29.02.2020

Географические координаты Томска (широта и долгота)

Как найти точку по координатам широты и долготы: описание ,фото

Каждая точка поверхности планеты имеет определенное положение, которому соответствует собственная координата по широте и долготе. Она находится на пересечении сферических дуг меридиана, отвечающего за долготу, с параллелью, что соответствует широте. Обозначается парой угловых величин, выраженных в градусах, минутах, секундах, что имеет определение системы координат.

Широта и долгота — это географический аспект плоскости или сферы, перенесенный на топографические изображения. Для более точного нахождения какого-либо пункта берется во внимание также его высота над уровнем моря, что позволяет найти его в трехмерном пространстве.

Широта и долгота

Необходимость найти точку по координатам широты и долготы возникает по долгу службы и по роду занятий у спасателей, геологов, военных, моряков, археологов, летчиков и водителей, но может понадобиться и туристам, путешественникам, искателям, исследователям.

Что такое широта и как ее найти

Широтой называют расстояние от объекта до линии экватора. Измеряется в угловых единицах (таких как градус, град, минута, секунда и т.д.). Широта на карте либо глобусе обозначается горизонтальными параллелями — линиями, описывающими окружность параллельно экватору и сходящимися в виде ряда сужающихся колец к полюсам.

Поэтому различают широту северную — это вся часть земной поверхности севернее экватора, а также южную — это вся часть поверхности планеты южнее экватора. Экватор — нулевая, самая длинная параллель.

Параллели от линии экватора к северному полюсу принято считать положительной величиной от 0° до 90°, где 0° — это собственно сам экватор, а 90° — это вершина северного полюса. Они считаются как северная широта (с.ш.).
Параллели, исходящие от экватора в сторону южного полюса, обозначены отрицательной величиной от 0° до -90°, где -90° — это место южного полюса. Они считаются как южная широта (ю.ш.).
На глобусе параллели изображаются опоясывающими шар окружностями, которые уменьшаются с их приближением к полюсам.
Все пункты на одной параллели будут обозначаться единой широтой, но различной долготой.
На картах, исходя из их масштаба, параллели имеют форму горизонтальных, изогнутых дугой, полос — чем меньше масштаб, тем прямее изображена полоса параллели, а чем крупнее — тем она более изогнута.

Запомните! Чем ближе к экватору располагается заданная местность, тем меньшей будет ее широта.

Что такое долгота и как ее найти

Долгота — это величина, на которую удалено положение заданной местности относительно Гринвича, то есть нулевого меридиана.

Долготе аналогично присуще измерение в угловых единицах, только с 0° до 180° и с приставкой — восточная либо западная.

Нулевой меридиан Гринвича вертикально опоясывает шар Земли, проходя через оба полюса, разделяя его на западное и восточное полушария.
Каждая из частей, находящихся к западу от Гринвича (в западном полушарии) , будет носить обозначение западной долготы (з.п.).
Каждая из частей, удаленная от Гринвича на восток и расположенная в восточном полушарии, будет носить обозначение восточной долготы (в.п.).
Нахождение каждой точки по одному меридиану имеют единую долготу, но различную широту.
Меридианы нанесены на карты в виде вертикальных полос, изогнутых в форме дуги. Чем мельче масштаб карты, тем прямее будет полоса меридиана.

Запомните! Чем далее от Гринвича удаляется искомый пункт, тем большей будет его долгота, чем ближе — тем меньшей будет его долгота.

Как найти координаты заданной точки по карте

Зачастую приходится узнавать координаты пункта, который расположен на карте в квадрате между двумя ближайшими параллелями и меридианами. Приблизительные данные можно получить на глазок, оценив последовательно шаг в градусах между нанесенными на карту линиями в интересующем районе, а затем сопоставив удаленность от них искомой местности. Для точных вычислений понадобятся карандаш с линейкой, или же циркуль.

За исходные данные берем обозначения ближайших к нашей точке параллели с меридианом.
Далее смотрим шаг между их полосами в градусах.
Потом смотрим величину их шага по карте в см.
Измеряем линейкой в см расстояние от заданной точки до ближайшей параллели, а также расстояние между этой линией и соседней, переводим в градусы и берем во внимание разницу — вычитая от большей, либо прибавляя к меньшей.
Таким образом получаем широту.

