Как определять координаты по широте и долготе. Определение координат

Каждое место на земле может быть идентифицировано глобальной системой координат широты и долготы. Зная эти параметры, легко найти любое местоположение на планете. В этом вот уже несколько столетий подряд помогает людям система координат.

Исторические предпосылки возникновения географических координат

Когда люди стали путешествовать на большие расстояния по пустыням и морями, им нужен был способ зафиксировать свое положение и знать, в каком направлении двигаться, чтобы не заблудиться. Прежде чем появились широта и долгота на карте, финикийцы (600 г. до н. э.) и полинезийцы (400 г. н. э.) использовали звездное небо для вычисления широты.

На протяжении веков были разработаны довольно сложные устройства, такие как квадрант, астролябия, гномон и арабский камаль. Все они использовались для измерения высоты солнца и звезд над горизонтом и тем самым измерения широты. И если гномон — это всего лишь вертикальная палка, которая бросает тень от солнца, то камаль - очень своеобразное приспособление.

Он состоял из прямоугольной деревянной дощечки размером 5,1 на 2,5 см, к которой через отверстие в середине была прикреплена веревка с несколькими одинаково расположенными узлами.

Этими инструментами определяли широту даже после изобретения до того времени, пока не изобрели надежный метод определения широты и долготы на карте.

Навигаторы на протяжении сотен лет не имели точного представления о местоположении из-за отсутствия понятия значения долготы. В мире не существовало точного устройства времени, такого как хронометр, поэтому расчет долготы был просто невозможным. Не удивительно, что ранняя навигация была проблематичной и часто приводила к кораблекрушениям.

Без сомнения, пионером революционной навигации был капитан Джеймс Кук, который путешествовал по просторам Тихого океана благодаря техническому гению Генри Томасу Харрисону. В 1759 году Харрисон разработал первые навигационные часы. Сохраняя точное среднее время по Гринвичу, часы Харрисона позволяли морякам определить, сколько часов было в точке и в точке нахождения, после чего стало возможным определить долготу от востока до запада.

Географическая система координат

Географическая система координат определяет двумерные координаты, основанные на поверхности Земли. Он имеет угловую единицу измерения, первичный меридиан и экватор с нулевой широтой. Земной шар условно разделен на 180 градусов широты и 360 градусов долготы. Линии широты размещаются параллельно экватору, на карте они горизонтальные. Линии долготы соединяют Северный и Южный полюса, на карте они вертикальные. В результате наложения образовываются географические координаты на карте - широта и долгота, с помощью которых можно определить положение на поверхности Земли.

Эта географическая сетка дает уникальную широту и долготу для каждой позиции на Земле. Чтобы повысить точность измерений, они дополнительно подразделяются на 60 минут, а каждая минута - на 60 секунд.

Экватор расположен под прямым углом к оси Земли, примерно посередине между Северным и Южным полюсами. При угле 0 градусов он используется в географической системе координат как отправная точка для вычисления широты и долготы на карте.

Широта определяется как угол между экваториальной линией центра Земли и местоположением ее центра. Северный и Южный полюс имеют угол ширины 90. Чтобы отличить места в Северном полушарии от Южного полушария, ширина дополнительно предоставляется в традиционном написании с N для севера или S для юга.

Земля наклонена примерно на 23,4 градуса, поэтому, чтобы найти широту в летнее солнцестояние, нужно добавить 23,4 градуса к углу, который измеряют.

Как определить широту и долготу на карте во время зимнего солнцестояния? Для этого нужно вычесть 23,4 градуса от угла, который измеряется. А в любой другой промежуток времени нужно определить угол, зная, что он изменяется на 23,4 градуса каждые шесть месяцев и, следовательно, около 0,13 градуса в день.

В северном полушарии можно рассчитать угол наклона Земли и, следовательно, широту, взглянув на угол Полярной звезды. На Северном полюсе он будет на 90 от горизонта, а на экваторе он будет прямо впереди наблюдателя, 0 градусов от линии горизонта.

