Со времен выхода человека в моря потребность в определении долготы и широты было жизненно необходимым навыком человека. Менялись эпохи, и человек стал способен определять стороны света в любую погоду. Требовались все новые методы определения своего положения.
Капитан испанского галеона в восемнадцатом веке знал точно, где находится корабль, благодаря положению звезд на ночном небосводе. Путешественник 19-го века мог определить отклонение от установленного маршрута в лесу по природным подсказкам.
Сейчас на дворе двадцать первый век и многие утратили знания, почерпнутые на уроках географии. Смартфоны на базе Android или iPhone могут служить инструментом, но никогда не заменят знаний и способностей определить свое местоположение.
Что такое широта и долгота в географии
Определение географических координат
Приложения, которые пользователи устанавливают на iPhone, считывают координаты местоположения для предоставления услуг или данных на основе того, где человек находится. Ведь если абонент в России, то ему нет причин читать сайты на английском языке. Все происходит в фоновом режиме.
В то время как средний пользователь никогда не будет иметь дело с GPS – координатами, знание того, как их получить и прочитать может быть ценным. В некоторых случаях способны спасти жизнь, когда рядом нет карты.
В любой географической системе есть два показателя: широта и долгота. Геоданные со смартфона показывают, в каком именно месте относительно экватора находится пользователь.
Как определить широту и долготу своего местонахождения
Рассмотрим два варианта определения географических координат:
- Через «Андроид» самым простым является приложение «Карты Гугл», пожалуй, наиболее полный сборник географических карт в одном приложении. После запуска приложения Google maps будет точно определено местоположение на дорожной карте, так что пользователь может получить максимальное представление об окружающей местности. Приложение также предлагает обширный список функций, в том числе в режиме реального времени GPS-навигацию, состояние трафика и транзитную информацию, а также подробную информацию о близлежащих местах, в том числе популярных точках питания и отдыха, фотографии и обзоры.
- Через «Айфон» не понадобится никакого стороннего приложения для просмотра данных широты и долготы. Местоположение определяется только с приложением maps. Чтобы узнать текущие координаты, достаточно запустить «карты». Коснитесь стрелки в правом верхнем углу экрана, затем нажмите на синюю точку – это есть обозначение местоположения телефона и пользователя. Далее проводим вверх по экрану, и вот пользователь может видеть координаты GPS. К сожалению, нет возможности скопировать эти координаты, но получить подобные данные можно.
Для копирования их понадобиться другое приложение «Компас». Оно уже установлено на iPhone, им можно сразу пользоваться.
Чтобы просмотреть координаты широты, долготы и высоты в приложении «Компас», достаточно просто запустить и найти данные внизу.
Определяем географические координаты Москвы
Для этого:
- Открываем карты поисковой системы yandex.
- В строку адреса вводите название нашей столицы «Москва».
- Открывается центр города (Кремль) и под названием страны обнаруживаем цифры 55.753215, 37.622504 – это и есть координаты, то есть 55.753215 северной широты и 37.622504 восточной долготы.
Во всем мире координаты GPS определяются широтой и долготой согласно координатной системы wgs-84.
Во всех ситуациях координата широты является точкой относительно экватора, а долгота – это точка относительно меридиана Британской Королевской обсерватории в Гринвиче, в Великобритании. Так определяются два важных параметра географии в режиме онлайн.
Находим широту и долготу Санкт-Петербурга
Для закрепления навыка повторим тот же алгоритм действий, но уже для Северной столицы:
- Открываем «Яндекс» карты.
- Прописываем название северной столицы «Санкт-Петербург».
- Результатом запроса будет панорама Дворцовой площади и искомые координаты 59.939095, 30.315868.
