در فصل 1 اشاره شد که زمین به شکل کروی است، یعنی یک توپ مایل. از آنجایی که کروی زمینی تفاوت بسیار کمی با یک کره دارد، معمولاً به این کروی، کره می گویند. زمین حول یک محور خیالی می چرخد. نقاط تقاطع یک محور فرضی با کره زمین نامیده می شود قطب ها قطب جغرافیایی شمال (پ.ن) در نظر گرفته می شود که از آن چرخش خود زمین در خلاف جهت عقربه های ساعت دیده می شود. قطب جغرافیایی جنوب (PS) قطب مخالف شمال است.
اگر به صورت ذهنی کره زمین را با صفحه ای که از محور (موازی محور) چرخش زمین می گذرد برش دهیم، صفحه ای خیالی به دست می آید که به آن می گویند. هواپیمای نصف النهار . خط تقاطع این صفحه با سطح زمین نامیده می شود نصف النهار جغرافیایی (یا واقعی). .
صفحه ای که بر محور زمین عمود است و از مرکز زمین می گذرد نامیده می شود صفحه استوایی و خط تقاطع این صفحه با سطح زمین - استوا .
اگر به طور ذهنی از کره زمین با صفحات موازی با استوا عبور کنید، دایره هایی در سطح زمین به دست می آیند که به آنها می گویند. موازی ها .
موازی ها و نصف النهارهای ترسیم شده روی کره ها و نقشه ها را تشکیل می دهند درجه توری (شکل 3.1). شبکه درجه امکان تعیین موقعیت هر نقطه از سطح زمین را فراهم می کند.
برای نصف النهار اولیه در تهیه نقشه های توپوگرافی گرفته شده است نصف النهار نجومی گرینویچ عبور از رصدخانه سابق گرینویچ (نزدیک لندن از 1675 - 1953). در حال حاضر، ساختمان های رصدخانه گرینویچ موزه ای از ابزارهای نجومی و ناوبری را در خود جای داده است. مریدین نخست مدرن از قلعه هیرسمونسو در 102.5 متری (5.31 ثانیه) شرق نصف النهار نجومی گرینویچ عبور می کند. مریدین اصلی مدرن برای ناوبری ماهواره ای استفاده می شود.

برنج. 3.1. شبکه درجه سطح زمین

مختصات - زاویه ای یا کمیت های خطی، تعیین موقعیت یک نقطه در یک صفحه، سطح یا در فضا. برای تعیین مختصات روی سطح زمین، یک نقطه توسط یک شاقول بر روی یک بیضی شکل می‌گیرد. برای تعیین موقعیت پیش بینی های افقی یک نقطه زمین در توپوگرافی، از سیستم ها استفاده می شود جغرافیایی , مستطیل شکل و قطبی مختصات .
مختصات جغرافیایی تعیین موقعیت یک نقطه نسبت به استوای زمین و یکی از نصف النهارها که به عنوان نقطه اولیه در نظر گرفته شده است. مختصات جغرافیایی ممکن است از مشاهدات نجومی یا اندازه‌گیری‌های زمین‌شناسی به دست آید. در حالت اول آنها نامیده می شوند نجومی ، در دوم - ژئودتیک . برای مشاهدات نجومی، طرح ریزی نقاط بر روی سطح توسط خطوط شاقول انجام می شود، برای اندازه گیری های ژئودتیکی - توسط نرمال، بنابراین، مقادیر نجومی و زمین شناسی مختصات جغرافیاییتا حدودی متفاوت هستند برای ایجاد مقیاس کوچک نقشه های جغرافیاییفشردگی زمین نادیده گرفته می شود و بیضی انقلاب به عنوان یک کره در نظر گرفته می شود. در این صورت مختصات جغرافیایی خواهد بود کروی .
عرض جغرافیایی - مقدار زاویه ای که موقعیت یک نقطه روی زمین را در جهت از استوا (0º) به قطب شمال (+90º) یا قطب جنوب (-90º) تعیین می کند. عرض جغرافیایی با زاویه مرکزی در صفحه نصف النهار یک نقطه مشخص اندازه گیری می شود. در کره ها و نقشه ها، عرض جغرافیایی با استفاده از موازی نشان داده می شود.

برنج. 3.2. عرض جغرافیایی

طول جغرافیایی - مقدار زاویه ای که موقعیت یک نقطه روی زمین را در جهت غرب به شرق از نصف النهار گرینویچ تعیین می کند. طول جغرافیایی از 0 تا 180 درجه، به سمت شرق - با علامت مثبت، به سمت غرب - با علامت منفی شمارش می شود. در کره ها و نقشه ها، عرض جغرافیایی با استفاده از نصف النهار نشان داده شده است.

برنج. 3.3. طول جغرافیایی

3.1.1. مختصات کروی

مختصات جغرافیایی کروی کمیت های زاویه ای (طول و عرض جغرافیایی) نامیده می شوند که موقعیت نقاط زمین را در سطح کره زمین نسبت به صفحه استوا و نصف النهار اولیه تعیین می کنند.

کروی عرض جغرافیایی (φ) زاویه بین بردار شعاع (خطی که مرکز کره و فراتر از آن را به هم متصل می کند) را فراخوانی کنید نقطه داده شده) و صفحه استوا.

کروی طول جغرافیایی (λ) زاویه بین صفحه نصف النهار صفر و صفحه نصف النهار نقطه داده شده است (صفحه از نقطه معین و محور چرخش می گذرد).

برنج. 3.4. سیستم مختصات کروی جغرافیایی

در عمل توپوگرافی از کره ای با شعاع R=6371 استفاده می شود کیلومتر، که سطح آن برابر با سطح بیضی است. در چنین کره ای، طول قوس دایره بزرگ 1 دقیقه است (1852 م)تماس گرفت مایل دریایی.

3.1.2. مختصات نجومی

جغرافیای نجومی مختصات طول و عرض جغرافیایی هستند که موقعیت نقاط را تعیین می کنند سطح ژئوئید نسبت به صفحه استوا و صفحه یکی از نصف النهارها که به عنوان صفحه اولیه در نظر گرفته شده است (شکل 3.5).

نجومی عرض جغرافیایی (φ) به زاویه ای که توسط یک شاقول که از نقطه معین و صفحه ای عمود بر محور چرخش زمین می گذرد، می گویند.