Важные широты:

• Северный и Южный полярные круги, каждый находится на 66 градусе 34 минуты северной и, соответственно, южной широты. Эти широты ограничивают области вокруг полюсов, где солнце не устанавливается в летнее солнцестояние, поэтому там преобладает полуночное солнце. В зимнее солнцестояние солнце здесь не поднимается, наступает полярная ночь.
• Тропики находятся на 23 градусе 26 минуте в северной и южной широтах. Эти широтные круги отмечают солнечный зенит летним солнцестоянием северного и южного полушария.
• Экватор лежит на широте 0 градусов. Экваториальная плоскость проходит примерно в середине оси Земли между северным и южным полюсами. Экватор - это единственный круг широты, соответствующий окружности Земли.

Широта и долгота на карте - важные географические координаты. Долготу намного сложнее рассчитать, чем широту. Земля вращается на 360 градусов в день, или 15 градусов в час, поэтому существует прямая связь между долготой и временем, когда солнце поднимается и опускается. Гринвичский меридиан обозначается 0 градусом долготы. Солнце устанавливает час раньше каждые 15 градусов к востоку от этого и на час позже через каждые 15 градусов на запад. Если знать разницу между временем заката местоположения и другим известным местом, то можно понять, как далеко от него находится восток или запад.

Линии долготы проходят с севера на юг. Они сходятся на полюсах. И координаты долготы находятся между -180 и +180 градусами. Гринвичский меридиан является нулевой линией долготы, которой измеряют направление «восток-запад» в системе географических координат (таких как широта и долгота на карте). Фактически нулевая линия проходит через Королевскую обсерваторию в Гринвиче (Англия). Гринвичский меридиан как нулевой является отправной точкой для расчета долготы. Долгота задается как угол между центром нулевого меридиана центра Земли и центром центра Земли. Гринвичский меридиан имеет угол 0, а противоположная долгота, вдоль которой проходит линия даты, имеет угол 180 градусов.

Как найти широту и долготу на карте?

Определение точного географического положения на карте зависит от ее масштаба. Для этого достаточно иметь карту с масштабом 1/100000, или лучше - 1/25000.

Вначале определяют долготу D по формуле:

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

где G1, G2 - величина правого и левого ближайших меридианов в градусах;

L1 - расстояние между этими двумя меридианами;

Расчет долготы, например, для г. Москвы:

G1 = 36°,

G2 = 42°,

L1 = 252,5 мм,

L2 = 57,0 мм.

Искомая долгота = 36 + (6) * 57,0 / 252,0 = 37° 36".

Определяем широту L, она определяется по формуле:

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

где G1, G2 - величина нижней и верхней ближайшей широты в градусах;

L1 - расстояние между этими двумя широтами, мм;

L2 - расстояние от точки определения к левому ближайшему.

Например, для г. Москвы:

L1 = 371,0 мм,

L2 = 320,5 мм.

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

Проверяем правильность вычисления, для этого надо по онлайн-сервисам в интернете найти координаты широты, долготы по карте.

Устанавливаем, что географические координаты для г. Москвы соответствуют проведенным вычислениям:

1. 55° 45" 07" (55° 45" 13) северной широты;
2. 37° 36" 59" (37° 36" 93) восточной долготы.

Определение координат местонахождения с помощью iPhone

Ускорение темпа научно-технического прогресса на современном этапе привело к революционным открытиям мобильной техники, с помощью которой стало доступным быстрое и более точное определение географических координат.

Для этого существуют различные мобильные приложения. В телефонах iPhone это очень легко сделать с использованием приложения Compass.

Порядок определения:

1. Для этого нажмите «Настройки», а затем - «Конфиденциальность».
2. Теперь нажмите «Службы местоположения» на самом верху.
3. Прокрутите вниз до тех пор, пока вы не увидите компас и не коснетесь его.
4. Если вы видите, что он сообщает «При использовании на правой стороне», можно начинать определение.
5. Если нет, коснитесь его и выберите «При использовании приложения».
6. Откройте приложение Compass, и вы увидите свое текущее местоположение и текущие координаты GPS в нижней части экрана.

Определение координат в телефоне Android

К сожалению, Android не имеет официального встроенного способа получить GPS-координаты. Тем не менее есть возможность получить координаты Google Maps, что требует некоторых дополнительных шагов:

1. Откройте Google Maps на устройстве Android и найдите необходимую точку определения.
2. Нажмите и удерживайте ее в любом месте экрана и перенесите на Карты Google.
3. В нижней части появится информационная или подробная карта.
4. Найти опцию Share на информационной карте в верхнем правом углу. Это вызовет меню с опцией Share.

Такую настройку можно выполнить в Google Maps на iOS.