Координаты городов России и мировых столиц в таблице
| Города России | Широта | Долгота |
| Москва | 55.753215 | 37.622504 |
| Санкт-Петербург | 59.939095 | 30.315868 |
| Новосибирск | 55.030199 | 82.920430 |
| Екатеринбург | 56.838011 | 60.597465 |
| Владивосток | 43.115536 | 131.885485 |
| Якутск | 62.028103 | 129.732663 |
| Челябинск | 55.159897 | 61.402554 |
| Харьков | 49.992167 | 36.231202 |
| Смоленск | 54.782640 | 32.045134 |
| Омск | 54.989342 | 73.368212 |
| Красноярск | 56.010563 | 92.852572 |
| Ростов | 57.185866 | 39.414526 |
| Брянск | 53.243325 | 34.363731 |
| Сочи | 43.585525 | 39.723062 |
| Иваново | 57.000348 | 40.973921 |
| Столицы мировых государств | Широта | Долгота |
| Токио | 35.682272 | 139.753137 |
| Бразилиа | -15.802118 | -47.889062 |
| Киев | 50.450458 | 30.523460 |
| Вашингтон | 38.891896 | -77.033788 |
| Каир | 30.065993 | 31.266061 |
| Пекин | 39.901698 | 116.391433 |
| Дели | 28.632909 | 77.220026 |
| Минск | 53.902496 | 27.561481 |
| Берлин | 52.519405 | 13.406323 |
| Веллингтон | -41.297278 | 174.776069 |
Читаем данные GPS или откуда отрицательные числа
Система географического позиционирования объекта менялась несколько раз. Теперь благодаря ей можно достаточно точно определить расстояние до искомого объекта и узнать координаты.
Умение показать местоположение — жизненная необходимость при поисковых мероприятиях служб спасения. Разные ситуации бывают с путешественниками, туристами или экстремалами. Именно тогда важна высокая точность, когда человек находится на грани жизни, и счет идет на минуты.
Теперь, уважаемый читатель, имея подобные знания у тебя могут возникнуть вопросы. Их много, но даже из таблицы возникает один наиболее интересный — почему цифра отрицательная? Давайте разбираться.
GPS при переводе на русский язык звучит так – «глобальная позиционная система». Помним, что расстояние до искомого географического объекта (город, село, деревня и так далее) отсчитывается согласно двум ориентирам на глобусе: экватор и обсерватория в Лондоне.
В школе говорили про широту и долготу, но в yandex maps они заменены на левую и правую часть кода. Если в навигаторе положительные значения, то вы идете в северном направлении. Иначе цифры становятся отрицательными, что говорит о южной широте.
Так же и с долготой. Положительные значения – это восточная, а отрицательные – это западная долгота.
Например, координаты Ленинской библиотеки в Москве: 55°45’08.1″N 37°36’36.9″E. Читается так: «55 градусов 45 минут и 08.1 секунды северной широты и 37 градусов 36 минут и 36.9 секунды восточной долготы» (данные с «карты гугл»).
Скачать с Depositfiles
6. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ
6.I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМЕНКЛАТУРЫ ЛИСТА КАРТЫ
При решении ряда проектных и изыскательских задач возникает необходимость в поиске нужного листа карты заданного масштаба для определенного участка местности, т.е. в определении номенклатуры данного листа карты. Определить номенклатуру листа карты можно по географическим координатам точек местности на данном участке. При этом можно также использовать плоские прямоугольные координаты точек, так как имеются формулы и специальные таблицы для пересчета их в соответствующие географические координаты.
ПРИМЕР.Определить номенклатуру листа карты масштаба 1: 10 000 по географическим координатам точки М:
широта = 52 0 48 ’ 37 ’’ ; долгота L = 100°I8′ 4I».
Сначала необходимо определить номенклатуру листа карты масштаба
I: I 000 000, на котором расположена точка М c заданными координатами. Как известно, земная поверхность делится параллели-ми, проводимыми через 4°, на ряды, обозначаемые заглавными буквами латинского алфавита. Точка N c широтой 52°48’37 » находится в I4-м ряду от экватора, расположенном между параллелями 52 о и 56°. Этому ряду соответствует I4-я буква латинского алфавиты -N. Известно также, что земная поверхность делится меридианами, проводимыми через 6°, на 60 колонн. Колонны нумеруются арабскими цифра-ми с запада на восток, начиная c меридиана c долготой I80°. Номера колонн отличаются от номеров соответствующих им 6-градусных зон проекции Гаyсса на 30 единиц. Точка М c долготой 100°18′ 4I» находится в 17-й зоне, расположенной между меридианами 96° и 102°. Этой зоне соответствует колонна c номером 47. Номенклатура листа карты масштаба I: 1 000 000 слагается из буквы, обозначающей данный ряд, и номера колонны. Следовательно, номенклатура листа карты масштаба 1: 1 000 000, на котором расположена точка М, будетN-47.