Пример! Расстояние между параллелями 40° и 50°, среди которых находится наша местность, составляет 2 см либо 20 мм, а шаг между ними — 10°. Соответственно, 1° равен 2 мм. Наша точка удалена от сороковой параллели на 0,5 см либо 5 мм. Находим градусы до нашей местности 5/2 = 2,5°, которые нужно прибавить к значению ближайшей параллели: 40° + 2,5° = 42,5° — это наша северная широта заданной точки. В южном полушарии вычисления аналогичны, но результат имеет отрицательный знак.

Аналогично находим долготу — если ближайший меридиан находится дальше от Гринвича, а заданный пункт ближе — то разницу вычитаем, если меридиан к Гринвичу ближе, а пункт дальше — то прибавляем.

Если под рукой нашелся только циркуль, то его его кончиками фиксируется каждый из отрезков, а распор переносится на масштаб.

Похожим образом производятся вычисления координат на поверхности глобуса.

Лучшие сервисы для поиска места по координатам

Проще всего узнать своё местоположение можно, зайдя в ПК-версию сервиса, работающего непосредственно с Google Maps. Многие утилиты упрощают процесс ввода широты и долготы в браузере. Рассмотрим лучшие из них.

Map & Directions

На официальном сайте Maps & Directions можно найти точные GPS-координаты любого пункта, или же выбрать нужное место и посмотреть его ширину и долготу. Пользоваться сервисом очень легко, в него включена опция увеличения масштаба на карте и возможность поделиться своим местоположением.

Кроме того, Maps & Directions позволяет бесплатно определить координаты своего положения на карте, нажав всего на одну кнопку. Щелкните на «Найти мои координаты», и сервис тут же поставит маркер и определит широту, долготу до многих тысячных, а также высоту.

На этом же сайте можно измерить расстояние между населенными пунктами или площадь любой заданной территории, нарисовать маршрут или рассчитать время передвижения. Сервис пригодится как путешественникам, так и просто любопытным пользователям.

Mapcoordinates.net

Полезная утилита Mapcoordinates.net позволяет узнать координату точки в любом регионе мира. Сервис также интегрирован с Google Картами, но обладает упрощенным интерфейсом, благодаря которому его сможет использовать даже неподготовленный пользователь.

В адресной строке утилиты, где написано «Искать», введите адрес места, широту и долготу которого Вы хотите получить. Карта с координатами появится вместе с маркером на нужном месте. Над маркером будет отображена широта, долгота, а также высота выбранной точки.

К сожалению, Mapcoordinates.net не подходит для того, чтобы искать пункты, зная их координаты. Однако для обратной процедуры это очень удобная утилита. Сервис поддерживает множество языков, в том числе и русский.

Поиск по координатам на карте через браузер с помощью сервиса Google Maps

Если по каким-либо причинам Вы предпочитаете работать не с упрощенными сервисами, а непосредственно с Google Maps, то эта инструкция будет полезной для Вас. Процесс поиска по координатам через Google Карты чуть более сложен, чем в описанных ранее способах, но им можно овладеть быстро и без особого труда.

Чтобы узнать точные координаты места, придерживайтесь следующей простой инструкции:

Откройте сервис на ПК. Важно, что должен быть включен полный, а не облегченный (отмечается специальным значком молнии) режим, иначе получить информацию не получится;

Щелкните на участок карты, где расположен нужный Вам пункт или точка, правой кнопкой мыши;

Отметьте в появившемся меню вариант «Что здесь?»;

Посмотрите на вкладку, которая отобразится внизу экрана. На ней будут отображены широта, долгота и высота.

Чтобы определить место по известным географическим координатам, потребуется другой порядок действий:

Откройте Google Карты в полном режиме на компьютере;

В строке поиска в верхней части экрана Вы можете ввести координаты. Сделать это допускается в следующих форматах: градусы, минуты и секунды; градусы и десятичные минуты; десятичные градусы;

Нажмите клавишу «Enter», и на карте на требуемом месте появится специальный маркер.