صفحه نصف النهار نجومی - صفحه ای که از یک شاقول در یک نقطه معین و موازی با محور چرخش زمین می گذرد.
نصف النهار نجومی - خط تقاطع سطح ژئوئید با صفحه نصف النهار نجومی.

طول جغرافیایی نجومی (λ) زاویه دو وجهی بین صفحه نصف النهار نجومی که از یک نقطه معین می گذرد و صفحه نصف النهار گرینویچ که به عنوان صفحه اولیه در نظر گرفته می شود نامیده می شود.

برنج. 3.5. عرض جغرافیایی نجومی (φ) و طول جغرافیایی نجومی (λ)

3.1.3. سیستم مختصات ژئودتیکی

AT سیستم مختصات جغرافیایی برای سطحی که موقعیت نقاط روی آن پیدا می شود، سطح گرفته می شود مرجع -بیضی . موقعیت یک نقطه روی سطح بیضی مرجع با دو مقدار زاویه ای تعیین می شود - عرض جغرافیایی ژئودتیک (AT)و طول جغرافیایی (L).
صفحه نصف النهار ژئودزیکی - صفحه ای که از حالت عادی به سطح بیضی زمین در یک نقطه معین و موازی با محور فرعی آن عبور می کند.
نصف النهار ژئودتیک - خطی که در امتداد آن صفحه نصف النهار ژئودزیکی سطح بیضی را قطع می کند.
موازی ژئودتیک - خط تقاطع سطح یک بیضی با صفحه ای که از یک نقطه معین و عمود بر محور فرعی عبور می کند.

ژئودتیک عرض جغرافیایی (AT)- زاویه تشکیل شده توسط نرمال به سطح بیضی زمین در یک نقطه معین و صفحه استوا.

ژئودتیک طول جغرافیایی (L)- زاویه دو وجهی بین صفحه نصف النهار ژئودزیکی نقطه داده شده و صفحه نصف النهار ژئودزیکی اولیه.

برنج. 3.6. عرض جغرافیایی (B) و طول جغرافیایی ژئودزیکی (L)

3.2. تعیین مختصات جغرافیایی نقاط روی نقشه

نقشه های توپوگرافی در برگه های جداگانه چاپ می شوند که اندازه های آن برای هر مقیاس تعیین می شود. قاب های کناری ورق ها نصف النهار و قاب های بالایی و پایینی به صورت موازی هستند. . (شکل 3.7). در نتیجه، مختصات جغرافیایی را می توان با فریم های جانبی نقشه توپوگرافی تعیین کرد . در تمام نقشه ها، قاب بالایی همیشه رو به شمال است.
طول و عرض جغرافیایی در گوشه های هر صفحه نقشه امضا شده است. روی نقشه های نیمکره غربی، در گوشه شمال غربی قاب هر صفحه، در سمت راست طول نصف النهار، این کتیبه قرار دارد: "غرب گرینویچ".
در نقشه های مقیاس 1: 25000 - 1: 200000، اضلاع فریم ها به بخش هایی برابر با 1 " (یک دقیقه، شکل 3.7) تقسیم می شوند. این بخش ها از طریق یک سایه می زنند و با نقاط (به استثنای نقشه مقیاس 1: 200000) به بخش های 10 اینچی (ده ثانیه) تقسیم می شوند. تقاطع نصف النهار میانی و موازی میانی را با دیجیتالی شدن در درجه و دقیقه نشان می دهد و در امتداد قاب داخلی - خروجی تقسیمات دقیقه با سکته های 2 تا 3 میلی متر طول دارد. این امکان را در صورت لزوم می دهد تا موازی ها و نصف النهارها را روی نقشه ترسیم کنید. از چندین ورق چسبانده شده است.

برنج. 3.7. فریم های جانبی نقشه

هنگام تهیه نقشه های مقیاس 1: 500،000 و 1: 1،000،000، یک شبکه نقشه برداری از موازی ها و نصف النهارها برای آنها اعمال می شود. موازی ها به ترتیب از 20′ و 40 “(دقیقه) و نصف النهارها تا 30” و 1 درجه ترسیم می شوند.
مختصات جغرافیایی یک نقطه از نزدیکترین موازی جنوبی و از نزدیکترین نصف النهار غربی که طول و عرض جغرافیایی آن مشخص است تعیین می شود. به عنوان مثال، برای نقشه ای با مقیاس 1: 50000 "ZAGORYANI"، نزدیکترین موازی واقع در جنوب یک نقطه معین، موازی 54 درجه و 40 دقیقه شمالی و نزدیکترین نصف النهار واقع در غرب نقطه خواهد بود. نصف النهار 18º00′ شرقی. (شکل 3.7).

برنج. 3.8. تعیین مختصات جغرافیایی

برای تعیین عرض جغرافیایی یک نقطه معین، باید:

• یک پایه قطب نما را روی یک نقطه مشخص قرار دهید، پای دیگر را در کوتاه ترین فاصله تا نزدیکترین موازی قرار دهید (برای نقشه ما 54º40 ′)؛
• بدون تغییر محلول قطب نمای اندازه گیری، آن را روی قاب جانبی با تقسیمات دقیقه و دوم نصب کنید، یک پایه باید در موازی جنوبی باشد (برای نقشه ما 54º40 ′)، و دیگری بین نقاط 10 ثانیه ای روی قاب.
• تعداد دقیقه ها و ثانیه ها را از سمت جنوب به موازات پایه دوم قطب نمای اندازه گیری بشمارید.
• نتیجه به دست آمده را به عرض جغرافیایی جنوبی اضافه کنید (برای نقشه ما 54º40 ').

برای تعیین طول جغرافیایی یک نقطه معین، باید:

• یک پایه قطب نما را روی یک نقطه مشخص قرار دهید، پای دیگر را در کوتاه ترین فاصله تا نزدیک ترین نصف النهار قرار دهید (برای نقشه ما 18º00 ′)؛
• بدون تغییر محلول قطب نمای اندازه گیری، آن را روی نزدیکترین قاب افقی با تقسیم دقیقه و ثانیه تنظیم کنید (برای نقشه ما، فریم پایین)، یک پا باید روی نزدیکترین نصف النهار باشد (برای نقشه ما 18º00 ″) و دیگری بین نقاط 10 ثانیه ای در فریم افقی.
• تعداد دقیقه ها و ثانیه ها را از نصف النهار غربی (سمت چپ) تا پای دوم قطب نمای اندازه گیری بشمارید.
• نتیجه را به طول نصف النهار غربی (برای نقشه ما 18º00′) اضافه کنید.