Далее необходимо определить номенклатуру листа карты масштабы I: 100 000, на который попадает точкаM. Листы карты масштаба 1: 100 000 получают делением листа нарты масштаба 1: I 000 000 на 144 части (рис. 8).Разобьем каждую сторону листаN-47 на 12 равных частой и соединим соответствующие точки отрезками параллелей и меридианов.Полученные листы карты масштаба 1: 100 000 нумеруются арабскими цифрами и имеют размеры: 20 ‘ — по широте и 30’- по долготе. Из рис. 8 видно, что точка M с заданными координатами попадает на лист карты масштаба I: 100 000 e номером 117. Номенклатура данного листа будет N-47-117.
Листы карты масштаба I: 50 000 получают делением листа карты масштабаI: 100 000 на 4 части и обозначают заглавными буквами русского алфавита (рис. 9). Номенклатура листа этой карты, на который попадает точна М,будет N- 47- 117. B свою очередь, листы карты масштаба I: 25 000 получают делением листа карты масштаба I: 50 000 на 4 части и обозначают строчными буквами русского алфавита (рис. 9). Точка M с заданными координатами попадает на лист карты масштаба I: 25 000, имеющий номенклатуру N-47-117 –Г-А.
Наконец, листы карты масштаба 1: 10 000 получают делением листа карты масштаба 1: 25 000 на 4 части и обозначают арабскими цифрами. Из рис. 9 видно, что точка М располагается на листе карты этого масштаба, имеющем номенклатуруN-47-117-Г-А-1.
Ответ к решению данной задачи помещают на чертеже.
6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧЕК НА КАРТЕ
Для каждой токи на топографической карте можно определить ее географические координаты (широту и долготу) и прямоугольные координаты Гаусса х, у.
Для определения этих координат используется градусная и километровая сетки карты. для определения географических координат точки Р проводят ближайшие к данной точке южную параллель и западный меридиан, соединив одноимённые минутные деления градусной рамки (рис. 10).
Определяют широту В о и долготу L о точки А о пересечения проведенных меридиана и параллели. Через заданную точку Р проводя тлинии, параллельные проведенным меридиану и параллели, и измеряют при помощи миллиметровой линейки расстояния В= А 1 Р и L= А 2 P, а также размеры минутных делений широты С и долготы на карты. Географические координаты точки Р определяют по формулам C l
— широта: B p = B o + *60 ’’
— долгота: L p = L o + *60’’ , измеряют до десятых долей миллиметра.
Расстояния b , l , C b , C l измеряют до десятых долей миллиметра.
Для определения прямоугольных координат точки Р используют километровую сетку карты. С помощью оцифровки этой сетки на карте находят координаты Х о и У о юго-западного угла квадрата сетки, в котором находится точка Р (рис. 11). Затем из точки Р опускают перпендикуляры С 1 Л и C 2 Л на стороны этого квадрата. С точностью до десятых долей миллиметра измеряют длины этих перпендикуляров ∆Х и ∆У и с учетом масштаба карты определяют их фактические значения на местности. Например, измеренное расстояние С 1 Р равно 12,8 мы, a масштаб карты 1: 10 000. Согласно масштабу, I мм на карте соответствует 10 м не местности, а значит,
∆Х= 12,8 х 10 м = 128 м.
После определения значений ∆Х и ∆У находят прямоугольные координаты точки Р по формулам
X p = X o +∆ X
Y p = Y o +∆ Y
Точность определения прямоугольных координат точки зависит от масштаба карты и может быть найдена по формуле
t =0.1* M , мм,
где М-знаменатель масштаба карты.
Например, для карты масштаба I: 25 000 точность определения координат Х и У составляет t = 0,1 х 25 000 = 2500 мм = 2,5 м .
6.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ЛИНИЙ
К углам ориентирования линий относятся дирекционный угол, истинный и магнитный азимуты.
Для определения по карте истинного азимута некоторой линии ВС (рис.12) используют градусную рамку карты. Через начальную точку В этой линии проводят параллельно вертикальной линии градусной рамки лини истинного меридиана (пунктирная линияNS), а затем геодезическим транспортиром измеряют величину истинного азимута А вс.
Для определения пo карте дирекционного угла некоторой линии ДЕ (рис. I2) используют километровую сетку карты. Через начальную точку D проводят параллельно вертикальной линии километровой сетки (пунктирная линия KL). Проведенная линия будет параллельной оси абсцисс проекции Гаусса, т. е, осевому меридиану данной зоны. Дирекционный угол α de измеряют геодезическим транспортом относительно проведенной линии KL. Следует отметить, что и дирекционный угол и истинный азимуты отсчитываются,а следовательно, и измеряются по часовой стрелке относительно начального направления до ориентируемой линии.
Кроме непосредственного измерения дирекционного угла линии на карте с помощью транспортира, можно определить значение этого угла другим способом. Для этого определения прямоугольные координаты начальной и конечной точек линии (Х д,У д,Х е, У е). Дирекционный угол данной лини может быть найден по формуле
При выполнении вычислений по данной формуле с помощью микрокалькулятора следует помнить, что уголt=arctg(∆y/∆x) является не дирекционном, а табличным углом. Значение дирекционного угла в этом случае необходимо определить с учетом знаков ∆Х и ∆У по известным формулам приведения:
Угол α лежит в І четверти:∆Х>0; ∆Y>0; α=t;
Угол α лежит во IIчетверти:∆Х<0; ∆Y>0; α=180 o -t;
Угол α лежит в IIIчетверти:∆Х<0; ∆Y<0; α=180 o +t;
Угол α лежит в ІVчетверти:∆Х>0; ∆Y<0; α=360 o -t;
На практике при определении ориентирных углов линии обычно сначала находят ее дирекционный угол, а затем, зная склонение магнитной стрелки δ и сближение меридианов γ (рис. 13), переходят к истинному к магнитному азимутам, пользуясь следующими формулами:
А=α+γ;
А м =А-δ=α+γ-δ=α-П,
где П =δ-γ — суммарная поправка за склонение магнитной стрелки и сближение меридианов.
Величины δ и γ берутся со своими знаками. Угол γ отсчитывается от истинного меридиана до магнитного и может быть положительным(восточным) и отрицательным (западным). Угол γ отсчитывается от градусной рамки (истинного меридиана) до вертикальной линии километровой сетки и также может быть положительным (восточным) и отрицательным (западным). В схеме, изображенной на рис. 13, склонение магнитной стрелки δ восточное, а сближение меридианов — западное(отрицательное).
Среднее значение δ и γ для данного листа карты приводятся в юго-западном углу карты ниже оформительной рамки. Здесь же указываются дата определения склонения магнитной стрелки, величина его годового изменения и направления этого изменения. Пользуясь указанными сведениями, необходимо вычислять величину склонения магнитной стрелки δ на дату его определения.
ПРИМЕР. Склонения на 1971 г. восточное 8 о 06’ . Годовое изменение склонение западное 0 о 03’.
Величина склонения магнитной стрелки в 1989 г. будет равна: δ=8 о 06’-0 о 03’*18=7 о 12’.
6.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ГОРИЗОНТАЛЯМ ВЫСОТ ТОЧЕК
Отметка точки, расположенной на горизонтали,равна отметке этой горизонтали.Если горизонталь не оцифрована,то ее отметка находится по оцифровке соседних горизонталей с учетом высоты сечения рельефа. Следует помнить, что оцифровку на карте имеет каждая пятая горизонталь, и для удобства определения отметок оцифрованные горизонтали вычерчивают утолщенными линиями (рис. 14, а). Отметки горизонтали подписывают в разрывах линий, чтобы основание цифр было направленно в сторону ската.
Более общим является случай, когда точка находится между двумя горизонталями. Пусть точка Р (рис. 14, б), отметку которой требуется определить, расположена между горизонталями с отметками 125 и 130 м.Через точку Р проводят прямую АВ как кратчайшее расстояние между горизонталями и на плане измеряют заложение d = АВ и отрезок l = АР. Как видно из вертикального разреза по линии АВ (рис. 14, в), величина ∆h представляет собой превышение точки Р над младшей горизонталью(125 м) и может быть вычислена по формуле
∆ h= * h ,
где h — высота сечения рельефа.
Тогда отметка точки Р будет равна
H р = H а + ∆h.
