Географические координаты

Географи́ческие координа́ты — обобщённое понятие о геодезических и астрономических координатах, когда уклонение отвесной линии не учитывают[1]. Иными словами, при определении географических координат Земля принимается за шар. Географические координаты определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке. Географические координаты строятся по принципу сферических. Аналогичные координаты применяются для других планет, а также на небесной сфере[2].

Geographic coordinates sphere

Широта

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.

Из-за отличия формы Земли от шара, географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты, то есть 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 — двугранный угол λ между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготу от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточной, к западу — западной. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными.

Выбор нулевого меридиана произволен и зависит только от соглашения. Сейчас за нулевой меридиан принят Опорный меридиан, проходящий рядом с обсерваторией в Гринвиче, на юго-востоке Лондона. В качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулкова и т. д.

От долготы зависит местное солнечное 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

Descartes system 3D
Рис. 1

В навигации в качестве начала системы координат выбирается центр масс транспортного средства (ТС). Переход начала координат из инерциальной системы координат в географическую (то есть 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,  — широта,  — долгота, t — время.

Ориентация осей в географической системе координат (Г. С. К.) выбирается по схеме:

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 вертикально вверх.

Ориентация трёхгранника XYZ,из-за вращения земли и движения Т. С. постоянно смещается с угловыми скоростями[3].

где R — радиус земли , U — угловая скорость вращения Земли,  — скорость транспортного средства на север,  — на восток,  — широта,  — долгота.

Основным недостатком в практическом применении Г. С. К. в навигации является большие величины угловой скорости этой системы в высоких широтах, возрастающие вплоть до бесконечности на полюсе. Поэтому вместо Г. С. К. используется полусвободная в азимуте СК.

Полусвободная в азимуте система координат

Полусвободная в азимуте С. К. отличается от Г. С. К. только одним уравнением, которое имеет вид:

Соответственно, система имеет тоже начальное положение, осуществляется по формуле[3]

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 может использоваться любой эллипсоид (или геоид), но чаще всего используются WGS 84 и Красовского (на территории РФ).

Координаты (широта от −90° до +90°, долгота от −180° до +180°) могут записываться:

Разделителем десятичной дроби может служить точка или запятая. Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+» либо буквами:

  • «N» или «с. ш.» — северная широта,
  • «E» или «в. д.» — восточная долгота.

Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «−», либо буквами:

  • «S» или «ю. ш.» — южная широта,
  • «W» или «з. д.» — 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 знаком «−» 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 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)[4]. Как пример, варианты записи координат знака «Нулевой километр автодорог Российской Федерации» — 55°45′21″ с. ш. 37°37′04″ в. д.:

  • 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.

См. также

Примечания

  1. ГОСТ 22268-76 «Геодезия. Термины и определения»
  2. Геоцентрические координаты // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  3. 1 2 Salychev. O.S. Applied Inertial Navigation: problems and solutions. — Moscow:: BMSTU Press, 2004. — 304 с. — ISBN 5-7038-2395-1.
  4. Пример дублирования координат

Ссылки

GeoNames

GeoNames — географическая база данных, доступная через различные веб-сервисы по условиям лицензии Creative Commons. Одна из крупнейших и наиболее широко используемых баз геоданных в части названий и координат различных мест.

Алжир (город)

Алжи́р (араб. مدينة الجزائر‎, Madīnat al-Jazā'ir, Эль-Джезаир; фр. Alger) — столица и крупнейший город государства Алжир. Название города происходит от «аль-Джазаир», что в переводе с арабского обозначает «острова», так как раньше рядом с городом находились 4 острова, которые стали частью материка в 1525 году. Административный центр вилайета Алжир. Население 2,9 млн чел., а агломерации — около 3,35 млн жителей. Географические координаты: 36°47′ с. ш. 3°04′ в. д.. Стоит на Средиземном море. В 2011 году открылись Алжирский метрополитен и Алжирский трамвай.

Современная часть города простирается вдоль побережья, древняя часть города взбирается на крутой холм, на вершине которого находится цитадель — около 140 метров над уровнем моря. Цитадель и два причала образуют треугольник.

Бени-Суэйф

Бе́ни-Суэ́йф (Aраб.: بني سويف) — административный центр провинции Бени-Суэйф в Египте.

Бени-Суэйф — важный сельскохозяйственный центр, выросший из небольшой деревни в начале XX века, сейчас имеет население 172 032 жителей (2006). Географические координаты: 29°04′ с. ш. 31°05′ в. д. Со средних веков известен производством тканей, сейчас действуют предприятия по переработке хлопка и изготовлению ковров. Также город знаменит алебастром, добываемым в близлежащих холмах. Бени-Суэйф расположен примерно в 115 км к югу от Каира. Недалеко от города расположены Пирамида в Медуме и Фаюмский оазис.

Бульвар Дружбы народов (Киев)

Бульвар Дру́жбы наро́дов — бульвар в Печерском районе Киева. Пролегает от железнодорожного путепровода до моста Патона.

К бульвару примыкают Лыбедская площадь (путепровод), переулок Академика Филатова, улицы Филатова, Товарная, Чешская, Иоанна Павла ІІ, Подвысоцкого, Неманская, Печерский мост (соединяет бульвар Леси Украинки, улицы Михаила Бойчука и Бастионную), Кургановская, Болсуновская, Верхний переулок, улицы Верхняя, площадь Героев Великой Отечественной войны, улицы Старонаводницкая, Лаврская, Пирятинская, Мичурина, Набережное шоссе и Надднепрянское шоссе.

Вышгородская улица

Вы́шгородская улица расположена в Оболонском и Подольском районах города Киева, местности Ветряные горы, Приорка, Кинь-Грусть, Куренёвка. Пролегает от Резервной и Белицкой улиц до площади Тараса Шевченко.

Примыкают Вышгородский путепровод, улицы Казанская, Боровиковского, Мостицкая, Попова, Мукачевская, проспект «Правды», улицы Ярослава Ивашкевича, Запа́динская, Полупанова, Дубровицкая, Осиповского, Берестецкая, Красицкого, Автозаводский переулок, улицы Кобзарская, Навашина, Сошенко и Полярная.

Протяжённость 2,8 км.

Кергелен (архипелаг)

Архипела́г Кергеле́н, или острова́ Кергеле́н (фр. Archipel des Kerguelen, Îles Kerguelen, Îles de la Désolation) — группа островов в южной части Индийского океана (49°15′ ю. ш. 69°35′ в. д.), состоящая из одного большого острова и около 300 мелких островов и скал.

Назван в честь первооткрывателя, Ив-Жозефа Кергелена. Часть Французских Южных и Антарктических Территорий.

Расстояние от архипелага до побережья Антарктиды составляет примерно 2000 километров, 3,4 тыс. км — до Реюньона и около 4,8 тыс. км до Австралии. Острова являются вершинами вулканов Кергеленского плато.

Куликово (Киев)

Кулико́во (укр. Куликове) — историческая местность, бывшее село в Деснянском районе и микрорайон в Днепровском районе города Киева.

Географические координаты местности — 50°28′59″ с. ш. 30°36′26″ в. д..

Расположено между Воскресенкой, Троещиной и Северодарницким лесопарком.

Название «Куликово» — народное, и происходит оно, вероятно, от большого количества куликов, которые водились в этой местности, что в своё время была заболочена. Впервые упоминается в 1571 году как долина Куликово, а в 1616, 1764 — уже как селение. В 1970-х — 1980-х годах частную застройку в Куликово снесли, и был построен новый микрорайон Воскресенского жилого массива. Главные улицы — Курнатовского (её чётная сторона) и Сулеймана Стальского (её конечная часть). В 1980-х годах Куликово фигурировало в документах уже как массив.

Лукьяновка (Киев)

Лукья́новка (укр. Лук'я́нівка) — историческая местность Киева, располагающаяся между улицами Дегтярёвской и Багговутовской, Кмитовым и Бабьим ярами.

Станция метро — Лукьяновская.

Географические координаты — 50°27′27″ с. ш. 30°29′21″ в. д.

Лукьяновская площадь является центральной площадью местности. На ней расположен Лукьяновский рынок. Лукьяновское кладбище находится между Лукьяновкой и местностью Сырец.

На Лукьяновке также находится следственный изолятор № 13, основное здание которого было построено в 1859-1862 годах, и называющийся Лукьяновская тюрьма.

Любашёвка

Любашёвка (укр. Любашівка) — посёлок городского типа, административный центр Любашёвского района Одесской области.

Географические координаты: 47°50′ с. ш. 30°15′ в. д.

Населённый пункт севера Одесской области, выгодно расположенный на пересечении железнодорожной ветки Подольск — Первомайск и автобана E 95 Хельсинки — Киев — Одесса (на территории Украины М-05).

Любашёвка наиболее известна за счёт таких объектов, как районная больница, железнодорожная станция (здание старой постройки), комплекса элеваторов, телеретранслятора, дорожного комплекса на автотрассе Киев — Одесса, двух школ, преобразованных в учебно-воспитательные комплексы.

Маранелло

Маранелло (итал. Maranello) — итальянский город с 17 693 жителями в провинции Модена в области Эмилии-Романья, расположенной к югу от столицы.

С 1943 года здесь находится штаб-квартира завода Ferrari, престижного автопроизводителя, основанного Энцо Феррари из Модены.

В 2009 году указом от 16 декабря президент Республики, Джорджио Наполитано, присвоил городу Маранелло звание города.

Население — около 15 тыс. человек.

Географические координаты: 44°32′ с. ш. 10°52′ в. д..

Морфометрия озёр

Морфометрия озёр — раздел озероведения, а также геоморфологии, изучающий геометрические элементы озера и соотношения между ними. По определению С. Д. Муравейского, морфометрия — это система количественных показателей, которая позволяет познать процессы, протекающие в водоемах и вызывающие изменения их подводного рельефа.

Морфометрия озёр изучает ряд числовых характеристик, дающих представление о горизонтальном и вертикальном расчленении озерной котловины.

Навигационная система

Навигационная система (навигационный комплекс) — это совокупность приборов, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих произвести ориентирование объекта в пространстве (осуществить навигацию). В навигационный комплекс могут входить как сложные навигационные системы (например, спутниковая навигационная система), так и отдельные приборы, позволяющие определить географические координаты объекта или его местоположение относительно иных объектов.

Навигационные системы обеспечивают ориентацию с помощью:

карт, имеющих видео, графический или текстовый форматы;

определения местоположения посредством датчиков или других внешних источников (напр., навигационные спутники);

информации от других объектов.

Османие

Османие́ (тур. Osmaniye) — небольшой город в исторической области Киликия, центр турецкой провинции Османие. Общее население города Османие и района Османие — 154,000. Площадь — 974 км².

Географические координаты — 37°05′ с. ш. 36°15′ в. д..

Порт-Элизабет

Порт-Эли́забет (англ. Port Elizabeth, африк. Die Baai, коса Ibhayi) — город в ЮАР, в Восточной Капской провинции, административный центр района Какаду. Стоит на берегу залива Алгоа Индийского океана, в 770 км к востоку от Кейптауна. Географические координаты: 33°57′29″ ю. ш. 25°36′00″ в. д.. Город простирается на 16 км вдоль залива Алгоа, являясь одним из крупнейших морских портов в ЮАР. Сегодня город является частью Городского округа Бухта Нельсона Манделы с населением 1 152 115 жителей.

Проспект Науки (Киев)

Проспект Нау́ки — один из проспектов Киева.

Пролегает от Демиевской площади до Столичного шоссе.

Возник в 1967—1968 годах вследствие реконструкции значительной части старой Большой Китаевской улицы, которая на отрезках между Демиевскою площадью (тогда — Московская) и Сапёрно-Слободской улицей и улицей Писаржевского и Столичным шоссе вошла в состав новосозданной магистрали, и новой дороги, проложеной сквозь застройку Демиевки и Сапёрной Слободки. Современное название — с 1969 года, происходит от большого количества научных учреждений.

С проспектом соединяются: проспект Голосеевский — улицы Сапёрно-Слободская — Голосеевская — Малокитаевская (дважды) — Стратегическое шоссе — улица Павла Грабовского — переулок Цимбалов Яр — улицы Оскольская — Писаржевского — Тихвинский переулок — улицы Лысогорская — Блакитного — Весенняя — Черешневый переулок — улицы Адмирала Ушакова (дважды) — Маршальская — Моторная — Военная — Левитана — переулок Левитана (дважды) — улицы Квитки-Основьяненко — Китаевская — Пересеченский переулок — Пироговский шлях и железная дорога Киев—Мироновка (переезд).

Протяжённость проспекта – 5 км.

Соломенка (Киев)

Соло́менка (укр. Соло́м'янка) — историческая местность города Киева. Расположена между железной дорогой, улицей Кудряшова и Воздухофлотским проспектом.

Возникла в 1830-е годы как предместье Киева, с 1858 года использовалась как пастбище. В 1857-58 годах Соломенка вместе с окружающими землями, согласно распоряжению Сената, была отдана в подчинение Киева. Тогда там проживало 68 человек. Бурное развитие поселения привело к прокладыванию железной дороги, постройке вокзала и железнодорожных мастерских (1868—1870 годы). С 1860-х годов Соломенка — рабочее поселение, подразделялась на Нижнюю Соломенку (вокруг современной площади П. Кривоноса) и Верхнюю Соломенку (поблизости от улиц Кавказской и Кубанской). Включает в себя также Железнодорожную Колонию. Название — от большого количества хат с соломенными кровлями. По другим данным название происходит от фуражного рынка, где, в частности, торговали соломой. По мнению краеведа Л. Настенко-Капалета, происхождение топонима не связано с соломой, а происходит от древнерусского «салли» — военная вылазка.

В 1895—1897 годах в селении сооружается каменная Покровская церковь (архитектор И. Николаев), которая в настоящее время является наистарейшим храмом Соломенского района.

В 1902—1903 годах существовали планы выделения Соломенки в отдельный город — Александрию. Однако Городская Дума всячески противодействовала этому.

Согласно положению от 2 июня 1910 года Соломенка вместе с предместьями Батыева гора, Кучминым и Протасовым ярами вошла в городские границы. По состоянию на 1916 год население составляло 23384 человека.

Соломенка имела ряд образовательных учреждений — приходское училище (при Покровской церкви), 4-классное высшее начальное училище, гимназия Брагинцевой. С 1914 года существовал кинотеатр. В 20-30-е годы XX столетия имела название Январка (от Январского восстания 1918 года).

В 1923 году в селение была проложена трамвайная линия. В 60-70-е годы XX века Соломенка почти полностью была перестроена (со сносом почти всей 1-2-этажной первоначальной застройки), проведена реконструкция её центральной улицы — Урицкого (с 26 апреля 2007 года носит имя Василия Липковского).

Существуют Соломенская улица и площадь, одноимённый парк и кладбище. С 2002 года существует Соломенский район.

Станция метро — Вокзальная.

Тайвань

Тайва́нь (кит. трад. 臺灣, упр. 台湾, пиньинь: Táiwān; колониальное название — Формо́за, от порт. ilha Formosa — «прекрасный остров») — остров в Тихом океане, в 150 км от восточного берега материковой части Китая, от которой он отделён Тайваньским проливом. Географические координаты центра — 23,5° с. ш., 121° в. д. Остров пересекает северный тропик.

Тайвань и окрестные острова контролируются частично признанной Китайской Республикой (в теории претендующей на весь Китай), из-за чего это государство часто называют просто «Тайвань». Свои права на остров заявляет КНР, с точки зрения которой Тайвань входит в одноимённую административную единицу КНР. Крупнейшая агломерация — Синьбэй.

Фундаментальная плоскость

Фундамента́льная пло́скость — плоскость, выбором которой (как, впрочем, и началом координат в заданной точке этой плоскости) определяются различные системы сферических, географических, геодезических и астрономических координат (включая небесные координаты).

В сферической системе координат фундаментальной называется плоскость, в которой содержится начало координат и отсчитывается азимутальный угол. Пусть система сферических координат определяется по отношению к прямоугольной декартовой системе координат (x, y, z). Пусть направление зенита задаётся осью Z, а азимут отсчитывается от оси Х в плоскости (x, y). Тогда плоскость (x, y) будет называться фундаментальной плоскостью сферической системы координат.

Географические координаты и геодезические координаты определяют положение точек на земной поверхности.

Фундаментальная плоскость географических и геодезических координат содержит экватор.

Если же фундаментальная плоскость содержит линию горизонта вокруг наблюдателя на поверхности земли, то она называется фундаментальной плоскостью горизонтальной системы небесных координат.

Фундаментальная плоскость эклиптической системы координат содержит плоскость эклиптики.

Хронометр

Хроно́метр (от др.-греч. χρόνος «время» + μετρέω «измеряю») — часы с особо точным ходом (механические либо кварцевые).

Впервые точный морской хронометр изобрёл английский изобретатель, часовщик Гаррисон в 1731 г., в 1734 он довёл его до практического применения. В своём изобретении он сумел скомпенсировать две основные погрешности хода хронометра — изменение механического момента на спусковой ход балансира по мере раскручивания заводной пружины и применил термокомпенсацию длины и упругости нити балансира от изменения внешней температуры с помощью биметаллических изгибающихся элементов.

После усовершенствования и снижения стоимости хронометр стал неотъемлемой частью навигационного оборудования (морских) судов и кораблей.

На плавучих средствах, летательных аппаратах служил для определения долготы. Долгота вычисляется по разнице между местным временем астрономического события (например, восхода или захода Солнца), и временем того же астрономического события на долготе одной из обсерваторий, географические координаты (в частности, долгота) которой известны, например, Гринвичской, долгота которой во всем мире принимается за ноль. (Подробнее см. Проблема определения долготы.)

За прошедшие века конструкция хронометра Гаррисона практически не изменилась (кроме технологии изготовления и материалов). В настоящее время такой хронометр выпускается Первым Московским часовым заводом под маркой 6МХ.

По состоянию на 2015 г. хронометры применяются редко и только в качестве резервного навигационного средства при отказе всех иных, так как вытеснены более точными часами со стабилизацией хода кварцевыми резонаторами, точными радиосигналами от радиостанций и системой глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС).

На других языках

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.