Градусная сетка

3D декартовы координаты

Каждая точка, выраженная в эллипсоидальных координатах, может быть выражена как прямолинейная xyz ( декартова ) координата. Декартовы координаты упрощают многие математические вычисления. Декартовы системы разных датумов не эквивалентны.

В центре Земли, фиксировано на Земле

Земля по центру, фиксированные координаты Земли относительно широты и долготы.

Геоцентрическая Земля фиксированная (также известный как ECEF, ECF, или обычные наземные системы координат) вращается с Землей , и имеет свое начало в центре Земли.

Обычная правая система координат ставит:

• Начало координат в центре масс Земли, точка, близкая к центру фигуры Земли.
  
• Ось Z на линии между Северным и Южным полюсами с положительными значениями, увеличивающимися к северу (но не совсем совпадает с осью вращения Земли)
• Оси X и Y в плоскости экватора
• Ось X, проходящая через нее, простирается от 180 градусов долготы на экваторе (отрицательное значение) до 0 градусов долготы ( ) на экваторе (положительное значение).
• Ось Y, проходящая через нее, простирается от 90 градусов западной долготы на экваторе (отрицательное значение) до 90 градусов восточной долготы на экваторе (положительное значение).

Местная касательная плоскость

Земля по центру Земли фиксированная, координаты — восток, север, верх.

Локальная касательная плоскость может быть определена на основе вертикальных и горизонтальных размеров. Вертикальная координата может указывать либо вверх , либо вниз. Для рамок существует два вида условных обозначений:

• Восток, Север, вверх (ЕНУ), используется в географии
• Север, восток, вниз (NED), используется специально в аэрокосмической отрасли

Во многих приложениях для наведения и отслеживания местная декартова система координат ENU гораздо более интуитивно понятна и практична, чем ECEF или геодезические координаты. Локальные координаты ENU формируются из плоскости, касательной к поверхности Земли, привязанной к определенному месту, и поэтому ее иногда называют локальной касательной или локальной геодезической плоскостью. Условно обозначена восточная ось: север и верх .
x{\displaystyle x}y{\displaystyle y}z{\displaystyle z}

В самолете большинство интересных объектов находится под ним, поэтому разумно определить «вниз» как положительное число. Координаты NED позволяют это в качестве альтернативы ENU. Условно обозначена северная ось , восток и вниз . Чтобы избежать путаницы между и и т. Д., В этой статье мы ограничим локальную систему координат до ENU.
x′{\displaystyle x’}y′{\displaystyle y’}z′{\displaystyle z’}x{\displaystyle x}x′{\displaystyle x’}

Градусная сетка

Пересечения меридианов и параллелей образуют градусную сетку. Меридианы и параллели располагают с интервалом 10° – 20 °, более мелкие деления, как и в углах, называют минутами и секундами. С помощью градусной сетки мы определяем точное расположение географических объектов — их географические координаты, вычисляя по меридианам долготу, а по параллелям — широту.

