Każde miejsce na ziemi można zidentyfikować za pomocą globalnego układu współrzędnych szerokości i długości geograficznej. Znając te parametry, łatwo jest znaleźć dowolne miejsce na planecie. Układ współrzędnych pomagał ludziom w tym przez kilka stuleci z rzędu.
Historyczne tło powstania współrzędnych geograficznych
Kiedy ludzie zaczęli podróżować na duże odległości przez pustynie i morza, potrzebowali sposobu, aby ustalić swoją pozycję i wiedzieć, w którym kierunku się poruszać, aby się nie zgubić. Zanim szerokość i długość geograficzna znalazły się na mapie, Fenicjanie (600 p.n.e.) i Polinezyjczycy (400 rne) używali gwiaździstego nieba do obliczania szerokości geograficznej.
Przez wieki rozwinęły się dość złożone urządzenia, takie jak kwadrant, astrolabium, gnomon i arabski kamal. Wszystkie z nich zostały użyte do pomiaru wysokości Słońca i gwiazd nad horyzontem, a tym samym do pomiaru szerokości geograficznej. A jeśli gnomon jest tylko pionowym patykiem, który rzuca cień od słońca, to kamal jest bardzo osobliwym urządzeniem.
Składał się z prostokątnej drewnianej deski o wymiarach 5,1 na 2,5 cm, do której przez otwór w środkulina była przymocowana kilkoma równomiernie rozmieszczonymi węzłami.
Te instrumenty określały szerokość geograficzną nawet po wynalezieniu kompasu magnetycznego, aż do wynalezienia niezawodnej metody określania szerokości i długości geograficznej na mapie.
Nawigatorzy przez setki lat nie mieli dokładnego wyobrażenia o lokalizacji ze względu na brak pojęcia wartości długości geograficznej. Nie było na świecie precyzyjnego urządzenia do pomiaru czasu, takiego jak chronometr, więc obliczenie długości geograficznej było po prostu niemożliwe. Nic dziwnego, że wczesna nawigacja była problematyczna i często kończyła się wrakami.
Bez wątpienia pionierem rewolucyjnej nawigacji był kapitan James Cook, który przemierzył bezkresy Pacyfiku dzięki geniuszowi technicznemu Henry'ego Thomasa Harrisona. Harrison opracował pierwszy zegar nawigacyjny w 1759 roku. Dzięki dokładnemu czasowi Greenwich Mean Time, zegarek Harrisona pozwolił żeglarzom określić, ile godzin znajdowało się na południku zerowym iw punkcie lokalizacji, po czym stało się możliwe określenie długości geograficznej ze wschodu na zachód.
Układ współrzędnych geograficznych
Układ współrzędnych geograficznych określa dwuwymiarowe współrzędne na podstawie powierzchni Ziemi. Ma jednostkę kątową, południk zerowy i równik o zerowej szerokości geograficznej. Globus jest warunkowo podzielony na 180 stopni szerokości geograficznej i 360 stopni długości geograficznej. Linie szerokości geograficznej są ustawione równolegle do równika, są poziome na mapie. Linie długości geograficznej łączą biegun północny i południowy i są pionowe na mapie. W wyniku nakładkiNa mapie tworzone są współrzędne geograficzne - szerokość i długość geograficzna, za pomocą których można określić położenie na powierzchni Ziemi.
Ta siatka geograficzna daje unikalną szerokość i długość geograficzną dla każdej pozycji na Ziemi. Aby zwiększyć dokładność pomiarów, są one dalej podzielone na 60 minut, a każda minuta na 60 sekund.
Określenie szerokości geograficznej
Równik znajduje się pod kątem prostym do osi Ziemi, mniej więcej w połowie odległości między biegunem północnym i południowym. Pod kątem 0 stopni jest używany w układzie współrzędnych geograficznych jako punkt początkowy do obliczania szerokości i długości geograficznej na mapie.
Szerokość geograficzna jest definiowana jako kąt między linią równikową środka Ziemi a położeniem jej środka. Bieguny północny i południowy mają kąt szerokości 90. Aby odróżnić miejsca na półkuli północnej od półkuli południowej, szerokość jest dodatkowo podana w tradycyjnej pisowni z N dla północy lub S dla południa.
Ziemia jest nachylona o około 23,4 stopnia, więc aby znaleźć szerokość geograficzną podczas przesilenia letniego, musisz dodać 23,4 stopnia do mierzonego kąta.
Jak określić szerokość i długość geograficzną na mapie podczas przesilenia zimowego? Aby to zrobić, odejmij 23,4 stopnia od mierzonego kąta. A w każdym innym okresie musisz określić kąt, wiedząc, że zmienia się on o 23,4 stopnia co sześć miesięcy, a więc około 0,13 stopnia dziennie.
Na półkuli północnej można obliczyć nachylenie Ziemi, a tym samym szerokość geograficzną, patrząc na kąt gwiazdy północnej. Na biegunie północnymbędzie 90 od horyzontu, a na równiku będzie bezpośrednio przed obserwatorem, 0 stopni od horyzontu.
Ważne szerokości geograficzne:
- Północne i południowe kręgi podbiegunowe, każdy położony na 66 stopniach 34 minutach szerokości geograficznej północnej i odpowiednio południowej. Te szerokości geograficzne ograniczają obszary wokół biegunów, gdzie słońce nie zachodzi podczas przesilenia letniego, więc dominuje tam słońce o północy. W przesilenie zimowe tu nie wschodzi słońce, zapada noc polarna.
- Tropik ma 23 stopnie i 26 minut na północ i południe. Te kręgi równoleżnikowe wyznaczają zenit słoneczny podczas przesilenia letniego na półkuli północnej i południowej.