Важнее всего при использовании сервиса Google Maps правильно указывать географические координаты. Карты распознают только несколько форматов данных, поэтому обязательно учитывайте следующие правила ввода:

При вводе градусов используйте специальный символ, обозначающий его «°», а не «d»;

В качестве разделителя между целой и дробной частями необходимо использовать точку, а не запятую, иначе строка поиска не сможет выдать место;

Сначала указывается широта, затем — долгота. Первый параметр необходимо записывать в диапазоне от -90 до 90, второй — от -180 до 180.

Найти специальный символ на клавиатуре ПК затруднительно, да и чтобы придерживаться необходимого списка правил, нужно прикладывать достаточно много усилий. Гораздо проще пользоваться специальными утилитами — лучшие из них мы привели в разделе выше.

Нахождение места по широте и долготе на ОС Андроид

Нередко требуется найти место по координатам вдали от ноутбука или персонального компьютера. Выручит мобильное приложение Google Maps, работающее на платформе Андроид. Обычно оно используется для того, чтобы проложить маршрут или узнать график движения транспортных средств, однако программа подойдет и для нахождения местоположения пункта или точки.

Скачать приложение на на Андроид можно на официальной странице в Google Play. Оно доступно как на русском, так и на английском языках. После установки программы придерживайтесь следующей инструкции:

Откройте Google Maps на устройстве и дождитесь появления карты;

Найдите интересующее Вас место. Нажмите на него и держите до тех пор, пока не отобразится специальный маркер;

Вверху экрана появится вкладка с окном поиска и полными координатами места;

Если Вам нужно найти место по координатам, а не наоборот, то способ на мобильном устройстве ничем не отличается от своего аналога на ПК.

Мобильная версия сервиса, как и работающая на ПК, позволит детально изучить нужное место, узнать его точные координаты, или наоборот, распознать адрес по известным данным. Это — удобный способ как для дома, так и для дороги.

Определение координат

Предлагаем воспользоваться аналогичным сервисом от Google — найти месторасположение и поиск по координатам + местонахождение интересных мест в мире на схеме Гугл Мапс

Определение широты и долготы на карте?

На странице быстрое определение координат на карте — узнаем широту и долготу города. Онлайн поиск улиц и домов по адресу, по GPS, для определения координат на карте Яндекс, как найти местоположение — подробнее описано ниже.

Определение географических координат любого города в мире (узнать широту и долготу) по онлайн карте от сервиса Яндекс на самом деле очень простой процесс. У вас два удобных варианта, остановимся подробнее на каждом из них.

Вы можете установить приложение для браузера Google Chrome, Opera и Яндекс браузер

Первый вариант: Необходимо воспользоваться формой поиска, и ввести в поле название географического объекта (страну, город, улицу, номер дома). То есть, заполнить форму адресом объекта для нахождения координат. Например, нужно определить географические координаты широту и долготу улиц города Ростова-на-Дону.

Заполняем форму: Ростов-на-Дону Пушкинская 10 (с помощью и при наличии номера дома, поиск будет проходить более точный). Справа в верхнем углу расположена форма определения координат, которая содержит 3 точных параметра — координаты метки, центр карты и масштаб приближения.

После активации поиска «Найти» в каждом поле будут нужные данные — долгота и широта. Смотрим поле «Центр карты».

Второй вариант: В этом случае еще проще. Интерактивная карта мира с координатами содержит метку. По умолчанию она стоит в центре города Москва. Необходимо перетащить метку и поставить на нужный город, например, определяем координаты на карте Санкт-Петербурга с улицами и номерами домов. Широта и долгота автоматически будут соответствовать объекту поиска. Смотрим поле «Координаты метки».

При поиске нужного города или страны, используйте инструменты навигации и масштабирования. Приближая и уменьшая масштаб +/- , также перемещая саму интерактивную карту, легко найти любую страну, искать регион на карте мира. Таким образом, вы можете найти географический центр Украины или России. В стране Украина это поселок Добровеличковка, который расположен на реке Добрая Кировоградская область.

Скопировать географические координаты центра Украины пгт. Добровеличковка — Ctrl+C

48.3848,31.1769 48.3848 северной широты и 31.1769 восточной долготы

Долгота +37° 17′ 6.97″ в.д. (37.1769)

Широта +48° 38′ 4.89″ с.ш. (48.3848)

На въезде в поселок городского типа установлен знак, оповещающий об этом интересном факте. Рассматривать его территорию, скорее всего будет неинтересно. Есть куда более занимательные места в мире.