А) 1 Б) 2 В)3 Г)42. Какие координаты имеет самая восточная точка Африки?А) 16° ю.ш. 3° в.д.Б) 10° с.ш. 51° в.д.В) 51° с.ш. 11 в.д.Г) 16° с.ш. 3° з.д.3. Какой тип климата обозначен на карте штриховкой?А) СубэкваториальныйБ) Тропический пустынныйВ) Тропический влажныйГ) Экваториальный4. Какая страна обозначена на карте контурной линией?А) КонгоБ) ЕгипетВ) СомалиГ) Эфиопия5. Какой вывод о климате Африки модно сделать на основе того, что материк пересекается экватором и обоими тропиками?А) Африка получает большое количество тепла круглый годБ) Африка находится в зоне действия пассатовВ) На территории Африки есть тропический и экваториальный климатические поясаГ) Все выше перечисленные выводы6. Какой исследователь внес большой вклад в изучение Африки – открыл водопад Виктория, изучил озеро Ньяса?А) Васко да Гама Б) В.В. Юнкер В) Д.Ливингстон Г) Н.И. Вавилов7. Что расположено к северу от Восточно-Африканского плоскогорья?А) Капские горы Б) Драконовы горы В) вулкан Килиманджаро Г) Эфиопское нагорье8. В южной и Восточной Африке больше чем в Северной:А) Нефти Б) Фосфоритов В) Урановых руд Г) Газа9. В субэкваториальном поясе Северного полушария в Африке осадки выпадают:А) В течении всего года Б) летом В) Зимой Г) В сентябре и марте10. В тропических широтах южной Африки вдоль восточного побережья выпадает больше осадков, чем вдоль западного, так как там:А) действуют влажные экваториальные воздушные массыБ) холодное течение охлаждает воздух и способствует образованию осадковВ) Летом в южном полушарии действуют муссоныГ) Пассаты приносят влажный воздух с Индийского океана11. Самая полноводная река Африки, полноводна в течении всего года, не образует дельту, это:А) Нил, Б) Конго В) Замбези Г) Нигер12. Какое озеро Африки самое глубокое?А) Виктория Б) Ньяса В) Танганьика Г) Чад13. Какое растение или животное не характерно для зоны саванн?А) Бегемот Б) Горилла В) Акация Г) Баобаб14. Какие народы живут на севере Африки?А) Арабские народы Б) Бушмены В) Негроиды Г) Пигмеи15. Какая страна Африки самая большая по численности населения?А) ЕгипетБ) ЮАРВ) АлжирГ) Нигерия

Лучшие статьи : Ханаанская собака — внимательный охранник и преданный друг

определите географическую широту Парижа,Мехико и Панамского канала.

3.По карте полушарий определите географические координаты Санкт-Петербурга,Кейптауна и озера Чад.

4.По физической карты Украины определите географические координаты областного центра своей области.(Донецк)

5.По географическим координатам определите объекты на карте полушарий:

а)самый высокий водопад мира 6 с.ш., 61 з.д.;

б) остров, который имеет несколько названий:Рапа-Нуи, Вайгу, но на карте его обозначают под другим названием-27 с.ш., 109 з.д.;+в)объект,который в 1856г. открыл американский путешественник Давид Ливингстон-18 с.ш., 26 в,д.

Зачем нужен экватор?

Экватор на географических картах помогает ученым производить расчеты, определять местоположение различных объектов, ориентироваться в климатических поясах Земли. Находясь ближе всего к Солнцу, воображаемая линия получает наибольшее количество солнечного света, соответственно, чем дальше определенные территории расположены от экватора, тем они холоднее.

Протяженность экватора выступает одним из ключевых метрических значений земного шара. Ее используют в геодезии и географии, а также применяют в таких науках, как астрология и астрономия.

Патриарх Никон и протопоп Аввакум

Кто и как уничтожил шамиля басаева

Километровая сетка. Вопрос №5 Координатная (километровая) сетка на картах

1. Определение географических и прямоугольных координат

Система координат представляет собой совокупность линий и плоскостей, ориентированных определенным образом в пространстве, относительно которых определяют положение точек (объектов, целей). Линии, принятые за начальные, служат осями координат

, а плоскости –координатными плоскостями . Угловые и линейные величины, которыми определяется в той или иной системе координат положение точек на линии, поверхности или в пространстве, называютсякоординатами .

В науке, технике, архитектуре, военном деле существуют различные системы координат. В каждом конкретном случае применяются системы координат, которые наилучшим образом отвечают требованиям к определению положения объектов.

Положение точек на поверхности Земли в зависимости от характера решаемых задач и требуемой точности чаще всего определяют в системах географических, плоских прямоугольных, полярных и биполярных координат. Пространственное положение точек в каждой системе координат дополнительно определяется высотой этих точек над уровенной поверхностью, принятой за начальную.

Указанные выше системы координат широко применяются в военной топографии. Они позволяют сравнительно просто и однозначно определять с необходимой точностью положения точек (объектов, целей) на земной поверхности по результатам измерений, выполненных непосредственно на местности или по карте.

