Перед тем, как погрузиться в чтение координат GPS , важно, что у вас есть хорошее представление о системе GPS и базовые знания о географических линиях широты и долготы. После того, как вы понимаете, что, читая координаты очень легко, вы можете практиковаться с онлайн — инструментами.
Введение в GPS
GPS расшифровывается как Глобальная система определения местоположения; система, которая используется во всем мире для навигации и геодезии. Она широко используется для точного определения своего местоположение в любой точке на поверхности Земли и получения текущего времени в определенном месте.
Это стало возможным благодаря сети из 24 искусственных спутников, под названием GPS спутников, орбита которых находится над поверхностью Земли на больших расстояниях. Использование маломощных радиоволн, устройства могут взаимодействовать со спутниками, чтобы точно определить свое местоположение на земном шаре.
Первоначально система использовалясь только военными, система GPS стала доступной для использования в гражданских целях почти 30 лет назад. Она поддерживается Министерством обороны США.
Широта и долгота
Система GPS использует географические линии широта и долгота, чтобы обеспечить координаты местоположения человека или места объекта. Чтение и понимание GPS координат требует базового понимание навигации с использованием линии широты и долготы. Используя оба набора линий обеспечивается координата для различных мест по всему миру.
Линии широты
Линии широты являются горизонтальные линии, которые простираются с востока на запад по всему земному шару. Самый длинный и основная линия широты называется экватором. Экватор представлен как 0 ° широты.
Двигаясь к северу от экватора, каждая линия широты увеличивается на 1 °. Таким образом, будут линии широты, представляющие 1 °, 2 °, 3 °, и так далее до 90 °. Изображение выше отображает только 15 °, 30 °, 45 °, 60 °, 75 ° и 90 ° линии широты над экватором. Вы заметите, что 90 ° линия широты изображается точкой на Северном полюсе.
Все линии широты над экватором обозначены буквой «N» для обозначения к северу от экватора. Таким образом, мы имеем 15 ° с.ш., 30 ° N, 45 ° с.ш., и так далее.
Двигаясь к югу от экватора, каждая линия широты также увеличивается на 1 °. Там будет линии широты, представляющей 1 °, 2 °, 3 °, и так далее до 90 °. Изображение выше отображает только 15 °, 30 ° и 45 ° линии широты ниже экватора. 90 ° линия широты изображается точкой на Южном полюсе.
Все линии широты ниже экватора обозначается буквой ‘S’, чтобы обозначаться к югу от экватора. Таким образом, мы имеем 15 ° С, 30 ° С, 45 ° С, и так далее.
Линии Долготе
Линии долготы представляют собой вертикальные линии, которые простираются от Северного полюса до Южного полюса. Основная линия долготы называется меридиан. Меридиан представлен как 0 ° долготы.
Двигаясь к востоку от меридиан каждой линии широты увеличивается на 1 °. Таким образом, будут линии долготы, представляющие 1 °, 2 °, 3 °, и так далее до 180 °. Изображение отображает только 20 °, 40 °, 60 °, 80 ° и 90 ° линии долготы к востоку от меридиана.
Все линии долготы к востоку от меридиана обозначены буквой «Е» для обозначения к востоку от Главного Меридиана. Таким образом, мы имеем 15 ° в.д., 30 ° E, 45 ° E, и так далее.
Двигаясь к западу от меридиан каждой линии широты увеличивается на 1 °. Там будет линия долготы, представляющая 1 °, 2 °, 3 °, и так далее до 180 °. Изображение выше отображает только 20 °, 40 ° 60 °, 80 ° и 90 ° линии долготы к западу от меридиана.
Все линии долготы к западу от меридиана обозначены буквой «W» для обозначения к западу от меридиана. Таким образом, мы имеем 15 ° W, 30 ° W, 45 ° W, и так далее.
Вы можете просмотреть более подробную информацию о линии широты и долготы, наблюдая это видео на YouTube по ссылке ниже:
Чтение Географических координат
Глобальная навигация использует линии широты и долготы, чтобы точно определить конкретное место расположения на поверхности Земли. Оно дается в качестве географических координат.
Пусть Место находится вдоль линии широты 10 ° N и вдоль линии долготы 70 ° W. При изложении координаты местоположения, линии широты всегда указывается первой, а потом линии долготы. Таким образом, координаты этого места будет: 10 ° северной широты, 70 ° западной долготы.
Координаты можно просто записать как 10 ° N, 70 ° W
Тем не менее, большинство мест на Земле не лежат вдоль линий широты и долготы, но в формах, созданных из пересечения горизонтальных и вертикальных линий. Для того, чтобы точно определить местоположение на поверхности Земли, линии широты и долготы далее разделены и выражается в одном из трех распространенных форматов:
1 / градусы, минуты и секунды (DMS)
Пространство между каждой линией широте или долготе, представляющей 1 ° делится на 60 минут, а каждая минута делится на 60 секунд. Пример такого формата:
41 ° 24’12.2 «N 2 ° 10’26.5» E
Линия широты читается как 41 градусов (41 °), 24 минут (24 ‘), 12.2 секунд (12.2 «) на север. Линия долготы читается как 2 градуса (2 °), 10 минут (10 ‘), 26,5 секунды (12,2 «) к востоку.