Как по координатам найти место на карте?

Рассмотрим обратный процесс, для примера сравните определение географических координат широты и долготы по адресу на карте Google. Зачем нужно определение широты и долготы на карте? Допустим вам понадобится, определить по координатам GPS навигатора точное расположение автомобиля на схеме. Или близкий друг позвонит в выходной день и сообщит координаты своего местонахождения, приглашая вас присоединиться к охоте или рыбной ловле.

Зная точные географические координаты, вам пригодится карта с широтой и долготой. Достаточно ввести в форму поиска от сервиса Яндекс свои данные, чтобы определение местоположения по координатам успешно свершилось. Пример, вводим широту и долготу улицы Московская 66 в городе Саратов – 51.5339,46.0368. Сервис быстро определит и покажет в виде метки местоположение данного дома в городе.

Кроме вышеперечисленного, вы легко сможете определить координаты на карте любой станции метро в городе. После названия города пишем название станции. И наблюдаем, где расположится метка и её координаты с широтой и долготой. Для определения протяженности маршрута, необходимо применить инструмент «Линейка» (измерение расстояний на карте). Ставим метку в начале маршрута и затем в конечной точке. Сервис автоматически определит расстояние в метрах и покажет сам трек на карте.

Точнее обследовать место на карте представляется возможным благодаря схеме «Спутник» (верхний угол справа). Посмотрите, как выглядит карта города Новосибирска со спутника. Вы можете проделать с ней все вышеперечисленные операции.

Карта мира с долготой и широтой

Представьте, вы находитесь в незнакомой местности, и рядом нет никаких объектов или ориентиров. И спросить не у кого! Каким образом вы смогли бы объяснить своё точное местоположение, что бы вас быстро нашли?

Благодаря таким понятиям, как широта и долгота, вас смогут обнаружить и найти. Широта показывает местоположение объекта по отношению к Южному и Северному полюсам. За нулевую широту принято считать экватор. Южный полюс расположен на 90 град. южной широты, а Северный на 90 градусе северной широты.

Этих данных оказывается недостаточно. Необходимо знать положение также относительно Востока и Запада. Здесь и пригодится координата долгота.

Сохранить в закладки в любом браузере — CTRL+D

Приглашаем поделиться страницей сервиса со своими друзьями!

Благодарим за предоставленные данные сервис Яндекс. Карты

Географические координаты Томска (широта и долгота)

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:

в ° градусах в виде десятичной дроби (современный вариант)
в ° градусах и ‘ минутах с десятичной дробью
в ° градусах, ‘ минутах и ” секундах с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи)

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 , 37.617673 55°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.

Что такое географические координаты: широта и долгота

Определить местоположение точки на планете Земля, как и на любой другой планете сферической формы, возможно с помощью географических координат – широты и долготы. Пересечения под прямым углом кругов и дуг создают соответствующую сетку, что позволяет однозначно определить координаты. Наглядный пример – обыкновенный школьный глобус, разлинованный горизонтальными кругами и вертикальными дугами. О том, как пользоваться глобусом будет рассказано ниже.

Данная система измеряется в градусах (градус угла). Угол рассчитывается строго от центра сферы до точки на поверхности. Относительно оси, градус угла широты рассчитывается по вертикали, долготы – по горизонтали. Для вычисления точных координат существуют специальные формулы, где не редко встречается еще одна величина – высота, которая служит в основном для представления трехмерного пространства и позволяет производить вычисления для определения положения точки относительно уровня моря.

Широта и долгота – термины и определения

Земная сфера разделена воображаемой горизонтальной линией на две равные части света – северное и южное полушария – на положительный и отрицательный полюса соответственно. Так введены определения северной и южной широт. Широта представляется в виде параллельных относительно экватора кругов, называемых параллелями. Сам экватор со значением 0 градусов выступает отправной точкой для измерений. Чем ближе параллель к верхнему или нижнему полюсу, тем меньше ее диаметр и тем выше или ниже угловой градус. Например, город Москва расположен на 55-м градусе северной широты, что определяет местонахождение столицы как приблизительно равноудаленное и от экватора, и от северного полюса.

