U 1. poglavlju navedeno je da Zemlja ima oblik sferoida, odnosno spljoštene lopte. Budući da se Zemljin sferoid vrlo malo razlikuje od sfere, ovaj se sferoid obično naziva globus. Zemlja se okreće oko zamišljene osi. Točke presjeka zamišljene osi sa globusom nazivaju se motke. Sjeverni geografski pol (PN) smatra se onom iz koje se vidi vlastita rotacija Zemlje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Južni geografski pol (P.S) - pol nasuprot sjeveru.
Ako mentalno presječete globus ravninom koja prolazi kroz os (paralelnu s osi) rotacije Zemlje, dobit ćemo zamišljenu ravninu tzv. meridijanska ravnina . Crta presjeka ove ravnine sa zemljinom površinom naziva se geografski (ili pravi) meridijan .
Ravnina koja je okomita na Zemljinu os i prolazi središtem Zemljine kugle naziva se ravnina ekvatora , a presječna linija ove ravnine sa zemljinom površinom je ekvator .
Ako mentalno prijeđete globus ravninama paralelnim s ekvatorom, tada na površini Zemlje dobivate krugove tzv. paralele .
Paralele i meridijani označeni na globusima i kartama su stupanj mreža (Slika 3.1). Mreža stupnjeva omogućuje određivanje položaja bilo koje točke na zemljinoj površini.
Uzima se kao početni meridijan pri izradi topografskih karata Astronomski meridijan u Greenwichu , prolazeći kroz bivšu zvjezdarnicu Greenwich (u blizini Londona od 1675. - 1953.). Trenutno se u zgradama zvjezdarnice Greenwich nalazi muzej astronomskih i navigacijskih instrumenata. Moderni početni meridijan prolazi kroz dvorac Hurstmonceux 102,5 metara (5,31 sekundi) istočno od astronomskog meridijana u Greenwichu. Moderni početni meridijan koristi se za satelitsku navigaciju.

Riža. 3.1. Mreža stupnjeva zemljine površine

Koordinate - kut ili linearne veličine, definiranje položaja točke na ravnini, površini ili u prostoru. Za određivanje koordinata na Zemljinoj površini, točka se projicira kao visak na elipsoid. Za određivanje položaja horizontalnih projekcija točke terena u topografiji koriste se sustavi geografski , pravokutan I polarni koordinate .
Zemljopisne koordinate odrediti položaj točke u odnosu na Zemljin ekvator i jedan od meridijana, uzet kao početni. Geografske koordinate mogu se dobiti iz astronomskih promatranja ili geodetskih mjerenja. U prvom slučaju se zovu astronomski , u drugom - geodetski . U astronomskim promatranjima, projekcija točaka na površinu provodi se viskom, u geodetskim mjerenjima - normalama, dakle vrijednosti astronomskih i geodetskih zemljopisne koordinate nešto drugačije. Za stvaranje malih razmjera zemljopisne karte kompresija Zemlje je zanemarena, a elipsoid revolucije uzet je kao kugla. U ovom slučaju, geografske koordinate će biti kuglastog .
Zemljopisna širina - kutna vrijednost koja određuje položaj točke na Zemlji u smjeru od ekvatora (0º) prema sjevernom polu (+90º) ili južnom polu (-90º). Zemljopisna širina se mjeri središnjim kutom u meridijanskoj ravnini dane točke. Na globusima i kartama geografska širina se prikazuje pomoću paralela.

Riža. 3.2. Zemljopisna širina

Zemljopisna dužina - kutna vrijednost koja određuje položaj točke na Zemlji u smjeru zapad-istok od Greenwičkog meridijana. Geografske dužine se broje od 0 do 180°, prema istoku - znakom plus, prema zapadu - znakom minus. Na globusima i kartama geografska širina se prikazuje pomoću meridijana.

Riža. 3.3. Geografska dužina

3.1.1. Sferne koordinate

Sferne geografske koordinate nazivaju se kutne vrijednosti (geografska širina i dužina) koje određuju položaj točaka terena na površini zemljine sfere u odnosu na ravninu ekvatora i početnog meridijana.

Kuglasti zemljopisna širina (φ) zove se kut između radijus vektora (pravca koja povezuje središte sfere i izvan njega ovu točku) i ravnina ekvatora.

Kuglasti zemljopisna dužina (λ) - to je kut između ravnine početnog meridijana i ravnine meridijana dane točke (ravnina prolazi kroz danu točku i os rotacije).

Riža. 3.4. Geografski sferni koordinatni sustav

U topografskoj praksi koristi se kugla polumjera R = 6371 km, čija je površina jednaka površini elipsoida. Na takvoj sferi duljina luka velike kružnice je 1 minuta (1852 m) nazvao nautička milja.

3.1.2. Astronomske koordinate

Astronomsko geografski koordinate su zemljopisna širina i dužina koje određuju položaj točaka na površina geoida u odnosu na ravninu ekvatora i ravninu jednog od meridijana, uzetu kao početnu (slika 3.5).

Astronomski zemljopisna širina (φ) je kut koji tvori visak koji prolazi kroz danu točku i ravninu okomitu na os rotacije Zemlje.

