- Как определить широту и долготу на карте: точно и быстро
- Географические координаты
- Сферические координаты
- Астрономические координаты
- Понятие о широте
- Понятие о долготе
- Как определить свои координаты
- Определение долготы гномоном
- Как определить географическую широту
- Как определить географические координаты
- Как определить координаты на карте
- Измерение расстояний с помощью градусной сетки
- Географический градус
- Географическое положение
- Географическая карта мира с широтой и долготой
Как определить широту и долготу на карте: точно и быстро
Географические координаты
Для решения большинства практических задач поверхность планеты может быть принята за плоскость, где местоположение точки характеризуется только двумя координатами. В современной географии такие координаты называют широтой и долготой точки. В первом приближении эти свойства точки можно представить в виде расстояния, на которое она отстоит от начального значения широты и долготы.
Чтобы соотнести положение объекта с реальным миром, создана модель Земли в виде карты с изображенными на ней географическими объектами: материки, горы, реки, города и тому подобное. Поверх этих объектов нанесена градусная сетка, служащая для определения координат любого интересующего места.
Как определять широту и долготу? Существует несколько способов.
В зависимости от целей, которые поставлены перед составителями карт, система координат может быть различной. В этом случае модель Земли может приниматься либо за идеальную сферу, либо за особую геометрическую фигуру – геоид.
Сферические координаты
В случае, если карта представляет собой только небольшую часть земной поверхности и имеет малый масштаб, то при ее построении применяется сферическая система координат.
В этой системе от рассматриваемой на поверхности планеты точки до геометрического центра сферы перпендикулярно ее поверхности пропускается линия, которую называют нормалью к точке. Угол между этой нормалью и экваториальной плоскостью будет географической широтой интересующей точки.
Существует также сферическая система координат для точек, находящихся над или под поверхностью. В этом случае нормаль превращается в третью координату, представляющую собой высоту точки над уровнем моря. Такая координатная система применяется для расчета орбит околоземных спутников.
Астрономические координаты
Как определять широту и долготу точки с большой точностью – эта задача становится все более сложной по мере увеличения масштаба. Дело в том, что расхождения между реальной формой Земли и ее сферической моделью проявляются гораздо явственнее на мелко масштабированных картах. Для таких случаев применяется астрономическая система координат, учитывающая настоящую форму планеты.
В связи с тем, что планета вращается с достаточно большой скоростью, ее внутреннее вещество в виде жидкой мантии испытывает на себе центробежную силу. Она вытягивает планету у экватора и стягивает у полюсов. Поэтому радиус Земли в этих 2-х точках различен: 6357 км от центра планеты до полюса и 6378 км от центра до экватора.
Такая геометрическая фигура получила название геоид. Все точки на поверхности геоида направлены не к ее геометрическому центру, а к центру ее масс.
Здесь заключается главное отличие астрономической системы координат от сферической. В первой линия — которую в этой системе называют отвесной линией — от точки параллельна направлению силы тяжести и перпендикулярна земной поверхности, а во второй – к центру планеты.
Для определения отвесной линии применяются астрономические наблюдения за небесной сферой с помощью специальных инструментов либо математические вычисления на основе этих наблюдений. Для каждого региона она будет различна, так как вещество внутри планеты распределено неравномерно.
Понятие о широте
Если соединить линией точки, находящиеся на равном расстоянии от полюса, то получится параллель. Такие параллели могут быть продолжены все дальше и дальше от одного полюса по направлению к другому. При этом их длина по мере удаления будет расти, так как будет увеличиваться плоскость, описываемая ими.
На определенном расстоянии, когда параллель будет удалена от обоих полюсов на равное расстояние, она будет иметь максимальную длину. Эта параллель носит название экватор, и она ограничивает плоскость, которая называется экваториальной.
Плоский двугранный угол между этой плоскостью и параллелью, на которой расположен объект, получил название географическая широта. Чем меньше этот угол, тем ближе находится рассматриваемая точка к линии экватора. На самом экваторе географическая широта будет равняться нулю.