Меридиан – так называется долгота, представляемая в виде вертикальной дуги строго перпендикулярной кругам параллели. Сфера разделена на 360 меридианов. Точкой отсчета является нулевой меридиан (0 градусов), дуги которого проходят по вертикали через точки северного и южного полюсов и распространяются в восточном и западном направлениях. Таким образом определяется угол долготы от 0 до 180 градусов, вычисляемый значениями от центра до крайних точек к востоку или югу.

В отличие от широты, точкой отсчета которой служит экваториальная линия, любой меридиан может быть нулевым. Но для удобства, а именно удобства отсчета времени, определили гринвичский меридиан.

Географические координаты – место и время

Широта и долгота позволяют назначать тому или иному месту на планете точный географический адрес, измеряемый градусами. Градусы, в свою очередь, делятся на меньшие величины, такие как минуты и секунды. Каждый градус дробится на 60 частей (минут), а минута – на 60 секунд. На примере Москвы запись выглядит так: 55° 45′ 7″ N, 37° 36′ 56″ E или 55 градусов, 45 минут, 7 секунд северной широты и 37 градусов, 36 минут, 56 секунд южной долготы.

Интервал между меридианами составляет 15 градусов и около 111 км по линии экватора – такое расстояние Земля, вращаясь, проходит за один час. Для полного оборота, составляющего сутки, потребуется 24 часа.

Используем глобус

Модель Земли точно передана на глобусе с реалистичной прорисовкой всех материков, морей и океанов. В качестве вспомогательных линий проведены на карте глобуса параллели и меридианы. Практически любой глобус имеет в своей конструкции серпообразную меридиану, которая устанавливается на основании и служит вспомогательным мерилом.

Меридианная дуга оснащена специальной градусной шкалой, по которой определяется широта. Долготу можно узнать посредством еще одной шкалы – обруча, горизонтально установленного на уровне экватора. Отметив пальцем искомое место и вращая глобус вокруг своей оси к вспомогательной дуге, фиксируем значение широты (в зависимости от местонахождения объекта она окажется либо северной, либо южной). Затем отмечаем данные шкалы экватора в месте ее пересечения с меридианной дугой и определяем долготу. Узнать – восточная это или южная долгота, можно только относительно нулевого меридиана.

Тема 3. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ГЕОДЕЗИИ

3.1. ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Рис. 3.1. Геодезическая система координат

Счет геодезических широт ведется от 0 до 90° к северу и к югу от экватора. Геодезические широты Северного полушария называются северными и имеют знак « + », а Южного — южными и имеют знак «—». Геодезическая широта измеряется центральным углом в плоскости меридиана.
Геодезическая широта (в градусах) показывает, насколько данная точка на земном эллипсоиде расположена севернее или южнее плоскости экватора.
Геодезическая широта для точек, расположенных на экваторе, будет равна 0°, а для точек, расположенных на полюсах ± 90°.
Геодезической долготой (L) называется двугранный угол, заключенный между плоскостью начального меридиана и плоскостью геодезического меридиана, проходящего через данную точку.
В старину в отдельных государствах за начальный меридиан принимали меридиан, проходящий через свою главную обсерваторию. В настоящее время в Украине и в большинстве стран мира для единообразия в определении долгот условились начальным считать Гринвичский меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона). От этого меридиана ведется счет так называемого международного гринвичского времени.
Геодезическая долгота измеряется либо центральным углом в плоскости экватора или параллели, либо дугой экватора от начального (Гринвичского) меридиана до меридиана, проходящего через данную точку (М), в пределах от 0 до 180° к востоку или к западу. Геодезические долготы для точек, расположенных к востоку от меридиана Гринвича до 180°, называются восточными и считаются положительными, а к западу – западными и считаются отрицательными.
Восточная долгота обозначается буквами (в.д.) или знаком « + », западная долгота — буквами (з.д.) или знаком « – ».
Геодезическая система координат, отнесенная к эллипсоиду Красовского, была разработана в 1942 – 1943 годах, поэтому она получила название системы координат 1942 года. Вместе с ней была принята Балтийская система высот, по которой ведется отсчет абсолютных высот относительно нуля Кронштадтского футштока (Футшток — специальная рейка с делениями).

3.2. АСТРОНОМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

Астрономические координаты определяют положение точки на поверхности геоида. Их можно получить путем астрономических измерений с помощью геодезических инструментов или путем математической обработки результатов геодезических измерений.
Астрономической широтой (φ) называется угол, заключенный между плоскостью земного экватора и направлением отвесной линии в данной точке.
Астрономическая широта измеряется от 0 до 90° к северу и к югу от экватора. В Северном полушарии астрономические широты называются северными, а в Южном — южными.
Отвесная линия в общем случае не совпадает с направлением нормали к поверхности земного эллипсоида. Поскольку различные по плотности массы в теле Земли распределены неравномерно, то отклонение отвесной линии (силы тяжести) от нормали различное в разных точках Земли. Так, например, в районе Кавказа отклонения отвесных линий от нормалей достигают 35″, а разность отклонений отвесных линий на противоположных берегах озера Байкал достигает 40″. В среднем величина отклонений равна 4 – 5″ (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Астрономическая система координат

Астрономической долготой (λ) называется двугранный угол, заключенный между плоскостью начального астрономического меридиана и плоскостью астрономического меридиана, проходящего через данную точку.
Поскольку плоскость астрономического меридиана проходит через отвесную линию в данной точке на поверхности Земли, а плоскость геодезического меридиана проходит через нормаль к поверхности эллипсоида, следовательно, плоскости астрономического и геодезического меридианов не совпадают. В результате этого геодезическая широта, долгота и геодезический азимут в данной точке отличаются от астрономической широты, долготы, и астрономического (истинного) азимута. Эти расхождения будут увеличиваться там, где наблюдаются большие отклонения отвесной линии от нормали, а также в тех точках геоида, где его поверхность дальше удалена от поверхности эллипсоида.
Геодезическая и астрономическая системы координат различаются как две отдельные системы при определении местоположения объектов с точностью до 1″ (в линейной величине до 20 – 30 м). Зная астрономические координаты, можно вычислить геодезические координаты путем ввода поправок на уклонение отвесных линий от нормалей, определяемых астрономо-геодезическим методом или по специальным гравиметрическим картам.

3.3. СФЕРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ

При решении ряда геодезических задач и составлении карт мелких масштабов Землю принимают за сферу. Положение точек местности на сфере определяется сферическими координатами: сферической широтой и сферической долготой.
Сферическими координатами называются угловые величины (широта и долгота), определяющие положение точек местности на поверхности земной сферы относительно плоскости экватора и начального меридиана (рис. 3.2).
Сферической широтой (φ) называется угол, заключенный между плоскостью экватора и направлением из центра земной сферы на данную точку. Сферическая широта измеряется центральным углом или дугой меридиана в тех же пределах, что и геодезическая широта – от 0 до 90° к северу и к югу от экватора. Сферические широты в Северном полушарии называются северными и обозначаются знаком «+», а в Южном – южными и обозначаются знаком «–».
Сферической долготой (λ) называется двугранный угол, заключенный между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку.
Сферическая долгота измеряется либо центральным углом в плоскости экватора или в плоскости параллели, либо дугой экватора или дугой параллели от начального (Гринвичского) меридиана до меридиана, проходящего через данную точку в пределах от 0 до 180° к востоку и к западу.

Рис. 3.3. Сферическая система координат

Сферические долготы для точек, расположенных к востоку от Гринвичского меридиана до 180°, называются восточными и считаются положительными, а к западу — западными и считаются отрицательными. При решении некоторых практических задач сферическая долгота отсчитывается от 0 до 360° только к востоку от Гринвичского меридиана.
Все вычисления, связанные с автоматизированным определением координат, углов и расстояний, решаются на поверхности земной сферы с использованием формул сферической тригонометрии, поэтому поверхность земного эллипсоида проектируется на поверхность сферы.
В практике часто пользуются сферой радиусом R = 6371 км, поверхность которой равна поверхности эллипсоида. При этом максимальные погрешности в определении расстояний достигают 0,5% и углов не более 0,4°.
Длина дуги большого круга на сфере в 1секунду, равная 1852 м, называется морской милей.
Вышеназванные погрешности не позволяют реализовать точность современных средств автоматизированного определения координат. Поэтому в современных вычислителях с ЦВМ применяется формулы с учетом сжатия Земли. При этом максимальные искажения расстояний составляют 0,08% – 0,17%, а искажения углов практически отсутствуют.