Это отличный способ получить координаты, который не требует устанавливать какие-либо дополнительные приложения.

Умение «читать» карту - очень интересное и полезное занятие. Сегодня, когда с помощью инновационных технологий можно виртуально посетить любой уголок мира, владение такими навыками встречается очень редко. Географическая широта изучается в школьной программе, но без постоянной практики нельзя закрепить теоретические знания, получаемые в общеобразовательном курсе. Картографические навыки развивают не только и воображение, но и являются необходимой базой для многих сложных дисциплин. Желающим приобрести профессию штурмана, геодезиста, архитектора и военного просто необходимо знать основные принципы работы с картой и планом. Определение географической широты - обязательный навык, которым должен владеть любитель реальных путешествий и просто образованный человек.

Глобус

Прежде чем перейти к алгоритму величин, необходимо более подробно познакомиться с глобусом и картой. Потому что именно на них и придётся тренировать свои навыки. Глобус - это уменьшенная модель нашей Земли, на которой изображена её поверхность. Автором самой первой модели считают М. Бехайма - создателя знаменитого «Земного яблока» в 15 веке. История развития картографических знаний располагает сведениями и о других знаменитых глобусах.

• Мультитач. Эта интерактивная модель - современное изобретение, которое позволяет «побывать» в любой точке мира, не затрачивая много времени и усилий!
• Небесный. Этот глобус показывает расположение космических светил - зеркально. Ведь когда мы любуемся прекрасным ночным небом, мы находимся «внутри» купола, а на данный глобус вынуждены смотреть снаружи!
• У одного из коллекционеров - Ш.Миссине - хранится глобус выточенный из яйца страуса. Это одна из самых первых карт данного материка.

На глобусе можно точно определить географическую широту, ведь на нём меньше всего искажений. Но для большей достоверности необходимо пользоваться специальной гибкой линейкой.

Карты

Глобус не очень удобно брать с собой в путешествие, к тому же он становится тем бесполезнее, чем меньше у него размер. И со временем люди стали пользоваться картой. Она, конечно же, имеет больше погрешностей, так как на листе бумаги очень трудно достоверно изобразить выпуклую форму Земли, но более удобна и проста в использовании. Карты имеют несколько классификаций, но мы остановимся на их различии по масштабу, так как говорим о приобретении навыков определения координат.

• Крупномасштабные. Так называются чертежи с масштабом (М) от 1:100 000 до 1:10 000. Если карта имеет М 1:5 000, и крупнее, то она уже называется планом.
• Среднемасштабные. Так называют чертежи поверхности Земли, которые имеют ММ от 1:1 000 000 до 1:200 000.
• Мелкомасштабные. Это чертежи с М 1:1 000 000 и меньше, например - ММ 1:2 000 000, 1:50 000 000 и др.

На крупномасштабной карте легче всего определяется географическая широта, так как изображение на неё наносится более подробно. Это происходит вследствие того, что линии градусной сетки располагаются на небольшом расстоянии.

Географическая широта

Так называют угол между нулевой параллелью и отвесной линией в заданной точке. Полученное значение может быть только в пределах 90 градусов. Важно помнить: экватор делит нашу Землю на южное и Поэтому широта всех точек Земли, которые располагаются выше будет северной, а ниже - южной. Как определить географическую широту объекта? Необходимо внимательно посмотреть, на какой параллели он расположен. Если она не обозначена, то необходимо вычислить, каково расстояние между соседними линиями и определить градус искомой параллели.

Географическая долгота

Это меридиана конкретной точки Земли и который имеет название Гринвичский. Все объекты, находящиеся справа от него, считаются восточными, а слева - западными. Долгота показывает, на каком меридиане располагается искомый объект. Если определяемая точка не находится на обозначенном на карте меридиане, то поступаем так же, как и в случае определения нужной параллели.

Географический адрес

Он имеется у любого объекта на нашей Земле. Пересечение параллелей и меридианов на карте или глобусе называют сеткой (градусной), по которой и определяются координаты искомой точки. Зная их, можно не только определить место, где располагается объект, но и соотнести его положение с другими. Владея информацией о географическом адресе конкретной точки, можно правильно наносить границы территорий на контурные карты.

Пять главных широт

На любой карте выделяются основные параллели, которые облегчают определение координат. Территории, которые находятся между этими главными широтными линиями, в зависимости от местоположения, могут входить в следующие области: заполярье, тропики, экваториальные и умеренные.