Системой географических координат

называется система, в которой положение точки на земной поверхности определяется угловыми величинами (широтой и долготой) относительно плоскостей экватора и начального (нулевого) меридиана. В России и в большинстве других государств за начальный принят Гринвичский меридиан. Таким образом, система географических координат является единой для всей поверхности Земли. Она позволяет определять взаимное положение объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. В военном деле эта система используется преимущественно при применении боевых средств дальнего действия (баллистических ракет, авиации и др.). При решении тактических задач использование этой системы ограничено неудобствами работы с координатами, выраженными в градусах, минутах и секундах.

Географические координаты (широта и долгота)

точек на земной поверхности, определенные по результатам наблюдений небесных светил, называютсяастрономиическими координатами , а по результатам геодезических измерений на местности –геодезическими координатами . При определении астрономиических координат точка проектируется отвесной линией на поверхность геоида, а при определении геодезических координат – нормалью на поверхность земного эллипсоида. Вследствие неравномерного распределения массы Земли и отклонения поверхности геоида от поверхности земного эллипсоида отвесная линия в общем случае не совпадает с нормалью, что и показано на рисунке. Таким образом, географические координаты – обобщенное понятие об астрономических и геодезических координатах, когда уклонение отвесной линии не учитывается.

Астрономические координаты. Астрономической широтой

точки М называется уголф (фи), образованный отвесной линией в данной точке и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения Земли.

Астрономической долготой

точки М называется двугранный угол∧ (лямда) между плоскостями астрономического меридиана данной точки и начального (нулевого) астрономического меридиана. Астрономический меридиан точки представляет собой след сечения земной поверхности плоскостью, проходящей через направление отвесной линии в этой точке параллельно оси вращения Земли.

Геодезические координаты.Геодезической широтой

точки А называется угол В, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора. Широта отсчитывается по меридиану в обе стороны от экватора и может принимать значения от 0 до 90°. Широты точек, расположенных к северу от экватора, называются северными (положительными), а к югу – южными (отрицательными).

Геодезической долготой

точки А называется двугранный угол L между плоскостями геодезического меридиана данной точки и начального (нулевого) геодезического меридиана. Плоскость геодезического меридиана проходит через нормаль к поверхности земного эллипсоида в данной точке параллельно его малой оси. Долготы точек отсчитываются от начального меридиана к востоку и западу и называются соответственно восточными и западными. Счет их ведется от 0 до 180° в каждую сторону.

География

§ 8. Градусная сеть. Географические координаты

Вспомните

Какие стороны горизонта вы знаете? В каких единицах измеряют углы и дуги? Что такое экватор? Что такое географические полюса?

Параллели и меридианы. По мере освоения человечеством новых территорий у людей возникла необходимость четко определять и указывать место различных географических объектов на поверхности Земли. Древнегреческий ученый Эратосфен, живший в 276—194 гг. до н. э., впервые предложил наносить на изображения земной поверхности условные линии — параллели и меридианы (рис. 22).

Рис. 22. Сеть параллелей и меридианов на глобусе

Параллели — это окружности, проведенные параллельно экватору. Меридианы — это полуокружности, проведенные через полюса.

Параллели показывают направление с запада на восток, а меридианы — с севера на юг.

Глядя на глобус, легко убедиться, что экватор — самая большая параллель. Она делит земной шар на два полушария — Северное и Южное. При движении к северу и югу от экватора длина параллелей уменьшается.

Длина всех меридианов, в отличие от параллелей, одинакова, поэтому главным, начальным меридианом договорились считать меридиан, проходящий через пригород Лондона — Гринвич. Здесь расположена одна из старейших в мире астрономических обсерваторий. Поэтому данный меридиан часто называют Гринвичским. Он делит Землю на Западное и Восточное полушария. Отсчет меридианов ведется от нулевого (Гринвичского) меридиана к западу и к востоку.

Градусная сеть. Параллели и меридианы — линии, поэтому их можно провести сколько угодно. Но через каждую точку поверхности могут проходить только одна параллель и один меридиан. Параллели и меридианы перпендикулярны друг другу и поэтому образуют сеть (рис. 23).

Рис. 23. Параллели и меридианы на местности

Так как параллели и меридианы — окружности, их длину измеряют не только в километрах, но и в градусах, поэтому сеть параллелей и меридианов называется градусной сетью.

Градусная сеть — это система условных пересекающихся линий — параллелей и меридианов, которые нанесены на глобус или географическую карту.