Параллели расположены по обе стороны от нее, и широта принимает положительное или отрицательное значение в зависимости от того, в каком полушарии находится объект.
Понятие о долготе
Перпендикулярно параллелям земную поверхность пересекают другие линии, называемые меридианами. Эти дуги также описывают плоскость в виде окружности, каждая из 2-х сторон которой находится в противоположном полушарии. Меридиан, проходящий через английский город Гринвич, принято называть «нулевым» или «опорным».
Плоский двухгранный угол между этим меридианом и тем, на котором стоит исследуемая точка, называется географической долготой. Развернутый угол со значением 1800 находится прямо напротив нулевого, на другой стороне планеты. К востоку от опорного меридиана долготы принимают положительное, а к западу – отрицательное значение. Все меридианы сходятся в одну точку на полюсах планеты.
Как определить свои координаты
При попадании человека в чрезвычайную ситуацию он должен, прежде всего, хорошо ориентироваться на местности. В некоторых случаях необходимо иметь определенные навыки в определении географических координат своего местопребывания, к примеру, чтобы передать их спасателям. Есть несколько способов, чтобы сделать это подручными способами. Приведем наиболее простые из них.
Определение долготы гномоном
Если вы отправляетесь в путешествия, то лучше всего выставлять часы на гринвичское время:
- Необходимо определить, когда в данной местности будет полдень по Гринвичу.
- Воткнуть палку (гномон) для определения самой короткой солнечной тени в полдень.
- Засечь минимальную тень, отбрасываемую гномоном. Это время и будет местный полдень. Кроме того, данная тень в это время будет указывать строго на север.
- Высчитать по этому времени долготу того места, где вы находитесь.
Вычисления производить исходя из следующего:
- так как Земля совершает полный оборот за 24 часа, следовательно, 15∗ (градусов) она пройдет за 1 час;
- 4 минуты времени будут равны 1 географическому градусу;
- 1 секунда долготы будет равна 4 секундам времени;
- если полдень наступил ранее 12 часов по Гринвичу, это означает, что вы находитесь в Восточном полушарии;
- если самую короткую тень вы засекли позже 12 часов по Гринвичу, тогда вы находитесь в Западном полушарии.
Пример простейшего вычисления долготы: самая короткая тень отбрасывалась гномоном в 11 часов 36 минут, то есть полдень наступил на 24 минуты раньше, чем в Гринвиче. Исходя из того, что 4 минуты времени равны 1∗ долготы, высчитываем – 24 минуты / 4 минуты = 6∗. Это значит, что вы находитесь в Восточном полушарии на 6∗ долготы.
Как определить географическую широту
Определение производится с помощью транспортира и отвеса. Для этого из 2-х прямоугольных планок делается транспортир и скрепляется в виде циркуля для того, чтобы угол между ними можно было менять.
- Нить с грузом закрепляется в центральной части транспортира и играет роль отвеса.
- Своим основанием транспортир наводится на Полярную Звезду.
- Из показателей угла между отвесом транспортира и его основанием вычитается 90∗. В результате получается угол между горизонтом и Полярной Звездой. Так как эта звезда всего лишь на 1∗ отклонена от оси мирового полюса, то полученный угол и будет равен широте того места, где вы в данное время находитесь.
Как определить географические координаты
Самый простой способ определения географических координат, который не требует никаких вычислений, такой:
- Открываются карты Google.
- Находите там точное место; карта двигается мышью, удаляется и приближается при помощи ее колесика
- находите населенный пункт по названию при помощи поиска.
По этим же координатам можно увидеть место на карте. Только менять местами эти цифры нельзя. Если вы на первое место поставите долготу, а потом широту, то рискуете оказаться в другом месте. Например, вместо Москвы попадете в Туркменистан.
