Географски координати, Wiki страници, FANDOM, захранван от Wikia

Географските координатиопределят позицията на точка на земната повърхност (в тесен смисъл) или, по-широко, в географска обвивка.

Географските координати са построени на принципа на сферичността. Подобни координати се използват и на други планети, както и на небесната сфера.

Latitude Редактиране

$ е ъгълът между местната посока на зенита и равнината на екватора, преброен от 0 до 90° от двете страни на екватора. Географската ширина на точките, разположени в северното полукълбо (северна ширина), се счита за положителна, географската ширина на точките в южното полукълбо е отрицателна. Освен това е прието да се говори за по-големи по абсолютна стойност географски ширини - катовисоки, а за близки до нулата (т.е. до екватора) - катониски.

Поради разликата във формата на Земята (геоид) от топката, географската ширина на точките е малко по-различна от тяхната геоцентрична ширина, т.е. от ъгъла между посоката към дадена точка от центъра на Земята и равнината на екватора.

Географската ширина на дадено място може да се определи с помощта на астрономически инструменти като секстант или гномон (директно измерване), можете също да използвате GPS или GLONASS системи (непряко измерване). Продължителността на деня зависи от географската ширина, както и от времето на годината.

Редактиране на географската дължина

$ е ъгълът между равнината на меридиана, минаваща през дадената точка, и равнината на началния нулев меридиан, от който се изчислява географската дължина. Сега на Земята нулевият меридиан е този, който минава през старата обсерватория в Гринуич, югоизточен Лондон, и затова се нарича Гринуичкият меридиан. Дължините от 0 до 180° на изток от главния меридиан се наричат ​​източни, на запад - западни. Източните дължини се считат за положителни, западните -отрицателен. Трябва да се подчертае, че за разлика от географската ширина, за система от дължини изборът на референтна точка (нулев меридиан) е произволен и зависи само от споразумението. И така, освен Гринуич, предварително за нулеви са избрани меридианите на обсерваториите в Париж, Кадис, Пулково (на територията на българското царство) и др.

Местното време зависи от географската дължина.

Редактиране на височина

За пълно определяне на позицията на точка в триизмерното пространство е необходима трета координата -височина. Разстоянието до центъра на планетата не се използва в географията: то е удобно само при описване на много дълбоки региони на планетата или, напротив, при изчисляване на орбити в космоса.

В рамките на географската обвивка обикновено се използванадморска височина, измерена от нивото на "загладената" повърхност - геоида. Такава система от три координати се оказва ортогонална, което опростява редица изчисления. Надморската височина също е удобна, защото е свързана с атмосферното налягане.

Разстоянието от земната повърхност (нагоре или надолу) често се използва за описание на местоположение, нонеслужи катокоординатапоради грапавостта на повърхността.

Географска координатна система Редактиране

В навигацията центърът на масата на превозното средство (TC) се избира като начало на координатната система. Преходът на произхода на координатите от инерционната координатна система към географската (т.е. от $ O_i $ до $ O_g $) се извършва въз основа на стойностите на географската ширина и дължина. Центърът на географската координатна система $O_g$ в инерциална има следните стойности (приемайки сферичен земен модел):

$ X_=(R+h)*cos(\varphi)*cos(Ut+\lambda) $ $ Y_=(R+h)*cos(\varphi)*sin(Ut+\lambda) $ $ Z_=(R+h)*sin(\varphi) $ където R е радиусът на земята, U е ъгловата скорост на въртене на земята, h е височината над морското равнище.

Ориентацията на осите в географската координатна система (GCS) се избира от алгоритъма.

Оста X (известна също като E-ос) е оста, обърната на изток. Оста Y (известна също като N-ос) е обърнатата на север ос. Оста Z (друго обозначение е оста Up) е ос, насочена вертикално нагоре.

Ориентацията на триедъра XYZ, поради въртенето на земята и движението на превозното средство, постоянно се измества с ъглови скорости [1] .

$ \omega_E=-V_N/R $ $ \omega_N=V_E/R+U*cos(\varphi) $ $ \omega_=V_E/R*tg(\varphi)+U*sin(\varphi) $

Основният недостатък при практическото приложение на HCS в навигацията са големите стойности на ъгловата скорост на тази система при високи географски ширини, които нарастват до безкрайност на полюса. Затова вместо HCS се използва полусвободен CS по азимут.

Полусвободна по азимут координатна система Редактиране

Полусвободният по азимут SC се различава от HSC само по едно уравнение, което има формата:

Съответно, системата има същата начална позиция като HCS и тяхната ориентация също съвпада с единствената разлика, че нейните оси $ X_w $ и $ Y_w $ са отклонени от съответните оси на HCS с ъгъл $ \varepsilon $, за който уравнението

Преобразуването между HCS и полусвободен по азимут SC се извършва по формулата [1]

В действителност всички изчисления се извършват в тази система и след това, за да се издаде изходна информация, координатите се трансформират в GCS.

---