Отсчет градусов по параллелям начинают от экватора. Его обозначение — 0°. Отсчет градусов по меридианам ведут от Гринвичского меридиана, тоже имеющего обозначение 0° (рис. 24). Градусную сеть наносят через равное число градусов, например через 10 или 20.

Через какое число градусов нанесена градусная сеть на вашем глобусе?

Рис. 24. а — параллели; б — меридианы

Географические координаты. С помощью градусной сети определяют положение любой точки на поверхности Земли, т. е. ее географические координаты.

Географические координаты — это географическая широта и географическая долгота любой точки на земной поверхности.

Широта — это расстояние к северу или югу от экватора, выраженное в градусах. Долгота — это расстояние к западу или к востоку от нулевого меридиана, выраженное в градусах.

Рис. 25. Географическая широта

Географическая широта бывает северная и южная (сокращенное обозначение «с. ш.» и «ю. ш.»). Она изменяется от 0° на экваторе до 90° на полюсах (рис. 25).

Рис. 26. Географическая долгота

Географическая долгота бывает восточная и западная (обозначается «в. д.» и «з. д.»). Восточную долготу имеют все объекты, находящиеся к востоку от нулевого меридиана до меридиана 180°, а западную — к западу от нулевого меридиана до меридиана 180° (рис. 26). Следовательно, долгота изменяется от 0 до 180°.

Вопросы и задания

1. Объясните, почему длина у меридианов одинаковая, а у параллелей разная.
2. Как с помощью параллелей и меридианов определяют стороны горизонта?
3. Определите по карте, какие материки пересекаются нулевым (Гринвичским) меридианом и какие — экватором.
4. В каких полушариях находятся Евразия, Северная Америка, Южная Америка, Африка, Австралия?
5. По рисункам 25 и 26 определите географические координаты Москвы, Санкт-Петербурга и Владивостока.
6. Из какой точки земной поверхности можно идти только на юг? только на север?
7. Определите по карте:
   • какие горы протянулись в Евразии вдоль параллели 30°; вдоль меридиана 60°;
   • какие объекты имеют географические координаты 78° с. ш. и 104° в. д.; 35° ю. ш. и 20° в. д.; 66° с. ш. и 170° з. д.; 52° с. ш. и 0° в. д.; 5° с. ш. и 10° в. д. и нанесите их на контурную карту;
   • географические координаты Лондона, Нью-Йорка, Рио-де-Жанейро.

Правила определения долготы и широты

Из всего написанного выше можно сделать вывод, что для определения координат по карте решающую роль играют широта и долгота, поэтому крайне важно научиться определять их. Сначала остановимся на широте

Нулевой точкой отсчета здесь считается экватор с нулевым градусом. От него к полюсам расходятся параллели. На полюсе широта составляет 90 градусов, а все точки, расположенные на равном удалении от экватора в сторону одного из полюсов, имеют одинаковую северную или южную широту (например, 20, 40 или 60 градусов). При этом, чем дальше объект на карте от экватора и ближе к полюсу, тем больше будет его широта (рисунок 4)

Сначала остановимся на широте. Нулевой точкой отсчета здесь считается экватор с нулевым градусом. От него к полюсам расходятся параллели. На полюсе широта составляет 90 градусов, а все точки, расположенные на равном удалении от экватора в сторону одного из полюсов, имеют одинаковую северную или южную широту (например, 20, 40 или 60 градусов). При этом, чем дальше объект на карте от экватора и ближе к полюсу, тем больше будет его широта (рисунок 4).

Рисунок 4. Схемы определения широты и долготы

Географическая долгота на картах и глобусах отсчитывается от меридиана в Гринвиче, который считается нулевым. Здесь, как и в случае с широтой, удаление от этого меридиана приводит и к увеличению долготы. При этом максимальный показатель долготы составляет 180 градусов, поскольку полная окружность сферы (восточного и западного полушария) составляет 360 градусов.