2 / градусы и десятичные минуты (DMM)
Пространство между каждой линией широте или долготе, представляющей 1 ° делится на 60 минут, а каждая минута делится и выражали в виде знаков после запятой. Пример такого формата:
41 24,2028, 10,4418 2
Линия широты читается как 41 градусов (41), 24.2028 минут (24.2028) север. Координаты для линии широты представляет к северу от экватора, потому что она положительна. Если число отрицательное, оно представляет к югу от экватора.
Линия долготы читается как 2 градуса (2), 10.4418 минут (10.4418) восток. Координата для линии долготы представляет к востоку от меридиана, потому что она положительна. Если число отрицательное, оно представляется к западу от меридиана.
3 / Десятичные градусы (DD)
Пространство между каждой линией долготы или широты, представляющей 1 ° делится и выражали в виде десятичных знаков. Пример такого формата:
41,40338, 2,17403
Линия широты читается как 41.40338 градусов северной широты. Координата для линии широты представляется к северу от экватора, потому что она положительна. Если число отрицательное, оно представляет к югу от экватора.
Линия долготы читается как 2.17403 градусов восточной долготы. Координат для линии долготы представляет к востоку от меридиана, потому что она положительна. Если число отрицательное, оно представляет к западу от меридиана.
Чтение координаты на Google Maps
Большинство устройств GPS обеспечивают координаты в градусах, формат минуты и секунды (DMS), или наиболее часто формат Десятичные градусы (DD). Популярные Google Maps предоставляет свои координаты в обоих DMS и DD форматов.
На рисунке выше показано расположение статуи Свободы на Google Maps. Координаты его расположения являются:
40 ° 41 ‘21.4 «N 74 ° 02’ 40.2» W (DMS)
Это читается как:
«40 градусов, 41 минут, 21,4 секунды северной широты и 74 градусов, 2 минуты, 40,2 секунды восток»
40.689263 -74,044505 (DD)
Просто чтобы резюмировать, десятичная степень (DD) координаты не имеет буквы N или S для обозначения координат широта выше или ниже экватора. Она также не имеет буквы W, ни Е для обозначения координат долготы к западу или востоку от Главного Меридиана.
Это делается за счет использования положительных и отрицательных чисел. Поскольку широта координат положительна, то координата находится над экватором. Поскольку долготы координат отрицательным, то координата к западу от меридиана.
Проверка GPS координаты
Google Maps является отличным инструментом Интернет для проверки координаты мест, представляющих интерес.
Нахождение координат для конкретного места
1 / Открыть Google Maps в https://maps.google.com/ и найти местоположение вашего места интереса.
2 / Щелкните правой кнопкой мыши и выберите местоположение « Что здесь?
» Из небольшого меню, которое появляется.
3 / Небольшая коробка появится в нижней части с указанием названия местоположения и координаты в десятичном формате степени (DD).
Проверка координаты конкретного места
Смартфоны
Большинство смартфонов, особенно высокого класса телефонов, являются GPS с поддержкой и может быть использован в качестве навигационного устройства, если у вас есть установленные правильные приложения.
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.
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».
Аналогичные координаты применяются на других планетах , а также на небесной сфере .
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).
Видео по теме
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.
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
ω E = − V N / R {\displaystyle \omega _{E}=-V_{N}/R} ω N = V E / R + U cos (φ) {\displaystyle \omega _{N}=V_{E}/R+U\cos(\varphi)} ω U p = V E R t g (φ) + U sin (φ) {\displaystyle \omega _{Up}={\frac {V_{E}}{R}}tg(\varphi)+U\sin(\varphi)} где R - радиус земли, U - угловая скорость вращения Земли, V N {\displaystyle V_{N}} - скорость транспортного средства на север, V E {\displaystyle V_{E}} - на восток, φ {\displaystyle \varphi } - широта, λ {\displaystyle \lambda } - 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:
ω U p = U sin (φ) {\displaystyle \omega _{Up}=U\sin(\varphi)}Соответственно, система имеет тоже начальное положение, осуществляется по формуле
N = Y w cos (ε) + X w sin (ε) {\displaystyle N=Y_{w}\cos(\varepsilon)+X_{w}\sin(\varepsilon)} E = − Y w sin (ε) + X w cos (ε) {\displaystyle E=-Y_{w}\sin(\varepsilon)+X_{w}\cos(\varepsilon)}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:
- в ° градусах в виде десятичной дроби (современный вариант)
- в ° градусах и ′ минутах с десятичной дробью
- в ° градусах, ′ минутах и