• Экватор - это самая протяжённая параллель. Длина линий, расположенных выше или ниже него, становится меньше к полюсам. Чему равна географическая широта экватора? Она равняется 0 градусов, так как считается точкой отсчёта параллелей к северу и югу. Территории, которые расположены от экватора до тропиков, называют экваториальными областями.

• Северный тропик - основная параллель, которая всегда отмечается на мировых картах Земли. Она располагается на 23 градуса 26 минут и 16 секунд севернее экватора. Другое название этой параллели - Тропик Рака.
• Южный тропик - параллель, которая расположена на 23 градуса 26 минут и 16 секунд южнее экватора. Она также имеет второе название - Тропик Козерога. Территории, которые расположены между этими линиями и экватором, называются тропическими областями.
• располагается выше экватора на 66 градусов 33 минуты и 44 секунды. Он ограничивает территорию, за которой увеличивается время ночи, ближе к полюсу она достигает 40 суток.

• Южный полярный круг. Его географическая широта равняется 66 градусам 33 минутам и 44 секундам. Эта параллель также является границей, за которой начинаются такие явления, как полярные ночь и день. Территории, которые расположены между этими линиями и тропиками, называются умеренными областями, а за ними - полярными.

Или карте нужный объект, необходимо знать его географические координаты - широту и долготу.

Помните, как на уроках математики вы находили точку на координатной плоскости? Точно так же можно найти любую точку на планете, используя систему параллелей и меридианов, или, как её ещё называют, градусную сеть.

Сначала установите географическую широту точки. То есть определите, насколько она удалена от экватора. Для этого следует вычислить величину дуги меридиана от экватора до этой точки в градусах. Географическая широта может изменяться от 0° до 90°. Все точки в Северном полушарии имеют северную широту (сокращённо с. ш.), а в Южном полушарии южную (сокращённо ю. ш.).

Определение географических координат

Чтобы определить географическую широту любой точки на глобусе и карте, необходимо выяснить, на какой параллели она находится. Например, если Москва расположена на параллели между 50° и 60° с. ш., то её широта приблизительно составляет 56° с. ш. Все точки одной параллели имеют одинаковую широту. Для того чтобы установить географическую долготу точки, надо узнать, насколько она удалена от начального (нулевого) меридиана. Он проведён через старое здание Гринвичской обсерватории, построенной в 1675 году недалеко от Лондона. В качестве нулевого этот меридиан выбран условно. Он так и называется - Гринвичский. Величина дуги параллели от него до заданной точки измеряется так же, как и географическая широта, - в градусах. Если двигаться от нулевого меридиана на восток, то долгота будет восточной (сокращённо в. д.), а если на запад западной (сокращённо з. д.). Величина долготы может составлять от 0° до 180°. Определить географическую долготу любой точки это значит установить долготу меридиана, на котором она находится. Так, Москва расположена на 38° в. д., а

Иногда может понадобиться точно вычислить географические координаты своего местопребывания либо какого-то объекта, а с собой ничего, кроме карты, нет. Научиться, как можно определить широту и долготу на карте, несложно, нужно лишь получить ясное понимание, что представляет собой система координат, как нужно с ней работать.

Система координат - это своеобразная географическая «прописка», которую имеет любая точка планеты. Определять по карте широту и долготу искомого объекта помогает сетка из меридианов и параллелей, нанесенная поверх полотна любого изображения местности. Рассмотрим, как её можно применить для поиска географического положения.

Что собой представляет система координат

Систему, считывающую координаты любого пункта, люди придумали давно. Эта система состоит из параллелей, обозначающих широту, а также меридианов, обозначающих долготу.

Так как определить на глаз широту и долготу было затруднительно, сетку из продольных и поперечных дуг, обозначенных цифрами, стали наносить поверх всех видов географических изображений.

Что обозначает широта

Число, отвечающее за широту места по карте, обозначает её удалённость относительно экватора - чем дальше пункт от него и ближе к полюсу, тем её цифровое значение возрастает.