Чтобы определить по карте географические координаты объекта, нужно сделать следующее:

1. Определить, в каком полушарии находится точка, в северном или южном. Если выше экватора, то широта будет северной, а если ниже – южной.
2. Далее нужно посмотреть, между какими параллелями располагается точка. Градусы параллелей обычно указаны сбоку карты.
3. Теперь необходимо подсчитать количество градусов от ближайшей со стороны экватора параллели к заданной точке.
4. Далее переходим к определению долготы. Здесь отсчет ведется от нулевого меридиана в Гринвиче. Если точка расположена слева от него, то точка находится в западном полушарии, а если справа – в восточном.
5. Теперь находим, между какими меридианами находится точка, и, как и в случае с широтой, подсчитываем количество градусов до ближайшего со стороны Гринвича меридиана.

В результате вы получите точную широту и долготу, а также определенное количество градусов для каждого показателя, которые уточняют расположение объекта.

Определяем географические координаты

Градусная сеть поможет определить географические координаты. Поскольку мы имеем дело с дугами и окружностями, то все расчеты координат следует производить в градусах, минутах и секундах. Поэтому и сеть называется градусной.

Градусная сеть позволяет определять местоположение любой точки на земной поверхности с помощью географических координат – широты и долготы. При определении географических координат Земля принимается за шар, хотя мы помним, что она геоид.

Географическая широта φ – угол между плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке, другими словами – это угловое расстояние точки от экватора по меридиану. Измеряется от 0 (экватор) до 90° (полюса). Различают северную (лежащую в Северном полушарии) и южную (расположенную в Южном полушарии) широту. Северную широту принято считать положительной, а южную – отрицательной. О широтах, близких к экватору, принято говорить как о низких, к полюсам – как о высоких.

Все точки, лежащие на одной параллели, имеют одинаковую широту. На глобусе параллели подписываются на 0° и 180° меридианах, на картах – на боковых рамках.

Лучшие статьи : Животные, которые маскируются под листья растений

Определение географической широты

Все параллели – окружности, они содержат 360°. От экватора до каждого из полюсов градусное расстояние составляет 90°.

Ответьте на вопросы. По какой параллели можно быстрее совершить кругосветное путешествие – по 0° или по 66°? Почему кругосветные плавания нельзя считать доказательством шарообразности Земли?

«… 7июня 1862 г. трёхмачтовое судно «Британия» … Глазго потерпело крушение …гони … южн… берег… два матроса Капитан Гр… дости… контин… пл… жесток… инд… брошен этот документ … долготы и 37° … широты. Окажите им помощь… погибнут …» — это всё, что было известно о гибели судна капитана Гранта из романа Жюля Верна «Дети капитана Гранта». Но одной широты недостаточно, чтобы определить положение объекта на Земле. Ведь 37 параллель только в Южном полушарии пересекает и Южную Америку, и Австралию, и Новую Зеландию, и многочисленные острова.

Географическая долгота λ – двугранный угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, иначе – угловое расстояние точки от начального меридиана.

Все меридианы – дуги и по длине они одинаковые. Поэтому люди договорились, от какого из них вести отсчёт. Долгое время каждая страна вела счёт долготы от своего начального меридиана, Франция – от Парижского, Россия – от Пулковского (с обсерваторией) у Санкт-Петербурга, США и Англия – от Гринвичского. С 1884 года нулевым и начальным меридианом для всех стран считается Гринвичский. Он проходит через пригород города Лондона Гринвич, где в 1637 г была основана одна из старейших в мире астрономических обсерваторий. Выбор начального меридиана очень важен, так как с ним связан и отсчёт времени.

От нулевого меридиана ведут счёт расстояния в градусах на восток от 0° до 180° и на запад 0° до 180°. Нулевой меридиан, продолжением которого является 180°, делит Землю на Западное и Восточное полушария. Меридианы показывают направление север-юг.

К востоку от Гринвичского меридиана долгота восточная, к западу – западная. От неё зависит местное солнечное время. Все точки, лежащие на одном меридиане, имеют одинаковую долготу. На глобусе меридианы подписываются на экваторе, на картах – на экваторе или на верхней и нижней рамках. На практике географическую долготу определяют по разнице местного времени между нулевым меридианом и меридианом пункта наблюдения.