توجه داشته باشید به این واقعیت که این روشتعیین طول جغرافیایی یک نقطه معین برای نقشه هایی در مقیاس 1:50000 و کوچکتر به دلیل همگرایی نصف النهارها که نقشه توپوگرافی را از شرق و غرب محدود می کند دارای خطا است. ضلع شمالی قاب کوتاه تر از ضلع جنوبی خواهد بود. بنابراین، اختلاف بین اندازه‌گیری‌های طول جغرافیایی در قاب‌های شمالی و جنوبی ممکن است چندین ثانیه متفاوت باشد. بدست آوردن دقت بالادر نتایج اندازه گیری، لازم است طول جغرافیایی در هر دو سمت جنوبی و شمالی قاب تعیین و سپس درون یابی شود.
برای بهبود دقت در تعیین مختصات جغرافیایی می توانید استفاده کنید روش گرافیکی. برای این کار باید نزدیکترین تقسیمات ده ثانیه ای همنام را با خطوط مستقیم به نقطه ای در عرض جغرافیایی در جنوب نقطه و در طول جغرافیایی به سمت غرب آن وصل کرد. سپس ابعاد پاره ها را در طول و عرض جغرافیایی از خطوط ترسیم شده تا موقعیت نقطه مشخص کرده و به ترتیب با طول و عرض خطوط ترسیم شده خلاصه کنید.
دقت تعیین مختصات جغرافیایی بر روی نقشه های مقیاس 1: 25000 - 1:200000 به ترتیب 2 اینچ و 10 است.

3.3. سیستم مختصات قطبی

مختصات قطبی کمیت های زاویه ای و خطی نامیده می شوند که موقعیت یک نقطه را در صفحه نسبت به مبدا تعیین می کنند که به عنوان یک قطب در نظر گرفته می شود. Oو محور قطبی ( سیستم عامل) (شکل 3.1).

محل هر نقطه ( م) با زاویه موقعیت تعیین می شود ( α ) از محور قطبی تا جهت تا نقطه تعیین شده و فاصله (فاصله افقی - پیش بینی خط زمین روی صفحه افقی) از قطب تا این نقطه ( D). زوایای قطبی معمولاً از محور قطبی در جهت عقربه های ساعت اندازه گیری می شوند.

برنج. 3.9. سیستم مختصات قطبی

برای محور قطبی را می توان گرفت: نصف النهار واقعی، نصف النهار مغناطیسی، خط عمودی شبکه، جهت به هر نقطه عطفی.

3.2. سیستم های مختصات دوقطبی

مختصات دو قطبی دو کمیت زاویه ای یا خطی را که موقعیت یک نقطه را در یک صفحه نسبت به دو نقطه شروع (قطب) تعیین می کنند، صدا کنید. O 1 و O 2 برنج. 3.10).

موقعیت هر نقطه با دو مختصات تعیین می شود. این مختصات می توانند دو زاویه موقعیت باشند ( α 1 و α 2 برنج. 3.10) یا دو فاصله از قطب ها تا نقطه تعیین شده ( D 1 و D 2 برنج. 3.11).

برنج. 3.11. تعیین محل یک نقطه با دو فاصله

در یک سیستم مختصات دوقطبی، موقعیت قطب ها مشخص است، یعنی. فاصله بین آنها مشخص است.

3.3. ارتفاع نقطه

قبلا بررسی شده است برنامه ریزی سیستم های مختصات ، تعیین موقعیت هر نقطه روی سطح بیضی زمین یا بیضی مرجع , یا در هواپیما با این حال، این سیستم‌های مختصات برنامه‌ریزی‌شده اجازه نمی‌دهند که یک موقعیت بدون ابهام از یک نقطه در سطح فیزیکی زمین به دست آید. مختصات جغرافیایی موقعیت نقطه را به سطح بیضی مرجع، مختصات قطبی و دو قطبی موقعیت نقطه را به صفحه نشان می دهد. و همه این تعاریف هیچ ارتباطی با سطح فیزیکی زمین ندارند که برای یک جغرافیدان جالب تر از یک بیضی مرجع است.
بنابراین، سیستم های مختصات برنامه ریزی شده امکان تعیین بدون ابهام موقعیت یک نقطه معین را ممکن نمی کند. لازم است به نحوی موقعیت خود را حداقل با کلمات "بالا"، "زیر" تعریف کنید. فقط در مورد چه؟ برای گرفتن اطلاعات کاملدر مورد موقعیت یک نقطه در سطح فیزیکی زمین، از مختصات سوم استفاده می شود - ارتفاع . بنابراین، لازم است سیستم مختصات سوم را در نظر بگیریم - سیستم ارتفاع .

فاصله یک شاقول از سطح تراز تا نقطه ای از سطح فیزیکی زمین را ارتفاع می گویند.

ارتفاعات وجود دارد مطلق اگر از سطح هموار زمین شمارش شوند، و نسبت فامیلی (مشروط ) اگر از یک سطح سطح دلخواه شمارش شوند. معمولاً سطح اقیانوس یا دریای آزاد در حالت آرام به عنوان مبدأ ارتفاعات مطلق در نظر گرفته می شود. در روسیه و اوکراین، ارتفاعات مطلق به عنوان مبدأ در نظر گرفته می شود صفر پایه کرونشتات.

پایه- یک ریل با تقسیمات که به صورت عمودی در ساحل ثابت شده است تا بتوان موقعیت سطح آب را در حالت آرام توسط آن تعیین کرد.
پای کرونشتات- خطی بر روی صفحه (تخته) مسی که در تکیه گاه گرانیتی پل آبی کانال Obvodny در کرونشتات نصب شده است.
اولین پایه در زمان سلطنت پیتر کبیر نصب شد و از سال 1703 مشاهدات منظم سطح دریای بالتیک آغاز شد. به زودی پایه از بین رفت و تنها از سال 1825 (و تا به امروز) مشاهدات منظم از سر گرفته شد. در سال 1840، هیدروگراف M.F. Reinecke میانگین ارتفاع دریای بالتیک را محاسبه کرد و آن را بر روی تکیه گاه گرانیتی پل به شکل یک خط افقی عمیق ثبت کرد. از سال 1872، این ویژگی هنگام محاسبه ارتفاع تمام نقاط قلمرو به عنوان یک علامت صفر در نظر گرفته شده است. دولت روسیه. پایه کرونشتات بارها و بارها اصلاح شد، با این حال، موقعیت علامت اصلی آن در طول تغییرات طراحی یکسان بود، یعنی. در سال 1840 تعیین شد
پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروینقشه برداران اوکراینی شروع به اختراع سیستم ملی ارتفاعات خود نکردند و در حال حاضر در اوکراین هنوز از آن استفاده می شود سیستم ارتفاع بالتیک.