Как определить координаты на карте
Чтобы определить географическую широту объекта, нужно найти ближайшую к нему параллель со стороны экватора. К примеру, Москва находится между 50-й и 60-й параллелями. Ближайшая параллель со стороны экватора – 50-я. К этой цифре прибавляется то число градусов дуги меридиана, которое насчитывается от 50-й параллели до искомого объекта. Число это равно 6. Следовательно, 50 + 6 = 56. Москва лежит на 56-й параллели.
Для определения географической долготы объекта находят тот меридиан, где он располагается. Пример, Санкт-Петербург лежит на востоке от Гринвича. Меридиан, этот отстоит то нулевого меридиана на 30∗. Это означает, что город Санкт-Петербург расположен в Восточном полушарии на долготе в 30∗.
Как определить координаты географической долготы искомого объекта, если он расположен между двумя меридианами? В самом начале определяется долгота того меридиана, который располагается ближе к Гринвичу. Потом к данному значению необходимо прибавить такое количество градусов, которое составляет на дуге параллели расстояние между объектом и ближайшим к Гринвичу меридианом.
Пример, Москва расположена на востоке от меридиана 30∗. Между ним и Москвой дуга параллели составляет 8∗. Это означает, что у Москвы восточная долгота и она равна 38∗ (в. д.).
Как определить свои координаты на топографических картах? Геодезические и астрономические координаты одних и тех же объектов отличаются в среднем на 70 м. Параллелями и меридианами на топографических картах являются внутренние рамки листов. Широта и долгота их написаны в углу каждого листа. Листы карт Западного полушария имеют пометку в северо-западном уголке рамки «К западу от Гринвича». На картах Восточного полушария соответственно будет пометка «К востоку от Гринвича».
Измерение расстояний с помощью градусной сетки
Для измерения расстояний с помощью градусной сетки необходимо знать, чему соответствует 10 дуги. Меридианы имеют постоянную длину на всем своем протяжении и 10 соответствует приблизительно 111 км. Единственное необходимое условие, которое требуется соблюдать, чтобы узнать расстояние по меридиану – оба объекта должны находиться на одном и том же меридиане.
Таким образом, если расстояние между объектами составляет 15 0, то расстояние между ними будет: 5 х 111 = 555 км.
Что касается параллелей, то по мере удаления от экватора их длина уменьшается и точное значение в километрах узнать достаточно сложно. Поэтому для вычисления расстояния между объектами, расположенными на одной параллели, следует руководствоваться приведенной таблицей.
| Широта | Расстояние, км |
| 00 (экватор) | 111,3 |
| 50 | 110,9 |
| 100 | 109,6 |
| 150 | 107,6 |
| 200 | 104,6 |
| 250 | 102,1 |
| 300 | 96,5 |
| 350 | 91,3 |
| 400 | 85,4 |
| 450 | 78,8 |
| 500 | 71,7 |
| 550 | 64,0 |
| 600 | 55,8 |
| 650 | 47,2 |
| 700 | 38,2 |
| 750 | 28,9 |
| 800 | 19,4 |
| 850 | 9,7 |
| 900 (полюс) | 0 |
Географический градус
Как определять широту и долготу и с помощью каких величин ее выражать стало актуальной задачей с началом эпохи Великих географических открытий. Первые картографы предложили для определения географических координат использовать градусы.
Объясняется это тем, что широта и долгота по своей сути являются плоскими двугранными углами, для вычисления которых применимы те же единицы измерения, что и в других областях геометрии.
Не пропустите самую популярную статью рубрики: Куда впадает река Енисей, исток, устье, описание, где находится.
Географическое положение
Географическое положения связано с несколькими фундаментальными определениями – географический объект, геопространственное отношение, элементы внешней среды и пр. В общем смысле определение географического положения, его установление, анализ взаимодействий и связей между отдельными географическими объектами – это и есть фундаментальная задача географии.
Именно в процессе развития этой науки и родилось понятие о географическом положении как об индивидуальном факторе географического объекта. Это важно исторически, т.к.
связано с определением территории и границ географического объекта и его основными свойствами.