Ravnina astronomskog meridijana - ravnina koja prolazi kroz visinu u datoj točki i paralelna je sa Zemljinom osi rotacije.
Astronomski meridijan - linija presjeka površine geoida s ravninom astronomskog meridijana.

Astronomska dužina (λ) je diedralni kut između ravnine astronomskog meridijana koji prolazi kroz danu točku i ravnine griničkog meridijana, uzetog kao početna.

Riža. 3.5. Astronomska zemljopisna širina (φ) i astronomska dužina (λ)

3.1.3. Geodetski koordinatni sustav

U geodetski geografski koordinatni sustav površina na kojoj se nalaze položaji točaka uzima se kao površina referenca -elipsoid . Položaj točke na plohi referentnog elipsoida određen je dvjema kutnim veličinama – geodetskom širinom (U) i geodetska dužina (L).
Geodetska meridijanska ravnina - ravnina koja prolazi normalom na površinu zemljinog elipsoida u određenoj točki i paralelna je s njegovom malom osi.
Geodetski meridijan - pravac po kojem ravnina geodetskog meridijana siječe površinu elipsoida.
Geodetska paralela - crta presjeka plohe elipsoida s ravninom koja prolazi kroz zadanu točku i okomita je na malu os.

Geodetski zemljopisna širina (U)- kut koji čine normala na površinu zemljinog elipsoida u određenoj točki i ravnina ekvatora.

Geodetski zemljopisna dužina (L)- diedarski kut između ravnine geodetskog meridijana dane točke i ravnine početnog geodetskog meridijana.

Riža. 3.6. Geodetska širina (B) i geodetska dužina (L)

3.2. ODREĐIVANJE GEOGRAFSKIH KOORDINATA TOČAKA NA KARTI

Topografske karte tiskaju se u posebnim listovima čije su veličine određene za svako mjerilo. Bočni okviri listova su meridijani, a gornji i donji okviri su paralelni. . (Slika 3.7). Stoga, geografske koordinate mogu se odrediti bočnim okvirima topografske karte . Na svim kartama, gornji okvir uvijek je okrenut prema sjeveru.
Zemljopisna širina i dužina ispisane su u kutovima svakog lista karte. Na kartama zapadne hemisfere, u sjeverozapadnom kutu okvira svakog lista, desno od vrijednosti dužine meridijana, nalazi se natpis: "Zapadno od Greenwicha."
Na kartama mjerila 1: 25 000 - 1: 200 000 stranice okvira podijeljene su na segmente jednake 1′ (jedna minuta, sl. 3.7). Ti su segmenti zasjenjeni jedan za drugim i odvojeni točkama (osim za kartu mjerila 1: 200 000) u dijelove od 10" (deset sekundi). Na svakom listu, karte mjerila 1: 50 000 i 1: 100 000 prikazuju, osim toga, sjecište srednjeg meridijana i srednje paralele s digitalizacijom u stupnjevima i minutama, a duž unutarnjeg okvira - izlazi minutnih odjeljaka s potezima duljine 2 - 3 mm. To omogućuje, ako je potrebno, crtanje paralela i meridijana na zalijepljenoj karti od nekoliko listova.

Riža. 3.7. Bočni okviri karte

Pri izradi karata mjerila 1: 500.000 i 1: 1.000.000 na njih se primjenjuje kartografska mreža paralela i meridijana. Paralele su povučene na 20′ odnosno 40″ (minuta), a meridijani na 30′ i 1°.
Zemljopisne koordinate točke određuju se prema najbližem južnom paralelu i prema najbližem zapadnom meridijanu, čija je širina i dužina poznata. Na primjer, za kartu mjerila 1: 50 000 “ZAGORYANI”, najbliža paralela koja se nalazi južno od dane točke bit će paralela od 54º40′ N, a najbliži meridijan koji se nalazi zapadno od točke bit će meridijan 18º00′ E. (Slika 3.7).

Riža. 3.8. Određivanje geografskih koordinata

Za određivanje geografske širine određene točke potrebno je:

• postavite jedan krak mjernog kompasa na zadanu točku, drugi krak postavite na najkraću udaljenost do najbliže paralele (za našu kartu 54º40′);
• Ne mijenjajući kut mjernog kompasa, postavite ga na bočni okvir s podjelom minuta i sekundi, jedan krak neka bude na južnoj paraleli (za našu kartu 54º40′), a drugi između točaka 10 sekundi na okviru;
• izbrojati minute i sekunde od južne paralele do drugog kraka mjernog šestara;
• dodajte rezultat južnoj zemljopisnoj širini (za našu kartu 54º40′).

Za određivanje zemljopisne dužine određene točke trebate:

• postavite jedan krak mjernog kompasa na zadanu točku, drugi krak postavite na najkraću udaljenost do najbližeg meridijana (za našu kartu 18º00′);
• bez mijenjanja kuta mjernog kompasa postavite ga na najbliži vodoravni okvir s podjelom minuta i sekundi (za našu kartu donji okvir), jedna noga treba biti na najbližem meridijanu (za našu kartu 18º00′), a druga - između točaka od 10 sekundi na vodoravnom okviru;
• izbrojati minute i sekunde od zapadnog (lijevog) meridijana do drugog kraka mjernog šestara;
• dodajte rezultat dužini zapadnog meridijana (za našu kartu 18º00′).