لازم به ذکر است که در هر مورد ضروری، اندازه گیری ها مستقیماً از سطح دریای بالتیک انجام نمی شود. نقاط خاصی روی زمین وجود دارد که ارتفاع آنها قبلاً در سیستم ارتفاعات بالتیک تعیین شده بود. این نقاط نامیده می شوند معیارها .
ارتفاعات مطلق اچمی تواند مثبت (برای نقاط بالاتر از سطح دریای بالتیک) و منفی (برای نقاط زیر سطح دریای بالتیک) باشد.
به اختلاف ارتفاع مطلق دو نقطه می گویند نسبت فامیلی بلند قد یا اضافی (ساعت):
h = H ولی-اچ AT .
بیش از یک نقطه بر نقطه دیگر نیز می تواند مثبت و منفی باشد. اگر ارتفاع مطلق نقطه ولیبزرگتر از ارتفاع مطلق نقطه AT، یعنی بالاتر از نقطه است AT، سپس مازاد بر نقطه ولیبر روی نقطه ATمثبت خواهد بود، و بالعکس، فراتر از نقطه ATبر روی نقطه ولی- منفی.

مثال. ارتفاع مطلق نقاط ولیو AT: اچ ولی = +124,78 متر; اچ AT = +87,45 متر. بیش از حد متقابل امتیازها را بیابید ولیو AT.

راه حل. بیش از حد ولیبر روی نقطه AT
ساعت A(B) = +124,78 - (+87,45) = +37,33 متر.
بیش از حد ATبر روی نقطه ولی
ساعت B(A) = +87,45 - (+124,78) = -37,33 متر.

مثال. ارتفاعنکته ها ولیبرابر است با اچ ولی = +124,78 متر. بیش از حد از جانببر روی نقطه ولیبرابر است ساعت C(A) = -165,06 متر. ارتفاع مطلق یک نقطه را پیدا کنید از جانب.

راه حل. نقطه ارتفاع مطلق از جانببرابر است با
اچ از جانب = اچ ولی + ساعت C(A) = +124,78 + (-165,06) = - 40,28 متر.

مقدار عددی ارتفاع را ارتفاع نقطه می نامند (مطلق یا مشروط).
مثلا, اچ ولی = 528.752 متر - علامت مطلق نقطه ولی؛ H" AT \u003d 28.752 متر - ارتفاع مشروط نقطه AT .

برنج. 3.12. ارتفاع نقاط روی سطح زمین

برای حرکت از ارتفاعات مشروط به مطلق و بالعکس، باید فاصله سطح تراز اصلی تا شرطی را دانست.

ویدیو
نصف النهارها، موازی ها، طول و عرض جغرافیایی
تعیین موقعیت نقاط روی سطح زمین

سوالات و وظایف برای خودکنترلی

1. مفاهیم را بسط دهید: قطب، صفحه استوایی، استوا، صفحه نصف النهار، نصف النهار، موازی، شبکه درجه، مختصات.
2. مختصات جغرافیایی نسبت به چه صفحاتی در کره زمین (بیضی انقلاب) تعیین می شود؟
3. تفاوت بین مختصات جغرافیایی نجومی و مختصات ژئودتیکی چیست؟
4. با استفاده از نقاشی، مفاهیم "عرض جغرافیایی کروی" و "طول جغرافیایی کروی" را گسترش دهید.
5. موقعیت نقاط در منظومه مختصات نجومی روی چه سطحی تعیین می شود؟
6. با استفاده از نقاشی، مفاهیم "عرض جغرافیایی نجومی" و "طول جغرافیایی نجومی" را گسترش دهید.
7. موقعیت نقاط در سیستم مختصات ژئودزی روی چه سطحی تعیین می شود؟
8. با استفاده از نقشه، مفاهیم "عرض جغرافیایی ژئودزیکی" و "طول جغرافیایی ژئودزیکی" را گسترش دهید.
9. چرا برای افزایش دقت در تعیین طول جغرافیایی، لازم است نزدیکترین تقسیمات ده ثانیه ای به همین نام را با خطوط مستقیم به نقطه متصل کنیم؟
10. اگر تعداد دقیقه ها و ثانیه ها را از قاب شمالی نقشه توپوگرافی تعیین کنید چگونه می توانید عرض جغرافیایی یک نقطه را محاسبه کنید؟
11. مختصات قطبی چیست؟
12. هدف از محور قطبی در یک سیستم مختصات قطبی چیست؟
13. به چه مختصاتی دوقطبی می گویند؟
14. ماهیت مسئله مستقیم ژئودتیک چیست؟

بسیاری وجود دارد سیستم های مختلفمختصات، همه آنها برای تعیین موقعیت نقاط روی سطح زمین استفاده می شود. این شامل مختصات جغرافیایی، مستطیل مسطح و مختصات قطبی است. به طور کلی، مرسوم است که مختصات را کمیت‌های زاویه‌ای و خطی نامیده می‌شوند که نقاطی را در یک سطح یا در فضا مشخص می‌کنند.

مختصات جغرافیایی مقادیر زاویه ای هستند - طول و عرض جغرافیایی که موقعیت یک نقطه را در کره زمین تعیین می کنند. عرض جغرافیایی زاویه ای است که توسط صفحه استوا و یک شاقول در یک نقطه معین از سطح زمین ایجاد می شود. این مقدار زاویه نشان می دهد که یک نقطه خاص در کره زمین چقدر در شمال یا جنوب استوا قرار دارد.

اگر نقطه در نیمکره شمالی واقع شده باشد، عرض جغرافیایی آن عرض جغرافیایی شمالی و اگر در نیمکره جنوبی - عرض جغرافیایی جنوبی نامیده می شود. عرض جغرافیایی نقاط واقع در استوا صفر درجه و در قطب (شمال و جنوب) - 90 درجه است.

