Способы выражения географических координат

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

воскресенье, 6 декабря 2020 г.

Форматы записи географических координат (форматы GPS-координат)

Для записи географических координат может использоваться любой эллипсоид (или геоид), но чаще всего используются WGS 84 и Красовского (на территории РФ).

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

• в градусах (обозначается символом ° ) в виде десятичной дроби (современный вариант) (например, 54.97158, 73.38318)
• в градусах (обозначается символом ° ) и минутах (обозначается символом ′ ) с десятичной дробью (например, 54°58.295′, 73°22.991′)
• в градусах (обозначается символом ° ), минутах (обозначается символом ′ ) и секундах (обозначается символом ″ ) с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи) (например, 54°58’17.7″, 73°22’59.4″)
• другие варианты. Но они почти не используются в гражданских навигационных устройствах.

Разделителем десятичной дроби может служить точка или запятая. Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+» либо буквами:

• «N» или «с. ш.» — северная широта,
• «E» или «в. д.» — восточная долгота.

Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «−», либо буквами:

• «S» или «ю. ш.» — южная широта,
• «W» или «з. д. — 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.
Хотя я вам могут дать такой совет. Если вам надо увидеть место только на Яндекс картах, Google картах или самым простых стилях OSM, то проще всего открыть сайты соответствующих карт, вставить в строку поиска координаты (или просто название нужного вам места) и нажать «поиск» (лупу) или Enter. Сайт покажет вам, что находится на этом месте. И не надо заниматься переводом из одних координат в другие.

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.

• 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)

Пересчет координат

Иногда необходимо один тип координат, а есть только другой. В этом случае их можно пересчитать в другой тип координат. Вот как это можно сделать

Для преобразования из градусов в градусы-минуты

Целая часть градусов переписывается как есть. Дробная часть градусов (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение минут.

Пример: Имеются координаты N60.5643 E30.7543.
Широта: Целая часть 60, дробная часть 0.5643.
Записываем целую часть N60°;
умножаем 0.5643*60=33.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
0.7543*60=45.258
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′

Для преобразования из градусы-минуты в градусы

Целая часть градусов переписывается как есть. Минуты (они всегда меньше 60) делятся на 60, и получается значение сотых долей градуса.

Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′
Широта: Целая часть 60, минуты 33.858
Записываем целую часть N60°;
Делим значение минут 33.858/60=0.5643;
Получается N60.5643°
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
45.258/60=0.7543
Итоговые координаты: N60.5643° E30.7543°

Для преобразования из градусы-минуты в градусы-минуты-секунды

Значение градусов переписывается как есть. Целая часть минут переписывается как есть.
Дробная часть минут (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение секунд.

Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′.
Широта: Целая часть градусов 60, целая часть минут 33, дробная часть минут 0.858
Записываем целые часть N60° 33′;
умножаем 0.858*60=51.48;
Получается N60°33′ 51.48″.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
0.258*60=15.48
Итоговые координаты: N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″

Для преобразования из градусы-минуты-секунды в градусы-минуты

Значение градусов переписывается как есть. Значение минут переписывается как есть. Значение секунд (оно всегда меньше 60) делится на 60, получается дробная часть минут.

Пример: Имеются координаты N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″
Широта: значение градусов 60, значение минут 33, значение секунд 51.48
Записываем целые часть N60° 33′;
делим 51.48/60=0.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
15.48 /60=0.258;
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′.

Преобразование градусы в градусы-минуты-секунды и обратно производится через преобразование в градусы-минуты (т.е необходимо произвести два пересчета). Точность координат при любом пересчете не изменяется.

Источник

Как правильно записать географические координаты. Географическая система координат — Geographic coordinate system

Географические координаты

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.

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).

Долгота

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.

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 (т.е из в ) осуществляется исходя из значений широты и долготы. Координаты центра географической системы координат в инерциальной принимают значения (при расчёте по шарообразной модели Земли):

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 [2] .

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 система координат

Полусвободная в азимуте СК отличается от ГСК только одним уравнением, которое имеет вид:

Соответственно, система имеет тоже начальное положение, что ГСК и их ориентация также совпадает с одной лишь разницей, что её оси и отклонены от соответствующих осей ГСК на угол для которого справедливо уравнение

Преобразование между ГСК и полусвободной в азимуте СК осуществляется по формуле [2]

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 используется система WGS84.

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

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 476 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» —- 55.755831, 37.61767355°45′20.99″ с. ш.37°37′03.62″ в. д. / 55.755831, 37.617673 (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. См. ссылки.

Ссылки

См. также

Примечания

• Системы координат
• Картография
• Геокоды

Как определить широту и долготу на карте

Каждому школьнику известно, что наша земля повторяет форму сферы. Известно также и то, как найти любой географический объект на карте или глобусе. Для того, чтобы определить точку на карте используют широту и долготу. Чтобы этот способ применить, можно воспользоваться не только глобусом, но и онлайн картой мира Google Maps или Яндекс.Карты. На любой карте имеется специальная градусная, так называемая сеть, при помощи которой и определяют необходимую точку.