Bilješka da ovu metodu određivanje zemljopisne dužine zadane točke za karte mjerila 1:50 000 i sitnije ima pogrešku zbog konvergencije meridijana koji ograničavaju topografsku kartu s istoka i zapada. Sjeverna strana okvira bit će kraća od južne. Posljedično, odstupanja između mjerenja zemljopisne dužine na sjevernom i južnom okviru mogu se razlikovati za nekoliko sekundi. Postići visoka preciznost u rezultatima mjerenja potrebno je odrediti zemljopisnu dužinu i na južnoj i na sjevernoj strani okvira, a zatim izvršiti interpolaciju.
Da biste povećali točnost određivanja geografskih koordinata, možete koristiti grafička metoda. Da biste to učinili, potrebno je istoimene podjele od deset sekundi koje su najbliže točki povezati ravnim linijama na zemljopisnoj širini južno od točke i na dužini zapadno od nje. Zatim odredite veličine odsječaka u zemljopisnoj širini i dužini od nacrtanih linija do položaja točke i prema tome ih zbrojite sa zemljopisnom širinom i dužinom nacrtanih linija.
Točnost određivanja geografskih koordinata pomoću karata mjerila 1: 25 000 - 1: 200 000 je 2" odnosno 10".

3.3. POLARNI KOORDINATNI SUSTAV

Polarne koordinate nazivaju se kutne i linearne veličine koje određuju položaj točke na ravnini u odnosu na ishodište koordinata, koje se uzimaju kao pol ( OKO), i polarna os ( OS) (Slika 3.1).

Lokacija bilo koje točke ( M) određuje kut položaja ( α ), mjereno od polarne osi do pravca do točke koja se određuje, i udaljenost (vodoravna udaljenost - projekcija crte terena na horizontalna ravnina) od pola do ove točke ( D). Polarni kutovi se obično mjere od polarne osi u smjeru kazaljke na satu.

Riža. 3.9. Polarni koordinatni sustav

Kao polarna os može se uzeti: pravi meridijan, magnetski meridijan, okomita mrežna linija, smjer prema bilo kojem orijentiru.

3.2. BIPOLARNI KOORDINATNI SUSTAVI

Bipolarne koordinate nazivaju se dvije kutne ili dvije linearne veličine koje određuju položaj točke na ravnini u odnosu na dvije početne točke (polove OKO 1 I OKO 2 riža. 3.10).

Položaj bilo koje točke određen je dvjema koordinatama. Ove koordinate mogu biti ili dva poziciona kuta ( α 1 I α 2 riža. 3.10), odnosno dvije udaljenosti od polova do određene točke ( D 1 I D 2 riža. 3.11).

Riža. 3.11. Određivanje položaja točke pomoću dvije udaljenosti

U bipolarnom koordinatnom sustavu poznat je položaj polova, tj. udaljenost između njih je poznata.

3.3. VISINA TOČKE

Prethodno su pregledani plan koordinatnih sustava , definiranje položaja bilo koje točke na površini zemljinog elipsoida ili referentnog elipsoida , ili u avionu. Međutim, ovi planski koordinatni sustavi ne dopuštaju da se dobije jednoznačan položaj točke na fizičkoj površini Zemlje. Geografske koordinate povezuju položaj točke s površinom referentnog elipsoida, polarne i bipolarne koordinate povezuju položaj točke s ravninom. I sve te definicije ni na koji se način ne odnose na fizičku površinu Zemlje, koja je za geografa zanimljivija od referentnog elipsoida.
Dakle, planski koordinatni sustavi ne omogućuju jednoznačno određivanje položaja zadane točke. Potrebno je nekako definirati svoju poziciju, barem riječima "iznad" i "ispod". Samo u vezi čega? Za dobivanje potpuna informacija o položaju točke na fizičkoj površini Zemlje koristi se treća koordinata - visina . Stoga je potrebno razmotriti treći koordinatni sustav - visinski sustav .

Udaljenost duž viska od ravne površine do točke na fizičkoj površini Zemlje naziva se visina.

Postoje visine apsolutni , ako se računaju od ravne površine Zemlje, i relativna (uvjetna ), ako se broje od proizvoljne ravne površine. Obično se kao početna točka za apsolutne visine uzima razina oceana ili otvorenog mora u mirnom stanju. U Rusiji i Ukrajini početna točka za apsolutnu nadmorsku visinu je nula kronštatskog podnožja.

Podnožje- tračnica s pregradama, pričvršćena okomito na obalu tako da se s nje može odrediti položaj vodene površine u mirnom stanju.
Kronštatski podnožje- crta na bakrenoj ploči (ploči) postavljenoj u granitni potpornjak Plavog mosta Obvodnog kanala u Kronštatu.
Prvi stup postavljen je za vrijeme vladavine Petra 1., a od 1703. počela su redovita promatranja razine Baltičkog mora. Ubrzo je postolje uništeno, a tek od 1825. godine (i do danas) nastavljena su redovita promatranja. Godine 1840. hidrograf M. F. Reinecke izračunao je prosječnu visinu razine Baltičkog mora i zabilježio je na granitnom osloncu mosta u obliku duboke vodoravne linije. Od 1872. ova je linija uzeta kao nulta oznaka pri izračunavanju visina svih točaka na teritoriju ruska država. Kronštatska temeljna šipka modificirana je nekoliko puta, ali položaj njegove glavne oznake ostao je isti tijekom promjena dizajna, tj. definiran 1840
Nakon raskida Sovjetski Savez Ukrajinski geodeti nisu izmislili vlastiti nacionalni visinski sustav, a trenutno se u Ukrajini još uvijek koristi Baltički visinski sustav.