طول جغرافیایی نیز یک زاویه است، اما توسط صفحه نصف النهار که به عنوان اولیه (صفر) گرفته می شود و صفحه نصف النهار که از نقطه داده شده می گذرد تشکیل می شود. برای یکنواختی تعریف، موافقت شد که نصف النهار عبوری از رصدخانه نجومی در گرینویچ (نزدیک لندن) به عنوان نصف النهار اولیه در نظر گرفته شود و گرینویچ نامیده شود.

تمام نقاط واقع در شرق از آن دارای طول جغرافیایی شرقی (تا نصف النهار 180 درجه) و در غرب اولیه - طول جغرافیایی غربی خواهند بود. شکل زیر نحوه تعیین موقعیت نقطه A در سطح زمین را در صورت مشخص بودن مختصات جغرافیایی آن (طول و عرض جغرافیایی) نشان می دهد.

توجه داشته باشید که اختلاف طول جغرافیایی دو نقطه روی زمین نه تنها موقعیت نسبی آنها را نسبت به نصف النهار صفر نشان می دهد، بلکه تفاوت این نقاط را در همان لحظه نشان می دهد. واقعیت این است که هر 15 درجه (بخش 24 دایره) در طول جغرافیایی برابر است با یک ساعت زمان. بر این اساس می توان اختلاف زمانی را در این دو نقطه با طول جغرافیایی تعیین کرد.

مثلا.

مسکو دارای طول جغرافیایی 37 درجه و 37 دقیقه (شرق) است و خاباروفسک -135 درجه 05 دقیقه، یعنی در شرق 97 درجه و 28 دقیقه قرار دارد. این شهرها در یک لحظه چه ساعتی دارند؟ محاسبات سادهنشان دهید که اگر در مسکو ساعت 13:00 است، در خاباروفسک ساعت 19:30 است.

شکل زیر طراحی قاب ورق هر نقشه را نشان می دهد. همانطور که از شکل مشخص است در گوشه و کنار این نقشه طول نصف النهارها و عرض جغرافیایی موازی که قاب ورق این نقشه را تشکیل می دهند علامت گذاری شده است.

در هر طرف، قاب دارای مقیاس هایی است که به دقیقه تقسیم می شوند. هم برای طول و عرض جغرافیایی. علاوه بر این، هر دقیقه با نقاط به 6 بخش مساوی تقسیم می شود که مربوط به 10 ثانیه طول یا عرض جغرافیایی است.

بنابراین، برای تعیین عرض جغرافیایی هر نقطه M روی نقشه، لازم است از این نقطه خطی به موازات قاب پایین یا بالایی نقشه رسم کنید و درجات، دقیقه ها، ثانیه های مربوطه را در مقیاس عرض جغرافیایی بخوانید. به سمت راست یا چپ در مثال ما، نقطه M دارای عرض جغرافیایی 45 درجه و 31 دقیقه و 30 دقیقه است.

به همین ترتیب، کشیدن یک خط عمودی از طریق نقطه M به موازات نصف النهار جانبی (نزدیک به این نقطه) مرز. این ورقنقشه ها، طول جغرافیایی (شرق) را برابر با 43 درجه 31’18 می خوانیم.

ترسیم نقطه بر روی نقشه توپوگرافی با توجه به مختصات جغرافیایی داده شده.

رسم یک نقطه بر روی نقشه با توجه به مختصات جغرافیایی داده شده به ترتیب معکوس انجام می شود. ابتدا مختصات جغرافیایی مشخص شده بر روی ترازوها پیدا می شود و سپس خطوط موازی و عمود بر آنها ترسیم می شود. تقاطع آنها روی نقطه را با مختصات جغرافیایی داده شده نشان می دهد.

بر اساس کتاب "نقشه و قطب نما دوستان من هستند."
کلیمنکو A.I.

با استفاده از مختصات جغرافیایی - طول و عرض جغرافیایی می توان مکان یک نقطه را در سیاره زمین و همچنین در هر سیاره دیگری به شکل کروی تعیین کرد. تقاطع قائم الزاویه دایره ها و کمان ها یک شبکه متناظر را ایجاد می کند که تعیین منحصر به فرد مختصات را ممکن می کند. یک مثال خوب یک کره مدرسه معمولی است که با دایره های افقی و کمان های عمودی پوشیده شده است. نحوه استفاده از کره در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

این سیستم بر حسب درجه (زاویه درجه) اندازه گیری می شود. زاویه دقیقاً از مرکز کره تا یک نقطه از سطح محاسبه می شود. نسبت به محور، درجه زاویه عرض جغرافیایی به صورت عمودی، طول جغرافیایی - افقی محاسبه می شود. برای محاسبه مختصات دقیق، فرمول های خاصی وجود دارد که اغلب یک مقدار دیگر پیدا می شود - ارتفاع، که عمدتاً برای نشان دادن فضای سه بعدی عمل می کند و به محاسبات امکان تعیین موقعیت یک نقطه نسبت به سطح دریا را می دهد.

طول و عرض جغرافیایی - اصطلاحات و تعاریف

کره زمین توسط یک خط افقی خیالی به دو قسمت مساوی از جهان - نیمکره شمالی و جنوبی - به ترتیب به دو قطب مثبت و منفی تقسیم می شود. اینگونه تعاریف عرض های جغرافیایی شمالی و جنوبی معرفی می شود. عرض جغرافیایی به صورت دایره های موازی با خط استوا نشان داده می شود که موازی نامیده می شود. خود استوا با مقدار 0 درجه نقطه شروع اندازه گیری است. هر چه موازی به قطب بالا یا پایین نزدیکتر باشد، قطر آن کوچکتر و درجه زاویه ای بالاتر یا پایین تر است. به عنوان مثال، شهر مسکو در 55 درجه عرض جغرافیایی شمالی واقع شده است، که موقعیت پایتخت را به طور تقریبی از هم از استوا و هم از قطب شمال فاصله دارد.

نصف النهار - به اصطلاح طول جغرافیایی که به صورت یک قوس عمودی کاملاً عمود بر دایره های موازی نشان داده می شود. کره به 360 نصف النهار تقسیم می شود. نقطه مرجع، نصف النهار صفر (0 درجه) است که کمان های آن به صورت عمودی از نقاط قطب شمال و جنوب می گذرد و در جهت شرق و غرب گسترش می یابد. این زاویه طول جغرافیایی را از 0 تا 180 درجه تعیین می کند که از مرکز تا نقاط منتهی به شرق یا جنوب محاسبه می شود.