Как определить широту и долготу в Google Maps

Сегодня не каждый человек имеет под рукой бумажную копию карты мира, и уж тем более не носит с собой глобуса. Но практический каждый имеет мобильное устройство или ноутбук.

Для того, чтобы определить широту и долготу на карте онлайн, откройте ссылку -> https://www.google.ru/maps:

• Введите необходимые координаты в соответствующем окне, для этого вводить данные нужно в следующем виде – 27°21’13.3”N 3°11’22.3’E (градусы, минуты, секунды).
• Десятичные минуты и градусы – 3 11.5547, 31 22.1123.
• Градусы в десятичном виде – 3.14343, 45.53145.

После ввода подобных данных на карте Гугл появится соответствующий маркер.

Если вам необходимо узнать координаты определенной точки на карте:

1. Откройте карту, если у вас отображается карта в упрощенном режиме (это можно определить по значку молнии внизу экрана), то координаты определить не удастся. Такой режим соответствует следующим случаям: мобильные устройства, планшеты, старая версия браузера на компьютере, старая или не поддерживаемая версия операционной системы.
2. Укажите на онлайн-карте нужную точку правой кнопкой мыши.
3. Теперь нажмите меню и выберите «Что здесь?».
4. Внизу вашего экрана появится окно, в котором вы можете найти необходимые координаты.

Чтобы правильно указать координаты в Google Maps:

• В качестве десятичного разделителя указывайте строго точку, а не .
• В первую очередь необходимо указать широту, а затем долготу.
• Диапазон указания широт от 90° до – 90°.
• Долгота указывается от 180 меридиан, до отрицательного значения – 180.

Как определить широту и долготу на Яндекс.Карты

Определить точку на карте от компании Яндекс онлайн можно несколькими способами. Вы можете выбрать на карте нужный объект просто указав мышкой точку, перейдя по ссылке https://yandex.ru/maps/. Если вам нужно определить точку на карте при помощи имеющихся координат (широты и долготы) на карте:

• Данные в строке поиска вводятся по порядку – широта, долгота.
• Разделять дробные части необходимо точкой, но не запятой, второе значение (долгота) не должна превышать семь знаков. Этих данных вполне достаточно, чтобы определить точку на земной поверхности вплоть до одного сантиметра.
• Поиск производится по умолчанию – северная широта, восточная долгота. Для задания ваших значений вводите данные в соответствии со следующими шаблонами (E – восток, N – север, S – юг, W – запад): W555554,S33.778644.

После ввода координат в строке поиска вы увидите объект, который искали. Справа вы сможете увидеть метку, которая будет его отображать. Слева под строкой поиска вы сможете увидеть данные об этой точке и ваши заданные координаты.

Для пользователей обычно эта услуга бесплатна, если вы не запрашиваете данные чаще, чем 25 тысяч раз в сутки. Для частного использования обычному пользователю таких запросов хватит вполне. Если вы разработчик или менеджер и услугой вам приходится пользоваться чаще, то вы можете связаться с компанией и обговорить эти вопросы. Свои запросы в день (если вы обращаетесь к сервису часто) вы можете посчитать при помощи специальной страницы от компании Яндекс. В условиях использования указано, что данные нельзя сохранять и использовать без общедоступной карты.

Что такое широта и долгота?

Чтобы понять, что такое широта, и что такое долгота, необходимо найти определенный объект на карте. В качестве широты на глобусе мира принято считать параллельные горизонтальные линии. В качестве начального значения выступает экватор. Это нулевая широта. Все, что находится южнее или севернее экватора имеет числовые значения в виде градусов.

Числовые значения ограничиваются 90 градусами – это предельное значение широты. То есть 90 градусов имеет координаты южный и северный полюса. Для обозначения южной и северной широты в географии существуют специальные сокращения – ю. ш. и с. ш. соответственно, если нужно сократить значение экватор, то используют такое сокращение – 0 градусов ш., ведь он не относится ни к северному полушарию, ни к южному.

Но на любом изображении карты можно увидеть лишь округленные значения широты (например, 10, 20, 30 градусов), как быть, если точка, которую нужно определить находится между этими значениями. На самом деле это только условные линии, которые демонстрируют наличие широт, на самом деле широту можно определить на любой точке карты земного шара.

Аналогично дело обстоит и с долготой. Разница между ними в том, что на южное и северное полушарие карты мира разделяет горизонтальный экватор, а западное и восточное разделяет нулевой и 180 меридианы. За нулевой меридиан принято считать Гринвич (лондонская обсерватория). При нанесении координат долготу также сокращают – 35 в. д. Меридианы, как и широты на карте существуют на каждой точке.

Источник