Географічні координати, різниця широт та різниця довгот - Студопедія

Положення будь-якої точки на поверхні Землі визначаються географічними координатамиширотою (Latitude)ідовготою (Longitude).. Пряма, що проходить через точку на земній поверхні (точка А рис.4) до центру Землі збігається з вертикальною лінією.

Мал. 4

Географічна широта (φ) точки (рис.4,а) - це кут з вершиною в центрі Землі між вертикальною лінією, що проходить через дану точку, і площину земного екватора. Вона вимірюється дугою меридіана від екватора до паралелі цієї точки від 0 про (на екваторі) до 90 про (на полюсі). Якщо точка знаходиться у північній півкулі, то широті приписується найменування N, якщо у південній, то S.

Північна широта має умовний знак "+", а південна "-"

Географічна довгота (λ)місця (рис.4,б) – це двогранний кут між площинами Грінвічського меридіана та меридіана даної точки. Довгота вимірюється дугою екватора від Грінвічського меридіана до меридіана точки від 0 до 180 про в бік залишку або веста. Якщо точка знаходиться у східній півкулі, їй присвоюється найменування E, а якщо у західній W

Східна довгота має умовний знак "+", а західна - "-".

Полюси є особливими точками, де довгота визначена.

Широта та довгота вимірюються у градусах, хвилинах та їх частках.

Для побудови карт для районів високих широт застосовується квазігеографічна система координат.

У цій системі координат квазіполюсиРqN,Pq S зсунуті щодо географічних полюсів на 90 0 . Координатні осі –квазіекватор (меридіан 90 0 Е - 90 0 W); - Початковий (нульовий) квазімерідіан (меридіан 0 0 - 180 0). Координатні лінії: - Квазімерідіан; - квазіпаралель. Координати:квазіширота (φq);квазідовгота (λq) (рис 5)

У полярній системі координат місце точки на поверхні Землі визначається за напрямом та відстанню щодо вихідної точки. Як правило, ця система використовується для визначення положення судна щодо іншого об'єкта або навпаки.

Якщо судно знаходиться спочатку в точці А з координатами (φ1 λ1) і слідує в точку В з координатами (φ2 λ2) утворюється різниця широт і різниця довгот (рис.6).

Різниця широт (РШ)(difference of latitudes)двох точок - це менша з дуг будь-якого меридіана, укладена між паралелями цих точок. РШ або Δφ вимірюється від 0 до 180 і має найменування «до N» , якщо північна широта збільшується, а південна зменшується, або «до S » , якщо північна широта зменшується, а південна збільшується.

Різниця довгот (РД) (difference of longitudes) двох точок- це менша з дуг екватора, укладена між меридіанами цих точок. РД або Δλ вимірюється від 0 до 180 про має назву «до E» , якщо східна довгота збільшується або західна зменшується, або «до W», якщо західна довгота збільшується або східна зменшується.

Якщо розрахунках різниця довгот понад 180 про , необхідно взяти його доповнення до 360 і змінити найменування.

Локсодромія та ортодромія, ортодромічна поправка.

Одне з основних завдань мореплавання загалом та навігації зокрема полягає в оптимізації шляхів суден. Зазвичай перевагу надають плаванню по найкоротшій відстані.

На еліпсоїді найкоротшою відстаннює геодезична лінія. Ця складна лінія двоякої кривизни у курсі вищої геодезії. Процес її розрахунку та прокладки на карті досить важкий.

На практиці вирішення цієї проблеми спрощують, розглядаючи найкоротшу відстань між двома точками на кулі. При необхідності розв'язання задач на еліпсоїді користуються поправками на сферичність Землі з «Морехідних таблиць».

Найкоротшим відстанню на кулі між двома точками є дуга великого кола (ДБК), звана ортодромією (great circle 4). У перекладі з грецькоїортос- прямий,дромос- прохід, біг. Ортодромія перетинає меридіани під різними кутами (рис. 7). Тому при плаванні по ортодромії доводиться постійно змінювати курс судна. ДБК досягає максимальної широти в точціV,яка називаєтьсявертекс.

Властивості ДБК будуть розглядатися в пізнішому курсі, але тут приймемо без доказів якості ортодромії:

1. Меридіан вертекс є віссю симетрії ортодромії, тобто. ортодромія двічі перетинає кожен меридтіан.