بر خلاف عرض جغرافیایی که بر اساس خط استوایی است، هر نصف النهار می تواند صفر باشد. اما برای راحتی، یعنی راحتی شمارش زمان، نصف النهار گرینویچ تعیین شد.

مختصات جغرافیایی - مکان و زمان

طول و عرض جغرافیایی به شما این امکان را می دهد که به یک مکان خاص در این سیاره یک آدرس جغرافیایی دقیق، اندازه گیری شده بر حسب درجه اختصاص دهید. درجات نیز به نوبه خود به واحدهای کوچکتری مانند دقیقه و ثانیه تقسیم می شوند. هر درجه به 60 قسمت (دقیقه) و هر دقیقه به 60 ثانیه تقسیم می شود. در نمونه مسکو، رکورد به این صورت است: 55 درجه و 45 دقیقه 7 اینچ شمالی، 37 درجه و 36 دقیقه و 56 اینچ شرقی یا 55 درجه، 45 دقیقه، 7 ثانیه عرض شمالی و 37 درجه، 36 دقیقه، 56 ثانیه طول جغرافیایی جنوبی.

فاصله بین نصف النهارها 15 درجه و حدود 111 کیلومتر در امتداد استوا است - این فاصله ای است که زمین در یک ساعت می چرخد. برای یک نوبت کامل 24 ساعت طول می کشد که یک روز است.

از کره زمین استفاده کنید

مدل زمین به طور دقیق در یک کره با تصویری واقعی از تمام قاره ها، دریاها و اقیانوس ها بازتولید شده است. به عنوان خطوط کمکی، موازی ها و نصف النهارها بر روی نقشه کره زمین ترسیم می شوند. تقریباً هر کره ای در طراحی خود یک نصف النهار داسی شکل دارد که روی پایه نصب می شود و به عنوان یک اقدام کمکی عمل می کند.

قوس نصف النهار مجهز به مقیاس درجه خاصی است که عرض جغرافیایی را تعیین می کند. طول جغرافیایی را می توان با استفاده از مقیاس دیگری پیدا کرد - حلقه ای که به صورت افقی در سطح استوا نصب شده است. با علامت گذاری مکانی که به دنبال آن هستید با انگشت خود و چرخاندن کره حول محور خود به سمت قوس کمکی، مقدار عرض جغرافیایی را ثابت می کنیم (بسته به موقعیت جسم، شمال یا جنوب به نظر می رسد). سپس داده های مقیاس استوا را در محل تلاقی آن با قوس نصف النهار علامت گذاری می کنیم و طول جغرافیایی را تعیین می کنیم. برای اینکه بفهمید طول شرقی یا جنوبی است، فقط می توانید نسبت به نصف النهار صفر.

مختصات جغرافیایی از دو جزء تشکیل شده است: طول و عرض جغرافیایی، مقادیر زاویه ای، با استفاده از آن هر فرد می تواند مکان هر شی را در نقشه جهان تعیین کند. مطالعه طول و عرض جغرافیایی کره زمین از زمان های قدیم مورد مطالعه قرار گرفته است.

مفهوم عرض جغرافیایی

عرض جغرافیایی یک مختصات جغرافیایی در سیستم های مختصات کروی است که نقاط واقع در سطح زمین را نسبت به استوا تعریف می کند. عرض جغرافیایی اجسامی که در نیمکره شمالی قرار دارند مثبت و در نیمکره جنوبی منفی در نظر گرفته می شود.

در جغرافیا مفهوم عرض های جغرافیایی جنوبی و شمالی وجود دارد. تعیین اینکه کدام عرض جغرافیایی جنوب و کدام شمال است ساده است: اگر نقطه ای از استوا به سمت قطب شمال حرکت کند، در ناحیه عرض های جغرافیایی شمالی قرار می گیرد.

عرض های جغرافیایی روی نقشه با خطوط موازی با خط استوا و یکدیگر نشان داده می شود، از این رو نام این خطوط - موازی است. فاصله بین موازی ها نه بر حسب کیلومتر، بلکه بر حسب درجه، دقیقه و ثانیه اندازه گیری می شود.

هر درجه شامل 60 دقیقه، 1 دقیقه - 60 ثانیه است. خط استوا در عرض جغرافیایی صفر است، قطب شمال و جنوب به ترتیب در 90 درجه شمالی و 90 درجه عرض جغرافیایی جنوبی قرار دارند.

یک درجه طول جغرافیایی برابر است با 1/360 طول خط استوا.

مفهوم طول جغرافیایی

طول جغرافیایی مختصاتی در یک سیستم مختصات جغرافیایی است که مکان یک نقطه را نسبت به نصف النهار اول تعیین می کند. به لطف طول جغرافیایی، می توانیم موقعیت یک جسم را نسبت به غرب و شرق پیدا کنیم.

در جغرافیا نقطه صفرمرجع طول جغرافیایی، آزمایشگاه گرینویچ است که در شرق لندن (نصف النهار گرینویچ) واقع شده است.

خطوطی که طول جغرافیایی را مشخص می کنند نصف النهار نامیده می شوند. همه نصف النهارها عمود بر خط استوا هستند. همه نصف النهارها در دو نقطه متقاطع می شوند - در قطب شمال و جنوب.

قلمروهایی که در شرق نصف النهار گرینویچ قرار دارند، منطقه طول شرقی، قلمروهایی که در غرب قرار دارند، منطقه طول جغرافیایی غربی نامیده می شوند.

اکثر قاره ها در منطقه طول شرقی واقع شده اند، به استثنای تنها دو قاره - جنوبی و آمریکای شمالی. نقاطی که روی نصف النهارها قرار دارند طول جغرافیایی یکسان، اما عرض جغرافیایی متفاوت دارند.

1/180 نصف النهار یک درجه عرض جغرافیایی است. طول متوسط ​​یک درجه عرض جغرافیایی تقریباً 111 کیلومتر می شود. طول شرقی مثبت و طول غربی منفی در نظر گرفته می شود.