Treba napomenuti da se u svakom nužnom slučaju mjerenja ne vrše izravno s razine Baltičkog mora. Na tlu postoje posebne točke čije su visine prethodno određene baltičkim visinskim sustavom. Te se točke nazivaju mjerila .
Apsolutne nadmorske visine H može biti pozitivan (za točke iznad razine Baltičkog mora) i negativan (za točke ispod razine Baltičkog mora).
Razlika apsolutnih visina dviju točaka naziva se relativna visina ili prekoračenje (h):
h = H A−H U .
Višak jedne točke nad drugom također može biti pozitivan ili negativan. Ako je apsolutna visina točke A veća od apsolutne visine točke U, tj. je iznad točke U, tada je točka premašena A iznad točke Uće biti pozitivan, i obrnuto, premašiti točku U iznad točke A- negativno.

Primjer. Apsolutne visine točaka A I U: N A = +124,78 m; N U = +87,45 m. Odredite međusobni višak bodova A I U.

Riješenje. Prekoračenje točke A iznad točke U
h A(B) = +124,78 - (+87,45) = +37,33 m.
Prekoračenje točke U iznad točke A
h B(A) = +87,45 - (+124,78) = -37,33 m.

Primjer. Apsolutna nadmorska visina bodova A jednak N A = +124,78 m. Prekoračenje točke S iznad točke A jednaki h C(A) = -165,06 m. Nađi apsolutnu visinu točke S.

Riješenje. Apsolutna visina točke S jednak
N S = N A + h C(A) = +124,78 + (-165,06) = - 40,28 m.

Brojčana vrijednost visine naziva se kota točke (apsolutno ili uvjetno).
Na primjer, N A = 528,752 m - apsolutna kota točke A; N" U = 28,752 m - kota referentne točke U .

Riža. 3.12. Visine točaka na zemljinoj površini

Za prelazak s uvjetnih visina na apsolutne i obrnuto, morate znati udaljenost od glavne razine do uvjetne površine.

Video
Meridijani, paralele, zemljopisne širine i dužine
Određivanje položaja točaka na zemljinoj površini

Pitanja i zadaci za samokontrolu

1. Proširiti pojmove: pol, ekvatorska ravnina, ekvator, meridijanska ravnina, meridijan, paralela, stupnjevana mreža, koordinate.
2. U odnosu na koje se ravnine na globusu (okretni elipsoid) određuju geografske koordinate?
3. Koja je razlika između astronomskih geografskih koordinata i geodetskih?
4. Uz pomoć crteža objasnite pojmove “sferna širina” i “sferna dužina”.
5. Na kojoj se površini određuje položaj točaka u astronomskom koordinatnom sustavu?
6. Uz pomoć crteža objasnite pojmove “astronomska širina” i “astronomska dužina”.
7. Na kojoj se plohi određuju položaji točaka u geodetskom koordinatnom sustavu?
8. Uz pomoć crteža objasnite pojmove “geodetska širina” i “geodetska dužina”.
9. Zašto je istoimene desetsekundne podjele najbliže točki potrebno povezati ravnim linijama kako bi se povećala točnost određivanja zemljopisne dužine?
10. Kako možete izračunati zemljopisnu širinu točke određivanjem broja minuta i sekundi od sjevernog okvira topografske karte?
11. Koje se koordinate nazivaju polarnim?
12. Čemu služi polarna os u polarnom koordinatnom sustavu?
13. Koje se koordinate nazivaju bipolarnim?
14. Što je bit izravnog geodetskog problema?

Ima ih mnogo raznih sustava koordinate.Sve one služe za određivanje položaja točaka na zemljinoj površini. To uključuje uglavnom geografske koordinate, ravninske pravokutne i polarne koordinate. Općenito, koordinate se obično nazivaju kutne i linearne veličine koje definiraju točke na bilo kojoj površini ili u prostoru.

Geografske koordinate su kutne vrijednosti - zemljopisna širina i dužina - koje određuju položaj točke na globusu. Zemljopisna širina je kut koji čine ekvatorijalna ravnina i visak u određenoj točki na zemljinoj površini. Ova vrijednost kuta pokazuje koliko je određena točka na globusu sjeverno ili južno od ekvatora.

Ako se točka nalazi na sjevernoj hemisferi, tada će se njezina zemljopisna širina nazvati sjevernom, a ako se nalazi na južnoj hemisferi - južnom zemljopisnom širinom. Zemljopisna širina točaka koje se nalaze na ekvatoru je nula stupnjeva, a na polovima (Sjever i Jug) - 90 stupnjeva.

Zemljopisna dužina je također kut, ali formiran od ravnine meridijana, koja se uzima kao početna (nula), i ravnine meridijana koja prolazi kroz datu točku. Radi ujednačenosti definicije, složili smo se da početni meridijan smatramo meridijanom koji prolazi kroz astronomski opservatorij u Greenwichu (blizu Londona) i zovemo ga Greenwich.