2. Якщо кут між меридіаном і ортодромією А, то при А0 = 90 (270 про) ортодромія збігається з екватором, при А0 = 0 про (180 про) ортодромія збігається з меридіаном.

3. Ортодромія перетинає кожен меридіан в одній точці.

4. Ортодромія перетинає всі меридіани під різними кутами.

Плавання ортодромією здійснюють на великих трансокеанських переходах.

Для практики мореплавання дуже зручна лінія шляху, яка перетинає всі меридіани під тим самим кутом. По цій лінії можна вести судно, не змінюючи при цьому курсу. Така лінія називаєтьсялоксодромією (loxodromec or Rhumb line).прохід, біг. (Рис.8)

Так як меридіани не паралельні, то і локсодромія, що перетинає їх під рівними кутамиК, не пряма лінія. Вона являє собою логарифмічну спіраль – лінію подвійної кривизни, яка прагне полюса.

1. При К = 0 про (180 про) локсодромія збігається з меридіаном;

2. При К = 90 (270 про) локсодромія збігається з паралеллю. В окремому випадку при φ2= φ1=0 про локсодромія збігається з екватором;

3. Локсодромія перетинає кожен меридіан незліченну кількість разів, але щоразу у новій широті.

У практиці судноводіння широко використовуються і ортодромія та локсодромія. тому виникає необхідність переходу від ортодромічних напрямків до локсодромічних та навпаки.

Мал. 9

На рис.9 через дві довільні точкиВ1іВ2проведені відрізки локсодромії та ортодромії. Кут між меридіаном і локсодромієюК, кути між ортодромією і меридіанамиА1іА2відповідно. Різниця напрямків ортодромії та локсодромії у цих точках позначена буквою ψ.

Кут між ортодромією та локсодромією, що проходять через дві задані точки називаєтьсяортодромічною поправкою.

На відстані до 500 миль можна вважати ортодромію та локсодромію розташованими симетрично, і тоді ψ1 = ψ2 = ψ.

Якщо відстань між точкамиВ1іВ2більше 500 миль, то ψ1≠ψ2

В цьому випадку необхідний безпосередній розрахунок ортодромічної поправки як різниці напрямків локсодромії та ортодромії за формулою:

Для полегшення розрахунку ортодромічної виправлення на малих відстанях розрахунок проводиться за допомогою Морехідних таблиць.

Зсказаного слідує:

1. Через складність геометрії геоїду, що утруднює вирішення навігаційних задач, для вирішення задач навігації використовують еліпсоїд обертання – тіло, отримане в результаті обертання еліпсоїда навколо малої осі.

2. Для картографічних та геодезичних розрахунків у певних районах землі необхідно мати еліпсоїд, поверхня якого максимально збігалася з поверхнею цього району. Це референц-еліпсоїд. Очевидно, що у конкретному районі це буде різний референц-еліпсоїд.

3. Для вирішення спеціальних навігаційних задач, наприклад задач визначення місця судна за допомогою глобальних навігаційних систем, застосовуються спеціальні, міжнародні референц-еліпсоїди WGS-72 та WGS-84.

4. Положення будь-якої точки на поверхні Землі визначаються географічними координатамиширотою (Latitude)ідовготою (Longitude).

5. Різниця в координатах двох точок визначається різницею широт та різницею довгот.

Контрольні питання до лекції

1. Якою є реальна форма Землі?

2. Які обмеження накладає нерегулярність поверхні геоіду?

3. Що таке земний еліпсоїд?

4. Що таке референц-еліпсоїд?

5. Що таке земна вісь?

6.Що таке географічні чи істинні полюси?

7. Що таке велике коло?

8. Що таке паралель?

9. Що таке екватор?

10. Що таке географічний, чи дійсний меридіан?

11. Що таке меридіан спостерігача?

12. Що таке нульовий меридіан?

13. Що таке прямовисна лінія?

14. Що таке географічна широта?

15. Що таке географічна довгота?

16. Що таке різниця широт (РШ)?

17. Що таке різниця довгот (РД)?

18. Що такеортодромія?

Розглянуто та затверджено на засіданні кафедри Судноводства та морської безпеки.

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:

Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно