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.
На глобусах и географических картах имеется система координат. С ее помощью можно нанести любой объект на глобус или карту, а также найти его на земной поверхности. Что собой представляет эта система, и, как определить координаты любого объекта на поверхности Земли с ее участием? Об этом мы попытаемся рассказать в этой статье.
Географическая широта и долгота
Долгота и широта – географические понятия, которые измеряются в угловых величинах (градусах). Они служат для обозначения положения любой точки (объекта) на земной поверхности.
Географическая широта – угол между отвесной линией в какой-либо определенной точке и плоскостью экватора (нулевая параллель). Широта в Южном полушарии называется южной, а в Северном полушарии – северной. Может изменяться от 0 ∗ до 90 ∗ .
Географическая долгота – это угол, который составлен плоскостью меридиана в определенной точке к плоскости начального меридиана. Если отсчет долготы идет на восток от начального Гринвичского меридиана, то это будет восточная долгота, а если на запад, то это будет западная долгота. Значения долготы могут быть от 0 ∗ до 180 ∗ . Чаще всего, на глобусах и картах меридианы (долгота) обозначаются при их пересечении с экватором.
Как определить свои координаты
При попадании человека в чрезвычайную ситуацию он должен, прежде всего, хорошо ориентироваться на местности. В некоторых случаях необходимо иметь определенные навыки в определении географических координат своего местопребывания, к примеру, чтобы передать их спасателям. Есть несколько способов, чтобы сделать это подручными способами. Приведем наиболее простые из них.
Определение долготы гномоном
Если вы отправляетесь в путешествия, то лучше всего выставлять часы на гринвичское время:
- Необходимо определить, когда в данной местности будет полдень по Гринвичу.
- Воткнуть палку (гномон) для определения самой короткой солнечной тени в полдень.
- Засечь минимальную тень, отбрасываемую гномоном. Это время и будет местный полдень. Кроме того, данная тень в это время будет указывать строго на север.
- Высчитать по этому времени долготу того места, где вы находитесь.
Вычисления производить исходя из следующего:
- так как Земля совершает полный оборот за 24 часа, следовательно, 15 ∗ (градусов) она пройдет за 1 час;
- 4 минуты времени будут равны 1 географическому градусу;
- 1 секунда долготы будет равна 4 секундам времени;
- если полдень наступил ранее 12 часов по Гринвичу, это означает, что вы находитесь в Восточном полушарии;
- если самую короткую тень вы засекли позже 12 часов по Гринвичу, тогда вы находитесь в Западном полушарии.
Пример простейшего вычисления долготы: самая короткая тень отбрасывалась гномоном в 11 часов 36 минут, то есть полдень наступил на 24 минуты раньше, чем в Гринвиче. Исходя из того, что 4 минуты времени равны 1 ∗ долготы, высчитываем – 24 минуты / 4 минуты = 6 ∗ . Это значит, что вы находитесь в Восточном полушарии на 6 ∗ долготы.
Как определить географическую широту
Определение производится с помощью транспортира и отвеса. Для этого из 2-х прямоугольных планок делается транспортир и скрепляется в виде циркуля для того, чтобы угол между ними можно было менять.
- Нить с грузом закрепляется в центральной части транспортира и играет роль отвеса.
- Своим основанием транспортир наводится на Полярную Звезду.
- Из показателей угла между отвесом транспортира и его основанием вычитается 90 ∗ . В результате получается угол между горизонтом и Полярной Звездой. Так как эта звезда всего лишь на 1 ∗ отклонена от оси мирового полюса, то полученный угол и будет равен широте того места, где вы в данное время находитесь.
Как определить географические координаты
Самый простой способ определения географических координат, который не требует никаких вычислений, такой:
- Открываются карты Google .
- Находите там точное место;
- карта двигается мышью, удаляется и приближается при помощи ее колесика
- находите населенный пункт по названию при помощи поиска.
- Щелкаете по нужному месту правой кнопкой мышки. Выбираете из открывшегося меню необходимый пункт. В данном случае «Что тут находится?» В поисковой строчке, вверху окна появятся географические координаты. Например: Сочи – 43.596306, 39.7229. Они обозначают географическую широту и долготу центра этого города. Так вы сможете определить координаты своей улицы или дома.
По этим же координатам можно увидеть место на карте. Только менять местами эти цифры нельзя. Если вы на первое место поставите долготу, а потом широту, то рискуете оказаться в другом месте. Например, вместо Москвы попадете в Туркменистан.