Sve točke koje se nalaze istočno od njega imat će istočnu dužinu (do meridijana 180 stupnjeva), a zapadno od početne imat će zapadnu dužinu. Donja slika pokazuje kako odrediti položaj točke A na zemljinoj površini ako su poznate njezine geografske koordinate (geografska širina i dužina).

Imajte na umu da razlika u zemljopisnoj dužini dviju točaka na Zemlji pokazuje ne samo njihov relativni položaj u odnosu na početni meridijan, već i razliku u tim točkama u istom trenutku. Činjenica je da je svakih 15 stupnjeva (24. dio kruga) po dužini jednako jednom satu vremena. Na temelju toga moguće je odrediti vremensku razliku u te dvije točke pomoću geografske dužine.

Na primjer.

Moskva ima zemljopisnu dužinu 37°37′ (istočno), a Habarovsk -135°05′, odnosno leži istočno od 97°28′. Koliko sati ti gradovi imaju u istom trenutku? Jednostavni izračuni pokazuju da ako je u Moskvi 13 sati, onda je u Khabarovsku 19 sati i 30 minuta.

Donja slika prikazuje dizajn okvira lista bilo koje kartice. Kao što se može vidjeti sa slike, u uglovima ove karte ispisana je dužina meridijana i širina paralela koje čine okvir lista ove karte.

Sa svih strana okvir ima skale podijeljene na minute. I za zemljopisnu širinu i za dužinu. Štoviše, svaka je minuta točkama podijeljena u 6 jednakih dijelova koji odgovaraju 10 sekundi zemljopisne dužine ili širine.

Dakle, da bi se odredila zemljopisna širina bilo koje točke M na karti, potrebno je povući crtu kroz tu točku, paralelnu s donjim ili gornjim okvirom karte, te očitati odgovarajuće stupnjeve, minute, sekunde na desnoj strani ili lijevo duž ljestvice zemljopisne širine. U našem primjeru, točka M ima geografsku širinu od 45°31’30”.

Slično, povlačenje okomice kroz točku M paralelno s bočnim (najbližim ovoj točki) meridijanom granice ovog lista karte, čitamo zemljopisnu dužinu (istočnu) jednaku 43°31’18”.

Crtanje točke na topografskoj karti na određenim geografskim koordinatama.

Crtanje točke na karti na određenim geografskim koordinatama vrši se obrnutim redoslijedom. Najprije se na ljestvici nalaze naznačene geografske koordinate, a zatim se kroz njih povlače paralelne i okomite crte. Njihovo sjecište pokazat će točku sa zadanim geografskim koordinatama.

Na temelju materijala iz knjige “Karta i kompas su moji prijatelji.”
Klimenko A.I.

Položaj neke točke na planetu Zemlji, kao i na bilo kojem drugom kuglastom planetu, moguće je odrediti pomoću geografskih koordinata - zemljopisne širine i dužine. Sjecišta krugova i lukova pod pravim kutom stvaraju odgovarajuću mrežu, koja vam omogućuje nedvosmisleno određivanje koordinata. Dobar primjer je obični školski globus, obrubljen vodoravnim krugovima i okomitim lukovima. O tome kako koristiti globus bit će riječi u nastavku.

Ovaj sustav se mjeri u stupnjevima (stupnjevi kuta). Kut se izračunava strogo od središta sfere do točke na površini. U odnosu na os, stupanj kuta zemljopisne širine izračunava se okomito, dužina - vodoravno. Za izračun točnih koordinata postoje posebne formule, gdje se često nalazi još jedna veličina - visina, koja služi uglavnom za prikaz trodimenzionalnog prostora i omogućuje izračune za određivanje položaja točke u odnosu na razinu mora.

Geografska širina i dužina - pojmovi i definicije

Zemljina sfera podijeljena je zamišljenom vodoravnom linijom na dva jednaka dijela svijeta – sjevernu i južnu polutku – na pozitivni, odnosno negativni pol. Tako su uvedene definicije sjeverne i južne geografske širine. Zemljopisna širina je predstavljena kao krugovi paralelni s ekvatorom, koji se nazivaju paralelama. Sam ekvator, s vrijednošću od 0 stupnjeva, služi kao početna točka za mjerenja. Što je paralela bliža gornjem ili donjem polu, to je njen promjer manji, a kutni stupanj veći ili niži. Na primjer, grad Moskva nalazi se na 55 stupnjeva sjeverne geografske širine, što određuje položaj glavnog grada kao približno jednako udaljen od ekvatora i sjevernog pola.

Meridijan je naziv zemljopisne dužine, predstavljen kao okomiti luk strogo okomit na krugove paralela. Sfera je podijeljena na 360 meridijana. Referentna točka je početni meridijan (0 stupnjeva), čiji lukovi okomito prolaze kroz točke sjevernog i južnog pola i pružaju se u smjeru istoka i zapada. Ovo određuje kut dužine od 0 do 180 stupnjeva, izračunat od središta do krajnjih točaka na istoku ili jugu.

Za razliku od geografske širine, čija je referentna točka ekvatorijalna linija, svaki meridijan može biti nulti meridijan. Ali zbog praktičnosti, naime zbog pogodnosti brojanja vremena, određen je meridijan u Greenwichu.