- Równik leży na szerokości geograficznej 0 stopni. Płaszczyzna równika biegnie mniej więcej pośrodku osi Ziemi między biegunami północnym i południowym. Równik to jedyny okrąg o szerokości geograficznej odpowiadający obwodowi Ziemi.
Określanie długości geograficznej
Szerokość i długość geograficzna na mapie to ważne współrzędne geograficzne. Długość geograficzna jest znacznie trudniejsza do obliczenia niż szerokość geograficzna. Ziemia obraca się o 360 stopni dziennie, czyli 15 stopni na godzinę, więc istnieje bezpośredni związek między długością geograficzną a czasem wschodu i zachodu słońca. Południk Greenwich jest oznaczony przez 0 stopni długości geograficznej. Słońce zachodzi godzinę wcześniej co 15 stopni na wschód i godzinę później co 15 stopni na zachód. Jeśli znasz różnicę między czasem zachodu słońca w lokalizacji a inną znaną lokalizacją, możesz określić, jak daleko jest na wschód lub zachód.
Linie długości geograficznej biegną z północy na południe. Zbiegają się na biegunach. Iwspółrzędne długości geograficznej mieszczą się w zakresie od -180 do +180 stopni. Południk Greenwich to linia zerowa długości geograficznej, która mierzy kierunek wschód-zachód w układzie współrzędnych geograficznych (takich jak szerokość i długość geograficzna na mapie). W rzeczywistości linia zero przechodzi przez Królewskie Obserwatorium w Greenwich (Anglia). Południk Greenwich, jako południk zerowy, jest punktem wyjścia do obliczania długości geograficznej. Długość geograficzną określa się jako kąt między środkiem południka zerowego środka Ziemi a środkiem środka Ziemi. Południk Greenwich ma kąt 0, a przeciwna długość geograficzna, wzdłuż której biegnie linia daty, ma kąt 180 stopni.
Jak znaleźć szerokość i długość geograficzną na mapie?
Określenie dokładnej lokalizacji geograficznej na mapie zależy od jej skali. Aby to zrobić, wystarczy mieć mapę w skali 1/100000 lub lepszej - 1/25000.
Po pierwsze, długość geograficzna D jest określona wzorem:
D=G1 + (G2 - G1)L2 / L1, gdzie G1, G2 - wartość najbliższego południka prawego i lewego w stopniach;
L1 to odległość między tymi dwoma południkami;
L2 – odległość od punktu definicji do lewego najbliższego punktu.
Obliczanie długości geograficznej, na przykład dla Moskwy:
G1=36°, G2=42°, L1=252,5mm, L2=57,0 mm.
Pożądana długość geograficzna=36 + (6)57, 0/252, 0=37° 36'.
Określ szerokość geograficzną L, określa ją wzór:
L=G1 + (G2 - G1)L2 / L1, gdzie G1, G2 - wartość najbliższej dolnej i górnej szerokości geograficznej wstopnie;
L1 – odległość między tymi dwiema szerokościami geograficznymi, mm;
L2 – odległość od punktu definicji do lewego najbliższego punktu.
Na przykład dla Moskwy:
G1=56°, G2=52°, L1=371,0 mm, L2=320,5 mm.
Pożądana szerokość L=52 '+ (4)273,5 / 371,0=55 ° 45.
Sprawdzenie poprawności obliczeń, w tym celu należy skorzystać z usług online w Internecie, aby znaleźć współrzędne szerokości i długości geograficznej na mapie.
Ustaw, aby współrzędne geograficzne miasta Moskwy odpowiadały obliczeniom:
- 55° 45' 07" (55° 45' 13) N;
- 37° 36' 59" (37° 36' 93) Wschód.
Określanie współrzędnych lokalizacji za pomocą iPhone'a
Przyspieszenie tempa postępu naukowego i technologicznego na obecnym etapie doprowadziło do rewolucyjnych odkryć technologii mobilnej, dzięki którym możliwe stało się szybsze i dokładniejsze wyznaczanie współrzędnych geograficznych.
Są do tego różne aplikacje mobilne. Na iPhonie jest to bardzo łatwe przy użyciu aplikacji Compass.
Określanie kolejności:
- Aby to zrobić, kliknij "Ustawienia", a następnie - "Prywatność".
- Teraz kliknij „Usługi lokalizacyjne” na samej górze.
- Przewiń w dół, aż zobaczysz kompas i dotknij go.
- Jeśli widzisz, że jest napisane „Gdy jest używane po prawej stronie”, możesz rozpocząć definicję.
- Jeśli nie, dotknij go i wybierz„Podczas korzystania z aplikacji”.
- Otwórz aplikację Kompas, a na dole ekranu zobaczysz swoją aktualną lokalizację i współrzędne GPS.
Wyznaczanie współrzędnych w telefonie z Androidem
Niestety, Android nie ma wbudowanego oficjalnego sposobu na uzyskanie współrzędnych GPS. Możliwe jest jednak uzyskanie współrzędnych Google Maps, co wymaga wykonania kilku dodatkowych czynności:
- Otwórz Mapy Google na swoim urządzeniu z Androidem i znajdź żądany punkt naprawy.
- Naciśnij i przytrzymaj go w dowolnym miejscu na ekranie i przeciągnij do Map Google.
- Na dole pojawi się mapa informacyjna lub szczegółowa.
- Znajdź opcję Udostępnij na karcie informacyjnej w prawym górnym rogu. Spowoduje to wyświetlenie menu z opcją Udostępnij.
Tę konfigurację można przeprowadzić w Mapach Google na iOS.
To świetny sposób na uzyskanie współrzędnych, który nie wymaga instalowania żadnych dodatkowych aplikacji.