Определением географического положения занимается теоретическая география, которая использует принцип позиционного подхода, означающий, что свойства географического объекта зависят от его географического положения. Кроме этого, в теоретической географии также учитывается принцип позиционного давления, в соответствии с которым географический объект может перемещаться под влиянием внешних факторов и объективных причин.
В более узком смысле определение географического положения – определение географических координат и направления сторон света. Это – важная прикладная задача, решение которой является важным для успешного выполнения функций в различных сферах деятельности. В практическом смысле ее решение сводится к определению географической долготы и широты.
Географические координаты
- Определение географической долготы
Определить географическую долготу и направление сторон света можно простейшим способом с помощью гномона (обычной палки), часов и календаря с таблицей поправок. Наиболее короткая тень от гномона указывает наступления местного полудня (при этом она будет направлена строго с юга на север).
Макаров Игорь Тарасович
Охотник и рыболов с опытом 20 лет. Любитель дикой природы
Необходимо засечь время по часам, перевести его во время по Гринвичу и с помощью таблицы перевести в среднее местное. После этого разницу между географическим полуднем — 12 час.
— и полученным результатом необходимо перевести в градусы. Это и будет географическая долгота.
- Определение географической широты
Это интересно: Как можно из морской воды сделать пресную — варианты с описанием
Для определения географической широты существует несколько способов.
Наиболее простой – определить угол между Полярной звездой и горизонтом. Раньше моряки и путешественники для этого пользовались специальным прибором – секстантом, который делал это с высокой точностью.
Использование простого приспособления, изготовленного из обычного транспортира и отвеса, также может определить этот угол, но с меньшей точностью. Если основание транспортира навести на Полярную звезду и засечь угол между ним и отвесом, а из полученного результата вычесть 90, то эта цифра и будет географической широтой.
Можно определить широту, засекая продолжительность дня между восходом и заходом солнца. Далее широта определяется по номограмме или таблице.
В настоящее время географические координаты устанавливаются различными электронными устройствами на основании геопозиционирования и спутниковой навигации.
Широта и долгота — это выраженные в градусах географические координаты, которые достаточно точно отражают местоположение объекта.
Умение определять широту с долготой актуально в навигации, в путешествиях, при ориентировании на местности. Чтобы им овладеть, нужно разобраться в устройстве градусной сетки, нанесенной на карту.
Географическая карта мира с широтой и долготой
Основная характеристика, которой обладают географические карты – это масштаб, в котором они выполнены. В общем случае масштаб — это показатель уменьшения, который показывает, во сколько раз изображенный на карте объект меньше реального. Записывается в виде математического соотношения как 1:1000000. Чем больше цифра справа, тем мельче масштаб карты.
Мелкомасштабные карты дают лишь поверхностное представление о координатах объектов на земной поверхности и погрешность определения координат по ним составляет около 20 что в пересчете на расстояние дает ошибку в несколько десятков километров. К тому же, существует определенная трудность в переносе шарообразной формы Земли на плоскую поверхность бумажной карты.
Для того, чтобы обойти это ограничение, мировая карта поделена на участки, ограниченные меридианами в 40 и параллелями в 60. Таким образом получились карты в форме трапеции (в географии принято называть эти карты «квадратами») масштабом 1:1000000. В таком масштабе 1 см равен 1 км.
Каждый полученный квадрат носит буквенно-цифровое обозначение согласно латинскому алфавиту от A до V. Чтобы не возникло путаницы, при обозначении квадратов, принадлежащих южному полушарию, перед их названием ставится маленькая латинская буква «s»: от sA до sV.
Чтобы еще больше повысить точность карты, каждый квадрат делится еще на 144 куска размером 20 на 30 минут. Они нумеруются по порядку слева направо и сверху вниз. В таком масштабе 1 см равен 1 км. Географические координаты объекта, точность определения которых требует погрешности вплоть до нескольких метров, определяется по топографическим картам крупного масштаба.
Источник