Определение географической долготы

Любая точка на земле имеет свой «географический адрес». Теперь мы знаем, что этот адрес состоит из двух частей. Это как при игре в «морской бой», где тоже используется адрес. Две части географического адреса – широта и долгота, определить их нам помогает градусная сеть. Широта – место точки на определённой параллели, долгота – на меридиане. Место их пересечения и есть географический адрес – географические координаты.

Зная географические координаты можно найти любой объект на карте. И, наоборот, можно нанести новый объект на карту, определив его географические координаты, как это делали все первооткрыватели. Ошибки в этом стоили многих жизней.

До времени существования навигаторов, географические координаты в открытом море определяли сначала с помощью такого прибора, как астролябия, а затем его заменил секстант.

АстролябияСекстант

Гранит и камень



Сеть координатных линий

 Одним из важных элементов географической карты является сеть координатных линий, полученная при проецировании картографической поверхности Земли на плоскость. При изготовлении карты, сетка служит опорой для построения картографической проекции. При пользовании картой она позволяет упростить определение координат точек земного эллипсоида, наносить на карту точки по их координатам, измерять направление линий относительно сторон света, вычислять масштабы и искажения в любом месте карты, производить другие необходимые подсчеты и исчисления. Иными словами, координатная сетка позволяет работать не с полным изображением карты, а с конкретным ее участком, при этом линии сетки являются опорными границами для проведения замеров и расчетов. Благодаря этому, существенно упрощается использование карт и планов на практике. К самым распространенным сеткам (а на мелкомасштабных картах — единственно употребляемым) относится картографическая — изображение сети меридианов и параллелей. Ценность картографической сетки обусловлена глубоким географическим смыслом меридианов и параллелей. Меридианы соответствуют направлению «север — юг», параллели — направлению «запад — восток». Этими направлениями, которые могут быть определены на местности при помощи буссолей и компаса, пользуются для ориентирования при практической работе с картой.

На мелкомасштабных картах картографическая сетка представляет средство для широкого географического ориентирования, основу для разнообразных обобщений и выводов, вытекающих из широтной зональности в размещении многих природных явлений. Наконец, разность долгот пунктов выражает разность их временных поясов, т.е. временную разность в отдельных точках Земли.



При всех достоинствах географических сеток им свойствен один недостаток. Практические задачи — нанесение на карту точек по их географическим координатам или определение координат точек по карте, решаются с относительной простотой только на картах в цилиндрических проекциях, у которых меридианы и параллели образуют две системы взаимно перпендикулярных параллельных линий. В других проекциях с более сложными по виду картографическими сетками для решения указанных задач приходится прибегать к вспомогательным графическим построениям и вычислениям, осложняющим работу и не всегда выполнимым в полевых условиях. Между тем при использовании топографических карт для точного указания положения пунктов, передачи по карте расстояний, быстрого расчета направлений и расстояний и т. п. необходимы простые действия, которые могут быть обеспечены сеткой прямоугольных координат. Последняя показывается на современных топографических картах дополнительно к картографической сетке, а на некоторых картах (например, английских и финских) — взамен ее. С этой целью на земном эллипсоиде выбирают две системы линий, которые в проекции топографической карты изображаются сеткой квадратов. В проекции Гаусса-Крюгера осями такой сетки служат изображаемые прямолинейно осевой меридиан зоны и экватор.

В картографических сетках счет параллелей всегда ведут от экватора, счет меридианов — от начального меридиана, за который по международному соглашению 1884 г. принимают меридиан Гринвича, где находится старейшая астрономическая обсерватория Англии.

Благодаря картографической сетке все искажения, как бы велики они ни были, сами по себе не влияют на точность определения по карте географического положения (координат) изображаемых на ней объектов. В то же время картографическая сетка, являясь графическим выражением проекции, позволяет при измерениях по карте учитывать характер, величину и распределение искажений. Поэтому любая географическая карта представляет собой математически определенное изображение земной поверхности.

* * *

План, карта, ситуация и профиль



• Главная ООО «Гранит»
• Щебень и автодороги
• Фундаменты
• Характеристики щебня
• Классификация пород
• Дробилки
• Основы и история геологии
• Основы геодезии
• Минералогия и минералы
• Маркшейдерское дело