3.4. ПОЛЯРНАЯ И БИПОЛЯРНАЯ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ

Полярными координатами называются угловая и линейная величины, определяющие положение точки на плоскости относительно начала координат, принимаемого за полюс, и полярной оси. Местоположение любой точки определяется углом положения, отсчитанным от полярной оси до направления на определяемую точку, и расстоянием от полюса до этой точки (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Полярная система координат

За полярную ось могут быть приняты: истинный или магнитный меридиан, вертикальная линия сетки и направление на любой ориентир.
При работе на местности за полярную ось принимают северное направление магнитного меридиана или направление на какой-нибудь ориентир с точки стояния.

Биполярными координатами называются две угловые или две линейные величины, определяющие местоположение точки на плоскости относительно двух исходных точек (полюсов). Положение любой точки на карте или на местности определяется двумя координатами. Этими координатами могут быть два угла положения либо два расстояния от полюсов до определяемой точки (рис. 3.5, 3.6).

Рис. 3.5. Определение места точки по двум дирекционным углам

3.5. СИСТЕМА ПЛОСКИХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ

Плоскими прямоугольными геодезическими координатами (прямоугольными координатами) называются линейные величины — абсцисса и ордината,— определяющие положение точки на плоскости относительно исходных направлений.

Рис. 3.7. Система плоских прямоугольных координат

Исходными направлениями служат две взаимно перпендикулярные линии (рис. 3.7) с началом отсчета в точке их пересечения (О). Прямая XX является осью абсцисс, а прямая УУ, перпендикулярная к оси абсцисс, — осью ординат. В такой системе положение любой точки на плоскости определяется кратчайшим расстоянием до нее от осей координат. Так, положение точки А определяется длиной перпендикуляров ха и уа. Отрезок ха называется абсциссой точки А, а уа — ординатой. Выражаются абсциссы и ординаты в линейной мере (обычно в метрах).
В геодезии и топографии принята правая система прямоугольных координат: это отличает ее от левой системы координат, используемой в математике. Четверти системы координат (название которых определяется принятыми обозначениями стран света), нумеруются по ходу часовой стрелки. В такой системе упрощается измерение углов ориентирования.
Абсциссы точек, расположенных вверх от начала координат, считаются положительными, а вниз от нее — отрицательными.
Ординаты точек, расположенных вправо от начала координат, считаются положительными, а влево от нее — отрицательными (см. табл. 1.2).

Четверти

Координаты

Северо-восток (СВ)
Юго-восток (ЮВ)
Юго-запад (ЮЗ)
Северо-запад (СЗ)

Система плоских прямоугольных координат применяется на ограниченных участках земной поверхности, которые могут быть приняты за плоские.
Для небольших участков начало отсчета координат может быть в любой точке участка (система с условным началом координат). В государственной системе координат за ось ординат принимают линию экватора, за ось абсцисс — направление меридиана, который называется осевым (он совпадает с направлением одной из осей системы прямоугольных координат). При проведении работ на значительных по площади территориях осевыми выбирают несколько меридианов.

3.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ КООРДИНАТ ТОЧЕК ПО КАРТЕ

Топографические карты печатаются отдельными листами, размеры которых установлены для каждого масштаба. Боковыми рамками листов служат меридианы, а верхней и нижней рамками – параллели. (рис. 3.9). Следовательно, географические координаты можно определить по боковым рамкам топографической карты. На всех картах верхняя рамка всегда обращена на север.
Географическую широту и долготу подписывают в углах каждого листа карты. На картах Западного полушария в северо-западном углу рамки каждого листа правее значения долготы меридиана помещают надпись: «К западу от Гринвича».
На картах масштабов 1 : 25 000 – 1 : 200 000 стороны рамок разделены на отрезки, равные 1′ (одной минуте, рис. 3.8). Эти отрезки оттенены через один и разделены точками (кроме карты масштаба 1 : 200 000) на части по 10″ (десять секунд). На каждом листе карты масштабов 1 : 50 000 и 1 : 100 000 показывают, кроме того, пересечение среднего меридиана и средней параллели с оцифровкой в градусах и минутах, а по внутренней рамке – выходы минутных делений штрихами длиной 2 – 3 мм. Это позволяет при необходимости прочерчивать параллели и меридианы на карте, склеенной из нескольких листов.