Если точка расположена между горизонталями с одинаковыми отметками(точка М на рис. 14, а) либо внутри замкнутой горизонтали(точка К на рис. 14, а), то отметку можно определить лишь приближенно. При этом считают,чтоотметкаточкименьшеилибольшевысотыэтойгоризонталина половину высоты сечения рельефа, т.е. 0,5h (например, Н м =142,5 м,H к =157,5 м). Поэтому отметки характерных точек рельефа (вершина холма, дно котловины и т. п.), полученные из измерений на местности, выписывают на планах и картах.
6.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТИЗНЫ СКАТА ПО ГРАФИКУ ЗАЛОЖЕНИЙ
Крутизной ската называется угол наклона ската к горизонтальной плоскости. Чем больше угол, тем скат круче. Величина угла наклона ската v вычисляют по формуле
V=аrctg(h / d ),
где h -высота сечения рельефа,м;
d-заложение, м;
Заложением называется расстояние на карте между двумя соседними горизонталями; чем круче скат, тем меньше заложение.
Чтобы избежать расчетов при определении уклонов и крутизны скатов по плану или карте, на практике пользуются специальными графиками, называемыми графиками заложений.График заложений представляет собой график функции d = n * ctgν , абсциссами которого являются значения углов наклона, начиная с 0°30´, а ординатами- значения заложений, соответствующих этим углам наклона и выраженных в масштабе карты (рис. 15,а).
Для определения крутизны ската раствором циркуля берут с карты соответствующее заложение (например, АВ на рис. 15, б) и переносят его на график заложений (рис. 15, а) так, чтобы отрезок АВ оказался параллельным вертикальным линиям графика, а одна ножка циркуля располагалась на горизонтальной линии графика, другая ножка — на кривой заложений.
Значения крутизны ската определяют, пользуясь оцифровкой горизонтальной шкалы графика. В рассматриваемом примере (рис. 15) крутизна ската составляет ν= 2°10´.
6.6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИНИИ ЗАДАННОГО УКЛОНА
При проектировании автомобильных и железных дорог, каналов, различных инженерных коммуникаций возникает задача построения на карте трассы будущего сооружения с заданным уклоном.
Пусть на карте масштаба 1:10000 требуется наметить трассу автомобильной дороги между точками А и В (рис. 16). Ч тобы уклон ее на всем протяжении не превышалi =0,05 . Высота сечения рельефа на карте h = 5 м .
Для решения задачи рассчитывают величину заложения, соответствующего заданному уклонуiи высоте сечения h:
Затем выражают заложение в масштабе карты
где М-знаменатель численного масштаба карты.
Величину заложенияd´ можно определить также по графику заложений, для чего надо определить угол наклона ν, соответствующий заданному уклонуi, и раствором циркуля измерить заложение для этого угла наклона.
Построение трассы между точками А и В осуществляется следующим образом. Раствором циркуля, равным заложениюd´ =10 мм, из точки А засекают соседнюю горизонталь и получают точку 1 (рис. 16). Из точки 1 тем же раствором циркуля засекают следующую горизонталь, получая точку 2, и т.д. Соединив полученные точки, проводят линию с заданным уклоном.
Во многих случаях рельеф местности позволяет наметить не один, а несколько вариантов трассы (например.Варианты 1 и 2 на рис.16), из которых выбирается наиболее приемлемый по технико-экономическим соображениям.Так,например,из двух вариантов трассы,проведенной примерно в одинаковых условиях, будет выбран вариант с меньшей длиной проектируемой трассы.
При построении линии трассы на карте может оказаться,что из какой-либо точки трассы раствор циркуля не достигает следующей горизонтали, т.е. рассчитанное заложение d´ меньше фактического расстояния между двумя соседними горизонталями. Это означает, что на данном участке трассы уклон ската меньше заданного, и при проектировании дорого расценивается как положительный фактор. В этом случае следует данный участок трассы провести по кратчайшему расстоянию между горизонталями по направлению к конечной точке.
6.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ ВОДОСБОРНОЙ ПЛОЩАДИ
Водосборной площадью , или бассейном. Называется участок земной поверхности, с которой по условиям рельефа вода должна стекать в данный водосток (лощину, ручей, реку и т.д.). Оконтуривание водосборной площади производиться с учетом рельефа местности по горизонталям. