координат.
Привычный формат записи: градусы, минуты, секунды
Этот формат в качестве предустановленного используется, например, в навигаторах JJ Connect. Выглядит он следующим образом: ГГГ°ММ"СС,С"
Координаты при этом выглядят так:
N 067°27"13.8"
E 034°16"59.9"
Что это означает на практике?
Максимальное количество градусов, которое может быть - 180. Поэтому и для широты, где максимальное значение составляет 90, часто все равно используется трехзначное число. В этом вопросе сходятся все три системы. Часто опускается первый ноль, но обычно интуитивно понятно, сколько цифр означают градусы. Для нашей страны для северной координаты цифр всегда не меньше двух - от 41 на юге до 90 градусов на Северном полюсе, а для восточной - либо две, либо три, от 19 для Калининградской области до 170 градусов в Баренцевом море.
У всех трех систем записи координат последние пять цифр обозначают доли градуса. В данной системе координат далее идут минуты. Их в градусе 60. За минутами идут секунды (60 в одной минуте) и десятичные (!) доли секунды. Путаницы добавляет разный формат отделения десятичных долей в американской и европейской традиции - запятая или точка.
Если вы не видите привычных обозначений ‘ для минуты и " для секунд, например, координаты выглядят так:
N 067 27 13.8
E 034 16 59.9
Или хуже того, вот так:
N 672713.8
E 0341659.9
то опознать этот формат можно по точке или запятой перед последней цифрой.
Следующий формат записи: градусы, минуты, десятичные доли минуты
Этот формат по умолчанию используют, например, навигаторы Garmin. Выглядит он следующим образом: ГГГ°ММ.ССС"
Например:
N 067°27.230"
E 034°16.998"
Как видно, внешний вид координат почти совпадает. Разница есть, но если бы не цифра 9, которая подсказывает, что это не могут быть секунды (их не может быть больше 60, как мы помним), то можно было бы подумать, что это одна и та же система записи. Но нет, здесь минуты и десятичные доли минуты до третьего знака.
Если привычные градусы и знак минуты в конце указанных координат отсутствуют, опознать этот формат записи можно по точке или запятой перед последними тремя цифрами.
Однако такой подход тоже не всегда дает стопроцентную гарантию попадания. Например, охранный комплекс MS-PGSM «Спутник» координаты выдает в аналогичной системе записи, но количество знаков после запятой в минутах не три, а четыре. При этом количество разрядов для градусов разное: для широты 2 цифры, а для долготы - три. Предположить именно это в данном случае легко благодаря тому, что здесь точка очевидно используется для отделения десятичных долей числа. Поскльку градусов по широте больше девяноста быть не может, то следующие цве цифры означают минуты.
Вид записи координат охранного комплекса MS-PGSM «Спутник»
Наконец, третий формат записи: градусы, десятичные доли градуса до пятого знака после запятой
В этом формате нет минут и секунд вовсе. Все пять знаков означают исключительно десятичные доли градуса.
N 67,45383°
E 34,28331°
В случае отсутствия значка градуса его можно опознать по тому, что никаких точек или запятых между последними пятью цифрами нет.
Десятичный формат записи координат в качестве предустановленного, например, идет у навигаторов Lexand и охранных систем StarLine. Такая форма записи координат облегчает расчет расстояния между разными координатами, так как для этого требуется косинус угла широты.
Итак, для чего нужно это длинное вступление?
Если посмотреть внимательнее на эти разные по виду цифры, окажется, что это одна и та же точка в разных системах записи координат!
Очень часто встречаются жалобы на соревнованиях, например от пилотов Mercedes-Benz , или при чтении каких-нибудь штурманских листов, что «вот, нам выдали координаты Garmin, и мы долго искали съезд, но не нашли».
Действительно, забив координаты первой системы записи во вторую и наоборот, найти искомое будет сложно, но теоретически возможно. Разница между получившимися точками на широте 67 градусов составит около 200 - 300 метров.
Например,
N 067 27 13.8 и N 067 27.138
E 034 16 59.9 и E 034 16.599
Между 27,138" и 27"13,8" разница будет такова: в одной секунде широты на этой широте 0,03087 км, то есть почти 30 метров. У нас же ошибка по широте составляет 5,52 секунды, то есть 170 метров.
С долготой не лучше: на этой широте в одной секунде долготы будет 0,01185 км, а разница с реальными координатами места составляет почти 24 секунды. То есть примерно 280 метров.
Вместо точки мы получили грубый квадрат 300х200 метров. Плохо, особенно если учесть, что навигатор сам по себе может давать неточное позиционирование при плохом приеме спутников. Но для многих задач разница вполне приемлема, поэтому часто люди не задумываются, почему они не попали точно к месту назначения.
Если же бездумно вбить цифры в последний формат записи, то ошибка будет куда серьезнее, если не сказать, что она будет фатальной. В одной десятой градуса широты больше 11 км! Да и по долготе не лучше: в одной десятой градуса долготы на широте примера более 4 км. А разница между реальными координатами точки и мнимыми начинается уже в десятых градуса!
Что делать?
В большинстве навигаторов можно менять системы записи координат в настройках. Если предложенные вам координаты по виду не совпадают с тем, что вы видите в навигаторе, не поленитесь разобраться с прибором и найти, как меняется система координат. К сожалению, данная функция часто хорошо «спрятана» и ее не всегда легко найти.
Однако в некоторых случаях поменять систему координат нельзя. В таком случае координаты точек нужно пересчитать для приведения в соответствие друг другу.
Вид координат по умолчанию в навигаторах Lexand SG-555 и Garmin Rino 530HCx
Как пересчитать координаты из одной системы записи в другую?
|
Исходные данные: градусы, минуты, секунды |
|
|
ГГГ °ММ"СС,С" в ГГГ °ММ,МММ" |
Новые минуты вычисляются так: СС.С"/60 + ММ = ММ,МММ" |
|
ГГГ °ММ"СС,С"в ГГГ ,ГГГГГ ° |
Секунды и минуты переводятся в десятичный формат: СС.С"/3600 + ММ/60 = 0,ГГГГГ |
|
Исходные данные: градусы, минуты, десятичные доли минуты |
|
|
ГГГ °ММ,МММ" в ГГГ ° ММ"СС,С" |
Для перевода десятичных долей минуты в секунды и десятичную долю секунды нужно (ММ,МММ" - ММ)*60 = СС,С |
|
ГГГ °ММ,МММ" в ГГГ ,ГГГГГ ° |
Минуты переводятся в десятичные доли градуса: ММ,МММ"/60 = 0,ГГГГГ |
|
Исходные данные: градусы и десятичные доли градуса |
|
|
ГГГ ,ГГГГГ ° в ГГГ °ММ"СС,С" |
целая часть (0,ГГГГГ*60) = ММ (0,МММ) * 60 = CC,С |
|
ГГГ ,ГГГГГ ° в ГГГ °ММ,МММ" |
0,ГГГГГ*60 = ММ,МММ |
Справка: сколько километров в одном градусе?
Широта
Один градус широты - единица постоянная. Длина меридиана 40007,86 км. Поэтому в одном градусе широты всегда неизменное количество километров: 40007,86 км / 360° = 111,1329 км.
Долгота
Поскольку мы находимся в полярной системе координат - в полюсах все долготы сходятся - то количество километров в одном градусе долготы зависит от широты. На экваторе расстояние между долготами максимальное.
Длина экватора чуть больше длины меридиана и составляет 40075,7 км. В одном градусе долготы на экваторе примерно такое же количество километров, как в широте: 40075,7 км /360° = 111,3213 км. Для того чтобы рассчитать количество километров по долготе на конкретной широте, нужно это число умножить на косинус широты.
Т.е. в одном градусе долготы на 67-й параллели из примера будет (40075,7 км / 360°) х cos 67,45383° = 111,3213 х 0,3834 = 42,68 км
Если сместиться поближе к экватору, например на 55-ю параллель в Москву, то в одном градусе долготы уже будет (40075,7 км / 360°) х cos 55° = 63,85 км
А в Сочи и Владивостоке на 43-й параллели в одном градусе долготы уже будет (40075,7 км / 360°) х cos 43° = 81,41 км.
|
|