Geografske koordinate – mjesto i vrijeme

Zemljopisna širina i dužina omogućuju vam da određenom mjestu na planeti dodijelite preciznu geografsku adresu, mjerenu u stupnjevima. Stupnjevi se pak dijele na manje jedinice kao što su minute i sekunde. Svaki stupanj je podijeljen na 60 dijelova (minuta), a minuta na 60 sekundi. Na primjeru Moskve, unos izgleda ovako: 55° 45′ 7″ N, 37° 36′ 56″ E ili 55 stupnjeva, 45 minuta, 7 sekundi sjeverne zemljopisne širine i 37 stupnjeva, 36 minuta, 56 sekundi južne dužine.

Razmak između meridijana je 15 stupnjeva i oko 111 km duž ekvatora - to je udaljenost koju Zemlja, rotirajući, prijeđe u jednom satu. Potrebna su 24 sata za punu rotaciju dana.

Koristimo globus

Na globusu je precizno prikazan model Zemlje s realističnim prikazima svih kontinenata, mora i oceana. Paralele i meridijani ucrtani su na karti globusa kao pomoćne linije. Gotovo svaki globus u svom dizajnu ima meridijan u obliku polumjeseca, koji je ugrađen na podnožje i služi kao pomoćna mjera.

Meridijanski luk opremljen je posebnom skalom stupnjeva po kojoj se određuje zemljopisna širina. Zemljopisna dužina se može odrediti pomoću druge ljestvice - obruča postavljenog vodoravno na ekvatoru. Označavanjem željenog mjesta prstom i okretanjem globusa oko svoje osi na pomoćni luk, fiksiramo vrijednost zemljopisne širine (ovisno o položaju objekta, bit će sjever ili jug). Zatim na ekvatorskoj ljestvici označimo podatke na mjestu njezina sjecišta s meridijanskim lukom i odredimo zemljopisnu dužinu. Možete saznati je li to istočna ili južna zemljopisna dužina samo u odnosu na početni meridijan.

Geografske koordinate sastoje se od dvije komponente: zemljopisne širine i dužine, kutne vrijednosti, pomoću kojih svaka osoba može odrediti položaj bilo kojeg objekta na karti svijeta. Proučavanje zemljopisne širine i dužine globusa provodi se od davnina.

Pojam geografske širine

Zemljopisna širina je geografska koordinata među sfernim koordinatnim sustavima koja definira točke koje se nalaze na površini Zemlje u odnosu na ekvator. Geografska širina objekata koji se nalaze na sjevernoj hemisferi smatra se pozitivnom, a na južnoj hemisferi - negativnom.

U geografiji postoji pojam južne i sjeverne geografske širine. Odrediti koja je geografska širina južna, a koja sjeverna jednostavno je: ako se točka pomiče od ekvatora prema Sjevernom polu, ona pada u zonu sjevernih geografskih širina.

Geografske širine na karti su prikazane linijama koje idu paralelno s ekvatorom i jedna s drugom, pa otuda i naziv ovih linija - paralele. Udaljenost između paralela ne mjeri se u kilometrima, već u stupnjevima, minutama i sekundama.

Svaki stupanj sastoji se od 60 minuta, 1 minuta - od 60 sekundi. Ekvator je nulta geografska širina, Sjeverni i Južni pol nalaze se na 90 stupnjeva sjeverne odnosno 90 stupnjeva južne geografske širine.

Jedan stupanj geografske dužine jednak je 1/360 duljine ekvatora.

Pojam geografske dužine

Geografska dužina je koordinata u geografskom koordinatnom sustavu koja određuje položaj točke u odnosu na početni meridijan. Zahvaljujući zemljopisnoj dužini možemo znati položaj objekta u odnosu na zapad i istok.

U geografskoj znanosti nulta točka Referentna točka za geografsku dužinu smatra se Greenwich Laboratory, koji se nalazi u istočnom Londonu (Greenwich meridijan).

Linije koje određuju zemljopisnu dužinu nazivaju se meridijani. Svi meridijani idu okomito na liniju ekvatora. Svi meridijani sijeku se u dvije točke – na sjevernom i južnom polu.

Područja koja se nalaze istočno od Greenwichskog meridijana nazivaju se područjem istočnih geografskih dužina, a područja u zapadnom smjeru nazivaju se područjem zapadnih geografskih dužina.

Većina kontinenata nalazi se u području istočnih geografskih dužina, s izuzetkom samo dva kontinenta - južnog i Sjeverna Amerika. Točke koje se nalaze na meridijanima imaju istu dužinu, ali različitu širinu.

1/180 dio meridijana je jedan stupanj geografske širine. Prosječna duljina jednog stupnja zemljopisne širine postaje otprilike 111 km. Pokazatelji istočne geografske dužine smatraju se pozitivnim, pokazatelji zapadne geografske dužine smatraju se negativnima.

Svako mjesto na zemlji može se identificirati globalnim koordinatnim sustavom zemljopisne širine i dužine. Poznavajući ove parametre, lako je pronaći bilo koju lokaciju na planetu. U tome već nekoliko stoljeća zaredom ljudima pomaže koordinatni sustav.