Как определить координаты на карте
Чтобы определить географическую широту объекта, нужно найти ближайшую к нему параллель со стороны экватора. К примеру, Москва находится между 50-й и 60-й параллелями. Ближайшая параллель со стороны экватора – 50-я. К этой цифре прибавляется то число градусов дуги меридиана, которое насчитывается от 50-й параллели до искомого объекта. Число это равно 6. Следовательно, 50 + 6 = 56. Москва лежит на 56-й параллели.
Для определения географической долготы объекта находят тот меридиан, где он располагается. Пример, Санкт-Петербург лежит на востоке от Гринвича. Меридиан, этот отстоит то нулевого меридиана на 30 ∗ . Это означает, что город Санкт-Петербург расположен в Восточном полушарии на долготе в 30 ∗ .
Как определить координаты географической долготы искомого объекта, если он расположен между двумя меридианами? В самом начале определяется долгота того меридиана, который располагается ближе к Гринвичу. Потом к данному значению необходимо прибавить такое количество градусов, которое составляет на дуге параллели расстояние между объектом и ближайшим к Гринвичу меридианом.
Пример, Москва расположена на востоке от меридиана 30 ∗ . Между ним и Москвой дуга параллели составляет 8 ∗ . Это означает, что у Москвы восточная долгота и она равна 38 ∗ (в. д.).
Как определить свои координаты на топографических картах? Геодезические и астрономические координаты одних и тех же объектов отличаются в среднем на 70 м. Параллелями и меридианами на топографических картах являются внутренние рамки листов. Широта и долгота их написаны в углу каждого листа. Листы карт Западного полушария имеют пометку в северо-западном уголке рамки «К западу от Гринвича». На картах Восточного полушария соответственно будет пометка «К востоку от Гринвича».
Для того чтобы найти на 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
И находить точное местоположение объектов на земной поверхности позволяет градусная сеть — система параллелей и меридианов. Она служит для определения географических координат точек земной поверхности — их долготы и широты.
Параллели (от греч.parallelos — идущий рядом) — это линии, условно проведенные на земной поверхности параллельно экватору; экватор — линия сечения земной поверхности изображаемой плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения. Самая длинная параллель — экватор; длина параллелей от экватора к полюсам уменьшается.
Меридианы (от лат.meridianus - полуденный) — линии, условно проведенные на земной поверхности от одного полюса до другого по кратчайшему пути. Все меридианы равны по длине.Все точки данного меридиана имеют одинаковую долготу, а все точки данной параллели — одинаковую широту.
Рис. 1. Элементы градусной сети
Географическая широта и долгота
Географическая широта точки — это величина дуги меридиана в градусах от экватора до заданной точки. Она изменяется от 0° (экватор) до 90° (полюс). Различают северную и южную широты, сокращенно с.ш. и ю.ш. (рис. 2).
К югу от экватора любая точка будет иметь южную широту, а к северу от экватора — северную. Определить географическую широту любой точки — это значит определить широту параллели, на которой она находится. На картах широту параллелей подписывают на правой и левой рамках.
Рис. 2. Географическая широта
Географическая долгота точки — это величина дуги параллели в градусах от начального меридиана до заданной точки. Начальный (нулевой, или Гринвичский) меридиан проходит через Гринвичскую обсерваторию, находящуюся недалеко от Лондона. К востоку от этого меридиана долгота всех точек восточная, к западу — западная (рис. 3). Долгота изменяется от 0 до 180°.
Рис. 3. Географическая долгота
Определить географическую долготу любой точки — это значит определить долготу меридиана, на котором она находится.
На картах долготу меридианов подписывают на верхней и нижней рамках, а на карте полушарий — на экваторе.
Широта и долгота любой точки Земли составляют ее географические координаты. Так, географические координаты г. Москвы 56° с.ш. и 38° в.д.