هر مکان روی زمین را می توان با یک سیستم مختصات جهانی از طول و عرض جغرافیایی شناسایی کرد. با دانستن این پارامترها، یافتن هر مکانی در این سیاره آسان است. سیستم مختصات چندین قرن متوالی به مردم در این امر کمک می کند.

پیش نیازهای تاریخی برای پیدایش مختصات جغرافیایی

هنگامی که مردم شروع به سفر مسافت های طولانی در بیابان ها و دریاها کردند، به راهی نیاز داشتند تا موقعیت خود را ثابت کنند و بدانند در کدام جهت حرکت کنند تا گم نشوند. قبل از اینکه طول و عرض جغرافیایی روی نقشه مشخص شود، فنیقی ها (600 قبل از میلاد) و پلینزی ها (400 پس از میلاد) از آسمان پرستاره برای محاسبه عرض جغرافیایی استفاده می کردند.

دستگاه های کاملاً پیچیده ای در طول قرن ها ساخته شده اند، مانند ربع، اسطرلاب، گنمون و کمال عربی. همه آنها برای اندازه گیری ارتفاع خورشید و ستارگان بالای افق و در نتیجه اندازه گیری عرض جغرافیایی استفاده شدند. و اگر گنمون فقط یک چوب عمودی باشد که از خورشید سایه می اندازد، کمال وسیله بسیار عجیبی است.

شامل یک تخته چوبی مستطیل شکل به ابعاد 1/5 در 5/2 سانتی متر بود که طنابی با چندین گره با فاصله مساوی از طریق سوراخی در وسط به آن متصل می شد.

این ابزارها حتی پس از اختراع خود، عرض جغرافیایی را تعیین می کردند تا اینکه روش قابل اعتمادی برای تعیین طول و عرض جغرافیایی بر روی نقشه ابداع شد.

ناوبرها برای صدها سال به دلیل فقدان مفهومی از ارزش طول جغرافیایی، تصور دقیقی از مکان نداشتند. دنیا وجود نداشت دستگاه دقیقزمان، مانند یک کرنومتر، بنابراین محاسبه طول جغرافیایی به سادگی امکان پذیر نبود. جای تعجب نیست که ناوبری اولیه مشکل ساز بود و اغلب منجر به غرق شدن کشتی می شد.

بدون شک، پیشگام دریانوردی انقلابی، کاپیتان جیمز کوک بود که به لطف نبوغ فنی هنری توماس هریسون، وسعت اقیانوس آرام را سفر کرد. هریسون اولین ساعت ناوبری را در سال 1759 ساخت. ساعت هریسون با نگه داشتن میانگین زمان گرینویچ دقیق، به ملوانان اجازه می داد تعیین کنند که چند ساعت در یک نقطه و در یک مکان هستند و پس از آن تعیین طول جغرافیایی از شرق به غرب امکان پذیر شد.

سیستم مختصات جغرافیایی

سیستم مختصات جغرافیایی مختصات دو بعدی را بر اساس سطح زمین تعریف می کند. دارای یک واحد زاویه ای، یک نصف النهار اول و یک استوا با عرض جغرافیایی صفر است. زمینبه طور معمول به 180 درجه عرض جغرافیایی و 360 درجه طول جغرافیایی تقسیم می شود. خطوط عرض جغرافیایی به موازات خط استوا قرار می گیرند، آنها بر روی نقشه افقی هستند. خطوط طول جغرافیایی قطب شمال و جنوب را به هم متصل می کنند و روی نقشه عمودی هستند. در نتیجه همپوشانی، مختصات جغرافیایی بر روی نقشه شکل می گیرد - طول و عرض جغرافیایی، که با آن می توانید موقعیت روی سطح زمین را تعیین کنید.

این شبکه جغرافیایی طول و عرض جغرافیایی منحصر به فردی را برای هر موقعیت روی زمین ارائه می دهد. برای افزایش دقت اندازه گیری ها، آنها را بیشتر به 60 دقیقه و هر دقیقه به 60 ثانیه تقسیم می کنند.

استوا در زوایای قائمه با محور زمین، تقریباً در نیمه راه بین قطب شمال و جنوب قرار دارد. در زاویه 0 درجه، در سیستم مختصات جغرافیایی به عنوان نقطه شروع برای محاسبه طول و عرض جغرافیایی بر روی نقشه استفاده می شود.

عرض جغرافیایی به عنوان زاویه بین خط استوایی مرکز زمین و محل مرکز آن تعریف می شود. قطب شمال و جنوب دارای زاویه عرض 90 هستند. برای تشخیص مکان‌ها در نیمکره شمالی از نیمکره جنوبی، عرض علاوه بر این در املای سنتی با N برای شمال یا S برای جنوب ارائه می‌شود.

زمین حدود 23.4 درجه کج است، بنابراین برای یافتن عرض جغرافیایی در انقلاب تابستانی، باید 23.4 درجه به زاویه ای که اندازه می گیرید اضافه کنید.

چگونه می توان طول و عرض جغرافیایی روی نقشه را در انقلاب زمستانی تعیین کرد؟ برای انجام این کار، 23.4 درجه از زاویه ای که اندازه گیری می شود کم کنید. و در هر دوره زمانی دیگری، باید زاویه را تعیین کنید، زیرا بدانید که هر شش ماه 23.4 درجه تغییر می کند و بنابراین، حدود 0.13 درجه در روز.

در نیمکره شمالی، می توان با نگاه کردن به زاویه ستاره شمالی، شیب زمین و در نتیجه عرض جغرافیایی را محاسبه کرد. در قطب شمال 90 درجه از افق و در خط استوا مستقیماً جلوتر از ناظر و 0 درجه از افق خواهد بود.

عرض های جغرافیایی مهم:

• دایره های قطب شمال و جنوب،هر کدام به ترتیب در 66 درجه و 34 دقیقه عرض شمالی و جنوبی قرار دارند. این عرض های جغرافیایی مناطق اطراف قطب را محدود می کند که در آن خورشید در انقلاب تابستانی غروب نمی کند، بنابراین خورشید نیمه شب بر آنجا غالب است. در انقلاب زمستانی، خورشید در اینجا طلوع نمی کند، شب قطبی غروب می کند.
• مناطق استواییدر 23 درجه و 26 دقیقه در عرض شمالی و جنوبی قرار دارند. این دایره های عرضی نقطه اوج خورشیدی را با انقلاب تابستانی نیمکره شمالی و جنوبی مشخص می کنند.
• استوادر عرض جغرافیایی 0 درجه قرار دارد. صفحه استوایی تقریباً در وسط محور زمین بین شمال و قطب های جنوب. استوا تنها دایره عرض جغرافیایی است که با محیط زمین مطابقت دارد.