Povijesna pozadina nastanka geografskih koordinata

Kad su ljudi počeli putovati na velike udaljenosti preko pustinja i mora, trebali su način da poprave svoj položaj i znaju u kojem se smjeru kretati kako se ne bi izgubili. Prije nego što su se zemljopisna širina i dužina pojavile na kartama, Feničani (600. pr. Kr.) i Polinežani (400. g.) koristili su zvjezdano nebo za izračunavanje zemljopisne širine.

Tijekom stoljeća razvijene su prilično složene naprave, poput kvadranta, astrolaba, gnomona i arapskog kamala. Svi su oni korišteni za mjerenje visine sunca i zvijezda iznad horizonta i time mjerenje geografske širine. A ako je gnomon samo okomiti štap koji baca sjenu od sunca, onda je kamal vrlo jedinstven uređaj.

Sastojao se od pravokutne drvene daske dimenzija 5,1 x 2,5 cm za koju je kroz rupu u sredini bilo pričvršćeno uže s nekoliko jednako razmaknutih čvorova.

Ti su se instrumenti koristili za određivanje zemljopisne širine čak i nakon njihovog izuma sve dok nije izumljena pouzdana metoda za određivanje zemljopisne širine i dužine na karti.

Navigatori stotinama godina nisu imali točnu predodžbu o lokaciji zbog nedostatka pojma zemljopisne dužine. Nije postojao na svijetu precizni uređaj vrijeme, kao što je kronometar, pa je izračunavanje zemljopisne dužine bilo jednostavno nemoguće. Nije iznenađujuće da je prva plovidba bila problematična i često je rezultirala brodolomima.

Bez sumnje, pionir revolucionarne navigacije bio je kapetan James Cook, koji je plovio prostranstvima Tihog oceana zahvaljujući tehničkom geniju Henryju Thomasu Harrisonu. Godine 1759. Harrison je razvio prvi navigacijski sat. Održavanjem točnog srednjeg vremena po Greenwichu, Harrisonov sat je mornarima omogućio da odrede koliko je sati na određenoj točki i mjestu, nakon čega je postalo moguće odrediti zemljopisnu dužinu od istoka prema zapadu.

Geografski koordinatni sustav

Geografski koordinatni sustav definira dvodimenzionalne koordinate na temelju Zemljine površine. Ima kutnu jedinicu, početni meridijan i ekvator s nultom zemljopisnom širinom. Zemlja konvencionalno podijeljen na 180 stupnjeva zemljopisne širine i 360 stupnjeva dužine. Crte zemljopisne širine postavljene su paralelno s ekvatorom i vodoravne su na karti. Crte zemljopisne dužine povezuju Sjeverni i Južni pol i okomite su na karti. Kao rezultat preklapanja, na karti se formiraju geografske koordinate - zemljopisna širina i dužina, pomoću kojih možete odrediti položaj na površini Zemlje.

Ova geografska mreža daje jedinstvenu zemljopisnu širinu i dužinu za svaki položaj na Zemlji. Kako bi se povećala točnost mjerenja, ona su dodatno podijeljena na 60 minuta, a svaka minuta na 60 sekundi.

Ekvator se nalazi pod pravim kutom u odnosu na Zemljinu os, otprilike na sredini između sjevernog i južnog pola. Pod kutom od 0 stupnjeva koristi se u geografskom koordinatnom sustavu kao početna točka za izračunavanje zemljopisne širine i dužine na karti.

Zemljopisna širina definirana je kao kut između ekvatorijalne linije središta Zemlje i položaja njezina središta. Sjeverni i Južni pol imaju kut širine od 90. Kako bi se razlikovale lokacije na sjevernoj hemisferi od južne hemisfere, širina je dodatno navedena u tradicionalnom načinu pisanja s N za sjever ili S za jug.

Zemlja je nagnuta pod uglom od oko 23,4 stupnja, pa da biste pronašli zemljopisnu širinu na ljetni solsticij, trebate kutu koji mjerite dodati 23,4 stupnja.

Kako odrediti zemljopisnu širinu i dužinu na karti tijekom zimskog solsticija? Da biste to učinili, morate od kuta koji se mjeri oduzeti 23,4 stupnja. I u bilo koje drugo vrijeme, trebate odrediti kut, znajući da se mijenja za 23,4 stupnja svakih šest mjeseci i, prema tome, oko 0,13 stupnjeva dnevno.

Na sjevernoj hemisferi možete izračunati Zemljin nagib, a time i širinu gledajući kut Sjevernjače. Na sjevernom polu bit će 90 stupnjeva od horizonta, a na ekvatoru će biti neposredno ispred promatrača, 0 stupnjeva od horizonta.

Važne geografske širine:

• Sjeverni i Južni polarni krug, svaki se nalazi na 66 stupnjeva 34 minute sjeverne, odnosno južne geografske širine. Te geografske širine ograničavaju područja oko polova gdje sunce ne zalazi na ljetni solsticij, pa tamo prevladava ponoćno sunce. Na zimski solsticij sunce ovdje ne izlazi, a zalazi polarna noć.
• Tropi nalaze se na 23 stupnja 26 minuta u sjevernim i južnim geografskim širinama. Ovi geografski krugovi označavaju solarni zenit na ljetni solsticij sjeverne i južne hemisfere.
• Ekvator leži na zemljopisnoj širini 0 stupnjeva. Ekvatorijalna ravnina prolazi približno sredinom Zemljine osi između sjevera i južni polovi. Ekvator je jedini krug zemljopisne širine koji odgovara opsegu Zemlje.

