Географические координаты

Географические координаты (широта и долгота) точек на земной поверхности, определенные по результатам наблюдений небесных светил, называются астрономическими координатами, а по результатам геодезических измерений на местности – геодезическими координатами. При определении астрономических координат точка проектируется отвесной линией на поверхность геоида, а при определении геодезических координат – нормалью на поверхность земного эллипсоида.

Таким образом, географические координаты – обобщенное понятие об астрономических и геодезических координатах, когда уклонение отвесной линии не учитывается.

Геодезическая широта – это угол, образованный плоскостью экватора и нормалью в данной точке к поверхности земного эллипсоида, Значение угла показывает, насколько та или иная точка на земном шаре севернее или южнее экватора. Если точка расположена в Северном полушарии, то ее широта называется северной, а если в Южном полушарии – южной. На рис. 28 видно, что угол В соответствует широте точки М. Широта точек, расположенных на экваторе, равна 0°, а находящихся на полюсах (Северном и Южном) – 90°. Все точки, лежащие на одной географической параллели, имеют одинаковую широту.

Геодезическая долгота– угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку. За начальный принят меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона), Все точки на земном шаре, расположенные к востоку от начального (Гринвичского) меридиана до меридиана 180°, имеют восточную, а к западу – западную долготу. Следовательно, угол L (рис. 28) является восточной долготой точки М. Все точки, лежащие на одном геодезическом (географическом) меридиане, имеют одинаковую долготу. Разность долгот двух пунктов на земной поверхности показывает не только их взаимное расположение, но и разницу во времени в этих пунктах в один и тот же момент: каждые 15° по долготе соответствуют одному часу времени. Например, долгота г. Москвы 37°37' (восточная), а г. Хабаровска 135°05', т. е. последний расположен восточнее г. Москвы на 97°28'. Таким образом, когда в Москве полдень (13 ч), в Хабаровске 19 ч 30 мин (по поясному местному времени 20 ч).

Рис. 28. Геодезические координаты

Известно, что сторонами рамок листов топографических карт являются меридианы и параллели. Геодезические координаты углов рамок подписываются на каждом листе карты. Например, на рис. 29 западная сторона рамки листа карты (меридиан) имеет долготу 45°00'; южная сторона (параллель) имеет широту 54°30'.

Для определения по карте геодезических координат точек местности на каждом ее листе наносится дополнительная рамка с делениями через одну минуту. Каждое минутное деление разбито точками на шесть равных отрезков через 10". Чтобы определить геодезические координаты какой-либо точки, например точки А (рис. 29), надо вначале на глаз определить ее положение относительно минутных и секундных делений по широте и долготе. Затем соединить ближайшие к точке А одноименные десятисекундные деления прямыми линиями по параллели (западная и восточная стороны рамки) и по меридиану (северная и южная стороны рамки карты). Для этого необходимо с помощью циркуля-измерителя измерить кратчайшее расстояние от точки А до южной рамки карты, затем приложить измеритель к западной рамке и определить количество минут и секунд в измеренном отрезке, сложить полученное значение минут и секунд (0'27") с широтой юго-западного угла рамки – 54°30'

54°30'+0'27" = 54°30'27"

Долгота определяется аналогично.

Измеряют с помощью циркуля-измерителя кратчайшее расстояние от точки А до западной рамки карты, прикладывают циркуль-измеритель к южной рамке, определяют количество минут и секунд в измеренном отрезке (2'35") складывают полученное значение с долготой юго-западного угла рамки– 45°00'.

45°00'+2'35"=45^о02'35"

Рис. 29. Определение геодезических (географических) координат точек по карте

Для нанесения на карту точки по заданным геодезическим координатам, например точки Б, имеющей широту: 54°31'08", долготу 45°01'41" поступают следующим образом (рис.29). На боковых сторонах минутной рамки от параллели (южной стороны рамки листа карты) с широтой 54°30' отсчитывают 1'08" с юга на север и через полученные точки проводят прямую линию (параллель с широтой 54°31'08"). Затем на северной и южной сторонах минутной рамки от меридиана (западной рамки листа карты) с долготой 45°00'' отсчитывают на восток по 1'41" и через полученные точки проводят другую прямую линию (меридиан с долготой 45°01'41"). На пересечении проведенных линий и будет находиться точка с заданными координатами.

Геодезические координаты могут быть определены по крупномасштабной карте с точностью до 1-2". В линейной мере это составляет около 100 – 200 м в зависимости от широты.

Геодезическими координатами пользуются обычно при определении взаимного положения точек, удаленных друг от друга на весьма большие расстояния. Командиры подразделений чаще всего имеют дело с плоскими прямоугольными координатами.