Географические координаты городов России и стран СНГ
Город | Широта | Долгота |
Абакан | 53.720976 | 91.44242300000001 |
Архангельск | 64.539304 | 40.518735 |
Астана (Казахстан) | 71.430564 | 51.128422 |
Астрахань | 46.347869 | 48.033574 |
Барнаул | 53.356132 | 83.74961999999999 |
Белгород | 50.597467 | 36.588849 |
Бийск | 52.541444 | 85.219686 |
Бишкек (Киргизия) | 42.871027 | 74.59452 |
Благовещенск | 50.290658 | 127.527173 |
Братск | 56.151382 | 101.634152 |
Брянск | 53.2434 | 34.364198 |
Великий Новгород | 58.521475 | 31.275475 |
Владивосток | 43.134019 | 131.928379 |
Владикавказ | 43.024122 | 44.690476 |
Владимир | 56.129042 | 40.40703 |
Волгоград | 48.707103 | 44.516939 |
Вологда | 59.220492 | 39.891568 |
Воронеж | 51.661535 | 39.200287 |
Грозный | 43.317992 | 45.698197 |
Донецк (Украина) | 48.015877 | 37.80285 |
Екатеринбург | 56.838002 | 60.597295 |
Иваново | 57.000348 | 40.973921 |
Ижевск | 56.852775 | 53.211463 |
Иркутск | 52.286387 | 104.28066 |
Казань | 55.795793 | 49.106585 |
Калининград | 55.916229 | 37.854467 |
Калуга | 54.507014 | 36.252277 |
Каменск-Уральский | 56.414897 | 61.918905 |
Кемерово | 55.359594 | 86.08778100000001 |
Киев (Украина) | 50.402395 | 30.532690 |
Киров | 54.079033 | 34.323163 |
Комсомольск-на-Амуре | 50.54986 | 137.007867 |
Королев | 55.916229 | 37.854467 |
Кострома | 57.767683 | 40.926418 |
Краснодар | 45.023877 | 38.970157 |
Красноярск | 56.008691 | 92.870529 |
Курск | 51.730361 | 36.192647 |
Липецк | 52.61022 | 39.594719 |
Магнитогорск | 53.411677 | 58.984415 |
Махачкала | 42.984913 | 47.504646 |
Минск (Беларусь) | 53.906077 | 27.554914 |
Москва | 55.755773 | 37.617761 |
Мурманск | 68.96956299999999 | 33.07454 |
Набережные Челны | 55.743553 | 52.39582 |
Нижний Новгород | 56.323902 | 44.002267 |
Нижний Тагил | 57.910144 | 59.98132 |
Новокузнецк | 53.786502 | 87.155205 |
Новороссийск | 44.723489 | 37.76866 |
Новосибирск | 55.028739 | 82.90692799999999 |
Норильск | 69.349039 | 88.201014 |
Омск | 54.989342 | 73.368212 |
Орел | 52.970306 | 36.063514 |
Оренбург | 51.76806 | 55.097449 |
Пенза | 53.194546 | 45.019529 |
Первоуральск | 56.908099 | 59.942935 |
Пермь | 58.004785 | 56.237654 |
Прокопьевск | 53.895355 | 86.744657 |
Псков | 57.819365 | 28.331786 |
Ростов-на-Дону | 47.227151 | 39.744972 |
Рыбинск | 58.13853 | 38.573586 |
Рязань | 54.619886 | 39.744954 |
Самара | 53.195533 | 50.101801 |
Санкт-Петербург | 59.938806 | 30.314278 |
Саратов | 51.531528 | 46.03582 |
Севастополь | 44.616649 | 33.52536 |
Северодвинск | 64.55818600000001 | 39.82962 |
Северодвинск | 64.558186 | 39.82962 |
Симферополь | 44.952116 | 34.102411 |
Сочи | 43.581509 | 39.722882 |
Ставрополь | 45.044502 | 41.969065 |
Сухум | 43.015679 | 41.025071 |
Тамбов | 52.721246 | 41.452238 |
Ташкент (Узбекистан) | 41.314321 | 69.267295 |
Тверь | 56.859611 | 35.911896 |
Тольятти | 53.511311 | 49.418084 |
Томск | 56.495116 | 84.972128 |
Тула | 54.193033 | 37.617752 |
Тюмень | 57.153033 | 65.534328 |
Улан-Удэ | 51.833507 | 107.584125 |
Ульяновск | 54.317002 | 48.402243 |
Уфа | 54.734768 | 55.957838 |
Хабаровск | 48.472584 | 135.057732 |
Харьков (Украина) | 49.993499 | 36.230376 |
Чебоксары | 56.1439 | 47.248887 |
Челябинск | 55.159774 | 61.402455 |
Шахты | 47.708485 | 40.215958 |
Энгельс | 51.498891 | 46.125121 |
Южно-Сахалинск | 46.959118 | 142.738068 |
Якутск | 62.027833 | 129.704151 |
Ярославль | 57.626569 | 39.893822 |