Zemljopisna širina i dužina na karti važne su geografske koordinate. Dužinu je mnogo teže izračunati nego širinu. Zemlja se rotira za 360 stupnjeva dnevno, ili 15 stupnjeva po satu, tako da postoji izravan odnos između zemljopisne dužine i vremena izlaska i zalaska sunca. Greenwiški meridijan označen je s 0 stupnjeva zemljopisne dužine. Sunce zalazi sat vremena ranije svakih 15 stupnjeva istočno od ovoga i sat kasnije svakih 15 stupnjeva zapadno. Ako znate razliku između vremena zalaska sunca na nekoj lokaciji i drugog poznatog mjesta, možete razumjeti koliko je udaljeno istočno ili zapadno od njega.

Crte zemljopisne dužine idu od sjevera prema jugu. Konvergiraju se na polovima. A koordinate zemljopisne dužine su između -180 i +180 stupnjeva. Greenwiški meridijan je referentna linija zemljopisne dužine, koja mjeri smjer istok-zapad u sustavu geografskih koordinata (kao što su zemljopisna širina i dužina na karti). Zapravo nulta linija prolazi kroz Kraljevski opservatorij u Greenwichu (Engleska). Greenwiški meridijan, kao početni meridijan, početna je točka za izračunavanje zemljopisne dužine. Geografska dužina je dana kao kut između središta početnog meridijana središta Zemlje i središta središta Zemlje. Greenwiški meridijan ima kut od 0, a suprotna geografska dužina, duž koje teče datumska granica, ima kut od 180 stupnjeva.

Kako pronaći zemljopisnu širinu i dužinu na karti?

Definicija egzaktnog geografska lokacija na karti ovisi o njezinom mjerilu. Da biste to učinili, dovoljno je imati kartu u mjerilu 1/100000, ili bolje - 1/25000.

Najprije se zemljopisna dužina D određuje pomoću formule:

D =G1 + (G2 - G1) * L2 / L1,

gdje G1, G2 - vrijednost desnog i lijevog najbližeg meridijana u stupnjevima;

L1 je udaljenost između ova dva meridijana;

Izračun zemljopisne dužine, na primjer, za Moskvu:

G1 = 36°,

G2 = 42°,

L1 = 252,5 mm,

L2 = 57,0 mm.

Željena zemljopisna dužina = 36 + (6) * 57,0 / 252,0 = 37° 36".

Određujemo zemljopisnu širinu L, određuje se formulom:

L = G1 + (G2 - G1) * L2 / L1,

gdje G1, G2 - vrijednost najbliže donje i gornje geografske širine u stupnjevima;

L1 - udaljenost između ove dvije geografske širine, mm;

L2 - udaljenost od definirane točke do najbliže lijeve.

Na primjer, za Moskvu:

L1 = 371,0 mm,

L2 = 320,5 mm.

Potrebna širina L = 52 "+ (4) * 273,5 / 371,0 = 55 ° 45.

Provjeravamo ispravnost izračuna; da bismo to učinili, moramo pronaći koordinate zemljopisne širine i dužine na karti pomoću mrežnih usluga na Internetu.

Utvrđujemo da geografske koordinate za Moskvu odgovaraju izvršenim izračunima:

1. 55° 45" 07" (55° 45" 13) sjeverne širine;
2. 37° 36" 59" (37° 36" 93) istočne geografske dužine.

Određivanje koordinata lokacije pomoću iPhonea

Ubrzavanje tempa znanstvenog i tehnološkog napretka putem moderna pozornica dovela je do revolucionarnih otkrića u mobilnoj tehnologiji, uz pomoć kojih brže i više precizna definicija zemljopisne koordinate.

Za to postoje razni mobilne aplikacije. Na iPhone uređajima to je vrlo jednostavno učiniti pomoću aplikacije Compass.

Redoslijed određivanja:

1. Da biste to učinili, kliknite "Postavke", a zatim "Privatnost".
2. Sada kliknite na "Usluge lokacije" na samom vrhu.
3. Pomičite se prema dolje dok ne vidite i dodirnite kompas.
4. Ako vidite da piše "Kada se koristi na desnoj strani", možete početi definirati.
5. Ako nije, dodirnite ga i odaberite "Dok koristite aplikaciju".
6. Otvorite aplikaciju Kompas i vidjet ćete svoju trenutnu lokaciju i trenutne GPS koordinate na dnu zaslona.

Određivanje koordinata u Android telefonu

Nažalost, Android nema službeni ugrađeni način za dobivanje GPS koordinata. Međutim, moguće je dobiti Google Maps koordinate, što zahtijeva neke dodatne korake:

1. Otvorite Google karte na svom Android uređaju i pronađite željenu lokaciju.
2. Dodirnite i držite ga bilo gdje na zaslonu i povucite na Google karte.
3. Informacije odn detaljna karta.
4. Pronađite opciju Share na informacijskoj karti u gornjem desnom kutu. Ovo će prikazati izbornik s opcijom Dijeli.

Ovo postavljanje može se izvršiti u Google kartama na iOS-u.

Ovaj odličan način dobiti koordinate, što ne zahtijeva instaliranje dodatnih aplikacija.