Рис. 3.8. Боковые рамки карты

При составлении карт масштабов 1 : 500 000 и 1 : 1 000 000 на них наносят картографическую сетку параллелей и меридианов. Параллели проводят соответственно через 20′ и 40′ (минут), а меридианы – через 30′ и 1°.
Географические координаты точки определяют от ближайшей параллели и от ближайшего меридиана, широта и долгота которых известны. Например, для карты масштаба 1 : 50 000 «ЗАГОРЯНИ» ближайшими параллелями будут параллели с широтами 54º40′ и 54º50′, а ближайшими меридианами будут меридиан с долготами 18º00′ и 18º15′ (рис. 3.10).

Рис. 3.9. Определение географических координат

Для определения широты заданной точки необходимо:

одну ножку циркуля-измерителя установить на заданную точку, другую ножку по кратчайшему расстоянию установить на ближайшую параллель (для нашей карты 54º40′);
не меняя раствор циркуля-измерителя установить его на боковую рамку с минутными и секундными делениями, одна ножка должна быть на южной параллели (для нашей карты 54º40′), а другая – между 10-секундными точками на рамке;
посчитать количество минут и секунд от южной параллели до второй ножки циркуля-измерителя;
добавить полученный результат к южной широте (для нашей карты 54º40′).

Для определения долготы заданной точки необходимо:

одну ножку циркуля-измерителя установить на заданную точку, другую ножку по кратчайшему расстоянию установить на ближайший меридиан (для нашей карты 18º00′);
не меняя раствор циркуля-измерителя установить его на ближайшую горизонтальную рамку с минутными и секундными делениями (для нашей карты нижнюю рамку), одна ножка должна быть на ближайшем меридиане (для нашей карты 18º00′), а другая – между 10-секундными точками на горизонтальной рамке;
посчитать количество минут и секунд от западного (левого) меридиана до второй ножки циркуля-измерителя;
добавить полученный результат к долготе западного меридиана (для нашей карты 18º00′).

Обратите внимание на то, что данный способ определения долготы заданной точки для карт масштаба 1:50 000 и мельче имеет погрешность за счет схождения меридианов, ограничивающих топографическую карту с востока и запада. Северная сторона рамки будет короче, чем южная. Следовательно, расхождения между измерениями долготы на северной и южной рамке могут отличаться на несколько секунд. Чтобы добиться высокой точности в результатах измерений необходимо определить долготу и по южной и по северной стороне рамки, а затем произвести интерполяцию.
Для повышения точности определения географических координат можно использовать графический метод. Для этого необходимо соединить прямыми линиями ближайшие к точке одноименные десятисекундные деления по широте к югу от точки и по долготе к западу от нее. Затем определить размеры отрезков по широте и долготе от прочерченных линий до положения точки и суммировать их соответственно с широтой и долготой прочерченных линий.
Точность определения географических координат по картам масштабов 1 : 25 000 – 1 : 200 000 составляет 2′′ и 10′′ соответственно.

Вопросы и задания для самоконтроля

Какие плоскости в системе географических координат являются исходными?
Дайте определения «геодезические координаты», «геодезическая широта», «геодезическая долгота».
В каких пределах измеряется геодезическая широта и геодезическая долгота?
Чему равна геодезическая широта точек, расположенных на экваторе и на южном полюсе?
Дайте определения «астрономические координаты», «астрономическая широта», «астрономическая долгота».
Дайте определения «сферические координаты», «сферическая широта», «сферическая долгота».
Чем обусловлена морская миля и какова ее длина?
Какие координаты называют полярными?
Какими величинами определяют положение точки в полярной системе координат?
Какими величинами определяют положение точки в биполярной системе координат?
Какими величинами определяют положение точки в плоской прямоугольной системе координат?
Какие знаки имеют плоские прямоугольные координаты х и у в I, II, III и IV четвертях?