• На плоских изображениях, а также глобусах, за широту отвечают нанесенные горизонтально и параллельно экватору сферические линии - параллели.
• На экваторе располагается нулевая параллель, к полюсам значение в цифрах растёт.
• Обозначаются параллельные дуги в градусах, минутах, секундах, как угловые измерения.
• От экватора по направлению к северному полюсу значение будет иметь положительные величины от 0º до 90º, обозначается символами «с.ш.», то есть - «северной широты».
• А от экватора по направлению к южному - отрицательные, от 0º до -90º,обозначается символами «ю.ш.», то есть - «южной широты».
• Величины 90º и -90º находятся на пике полюсов.
• Широты, приближённые к экватору, именуют «низкими», а приближённые к полюсам - «высокими».

Чтобы определить местоположение относительно экватора необходимого объекта, следует всего лишь его точку соотнести с ближайшей параллелью, а затем посмотреть, какая цифра стоит напротив неё слева и справа за полем карты.

• Если пункт располагается между линиями, сначала необходимо определить ближайшую параллель.
• Если она севернее искомого пункта, то координата точки будет меньшей, поэтому от ближайшей горизонтальной дуги нужно вычесть разницу в градусах до объекта.
• Если ближайшая параллель ниже искомой точки, то к её величине прибавляется разница в градусах, поскольку у искомого пункта значение будет больше.

Так как иногда определять широту и долготу на карте с одного взгляда затруднительно, пользуются линейкой с карандашом либо циркулем.

Запомните! Все точки земного шара, а соответственно - на карте или глобусе, расположенные вдоль одной параллельной дуги, будут иметь одинаковую величину в градусах.

Что обозначает долгота

За долготу отвечают меридианы - вертикальные сферические дуги, сходящиеся на полюсах в одну точку, делящие земной шар на 2 полушария - западное или восточное, которые мы привыкли видеть на карте в виде двух кругов.

• Меридианы аналогично облегчают задачу, как точно определять широту и долготу любого пункта на земле, так как место их пересечения с каждой из параллелей легко обозначить цифровой отметкой.
• Значение вертикальных дуг так же измеряется в угловых градусах, минутах, секундах, начиная от 0º до 180º.
• За нулевую отметку, начиная с 1884 года, было решено принять Гринвичский меридиан.
• Все величины координат по направлению запада от Гринвича обозначаются символом «з.д.», то есть - «западной долготы».
• Все величины по направлению востока от Гринвича обозначаются символом «в.д.», то есть - «восточной долготы».
• Все пункты, расположившиеся вдоль одной дуги меридиана, будут иметь одинаковое обозначение в градусах.

Запомните! Чтобы вычислить значение долготы, нужно соотнести расположение искомого объекта с цифровым обозначением ближайшего меридиана, которое вынесено за поля изображения сверху и снизу.

Как найти координаты искомой точки

Часто встаёт вопрос, как следует определять широту и долготу по карте, если нужная точка, удалённая от сетки координат, находится внутри квадрата.

Вычисление координат затруднено также тогда, когда изображение местности имеет огромный масштаб, а более подробного с собой нет.

• Здесь без специальных вычислений не обойтись - понадобятся линейка с карандашом или циркуль.
• Вначале определяются ближайшие параллель и меридиан.
• Фиксируется их цифровое обозначение, затем - шаг.
• Далее от каждой из дуг измеряется расстояние в миллиметрах, затем переводится в километры с помощью масштаба.
• Всё это соотносится с шагом параллелей, а также шагом меридианов, нанесенных в определённом масштабе.
• Есть изображения с разным шагом - 15º, 10º, а есть меньше 4º, это напрямую зависит от масштаба.
• Узнав между ближайшими дугами расстояние, также значение в градусах, нужно вычислить разницу, на сколько градусов заданный пункт отклонен от сетки координат.
• Параллель - если объект в северном полушарии, то к меньшей цифре полученную разницу прибавляем, от большей - отнимаем, для южного это правило действует аналогично, только вычисления проводим, как с положительными числами, но конечная цифра будет отрицательной.
• Меридиан - положение заданной точки в восточном либо западном полушарии на исчисления не влияет, к меньшему значению параллели прибавляем свои расчёты, от большей - отнимаем.

Циркулем тоже несложно вычислить географическое местоположение - чтобы получить значение параллели, его концы нужно поставить на точку нужного объекта и ближайшую горизонтальную дугу, а затем распор циркуля перенести на масштаб имеющейся карты. А чтобы узнать величину меридиана, всё это повторить с ближайшей вертикальной дугой.