طول و عرض جغرافیایی روی نقشه مختصات جغرافیایی مهمی هستند. محاسبه طول جغرافیایی بسیار دشوارتر از عرض جغرافیایی است. زمین 360 درجه در روز یا 15 درجه در ساعت می چرخد، بنابراین رابطه مستقیمی بین طول جغرافیایی و زمان طلوع و غروب خورشید وجود دارد. نصف النهار گرینویچ با 0 درجه طول جغرافیایی نشان داده می شود. خورشید در هر 15 درجه شرقی آن یک ساعت زودتر غروب می کند و در هر 15 درجه غربی یک ساعت بعد. اگر تفاوت زمان غروب یک مکان و مکان شناخته شده دیگر را بدانید، می توانید بفهمید که شرق یا غرب چقدر از آن فاصله دارد.

خطوط طول جغرافیایی از شمال به جنوب کشیده شده اند. آنها در قطب ها همگرا می شوند. و مختصات طول جغرافیایی بین 180- تا 180+ درجه است. نصف النهار گرینویچ خط صفر طول جغرافیایی است که جهت شرق به غرب را در یک سیستم مختصات جغرافیایی (مانند طول و عرض جغرافیایی روی نقشه) اندازه گیری می کند. در حقیقت خط صفراز رصدخانه سلطنتی در گرینویچ (انگلستان) عبور می کند. نصف النهار گرینویچ، به عنوان نصف النهار اول، نقطه شروع برای محاسبه طول جغرافیایی است. طول جغرافیایی به عنوان زاویه بین مرکز نصف النهار اول مرکز زمین و مرکز مرکز زمین مشخص می شود. نصف النهار گرینویچ زاویه 0 دارد و طول جغرافیایی مخالف که خط تاریخ در امتداد آن قرار دارد دارای زاویه 180 درجه است.

چگونه طول و عرض جغرافیایی را روی نقشه پیدا کنیم؟

تعریف دقیق موقعیت جغرافیایینقشه به مقیاس آن بستگی دارد. برای انجام این کار کافی است نقشه ای با مقیاس 1/100000 یا بهتر - 1/25000 داشته باشید.

ابتدا طول جغرافیایی D با فرمول تعیین می شود:

D \u003d G1 + (G2 - G1) * L2 / L1،

جایی که G1، G2 - مقدار نزدیکترین نصف النهارهای راست و چپ بر حسب درجه؛

L1 - فاصله بین این دو نصف النهار.

محاسبه طول جغرافیایی، به عنوان مثال، برای مسکو:

G1 = 36 درجه،

G2 = 42 درجه،

L1 = 252.5 میلی متر،

L2 = 57.0 میلی متر.

طول جست و جو = 36 + (6) * 57.0 / 252.0 = 37 درجه 36 اینچ

ما عرض جغرافیایی L را تعیین می کنیم، با فرمول تعیین می شود:

L \u003d G1 + (G2 - G1) * L2 / L1،

جایی که G1، G2 - مقدار نزدیکترین عرض جغرافیایی پایین و بالایی بر حسب درجه؛

L1 - فاصله بین این دو عرض جغرافیایی، میلی متر؛

L2 - فاصله از نقطه تعریف تا نزدیکترین سمت چپ.

به عنوان مثال، برای مسکو:

L1 = 371.0 میلی متر،

L2 = 320.5 میلی متر.

عرض مورد نظر L = 52 اینچ + (4) * 273.5 / 371.0 = 55 درجه 45.

ما صحت محاسبه را بررسی می کنیم، برای این کار لازم است با استفاده از خدمات آنلاین در اینترنت، مختصات طول و عرض جغرافیایی را روی نقشه پیدا کنیم.

ما مشخص می کنیم که مختصات جغرافیایی شهر مسکو با محاسبات مطابقت دارد:

1. 55° 45" 07" (55° 45" 13) عرض جغرافیایی شمالی.
2. 37° 36" 59" (37° 36" 93) شرقی.

تعیین مختصات مکان با استفاده از آیفون

تسریع سرعت پیشرفت علمی و فناوری توسط مرحله حاضرمنجر به اکتشافات انقلابی فناوری تلفن همراه شد که به کمک آن سریع و بیشتر شد تعریف دقیقمختصات جغرافیایی

برای این، انواع مختلفی وجود دارد برنامه های موبایل. در آیفون‌ها، این کار با استفاده از برنامه Compass بسیار آسان است.

ترتیب تعریف:

1. برای انجام این کار، روی "تنظیمات" و سپس - "حریم خصوصی" کلیک کنید.
2. اکنون روی "خدمات مکان" در بالای صفحه کلیک کنید.
3. به پایین اسکرول کنید تا قطب نما را ببینید و روی آن ضربه بزنید.
4. اگر می بینید که می گوید "When used در سمت راست"، می توانید تعریف را شروع کنید.
5. اگر نه، روی آن ضربه بزنید و «هنگام استفاده از برنامه» را انتخاب کنید.
6. برنامه Compass را باز کنید و مکان فعلی و مختصات GPS فعلی خود را در پایین صفحه مشاهده خواهید کرد.

تعیین مختصات در گوشی اندرویدی

متأسفانه اندروید راه رسمی داخلی برای دریافت مختصات GPS ندارد. با این حال، دریافت مختصات Google Maps امکان پذیر است که به چند مرحله اضافی نیاز دارد:

1. Google Maps را در دستگاه Android خود باز کنید و نقطه تعریف مورد نظر را پیدا کنید.
2. آن را در هر نقطه از صفحه فشار دهید و نگه دارید و آن را به Google Maps بکشید.
3. اطلاعاتی یا نقشه دقیق.
4. گزینه Share را در کارت اطلاعات در گوشه سمت راست بالا پیدا کنید. با این کار منویی با گزینه اشتراک گذاری ظاهر می شود.

این تنظیمات را می توان در Google Maps در iOS انجام داد.

آی تی راه عالیمختصات را دریافت کنید، که نیازی به نصب هیچ برنامه اضافی از شما ندارد.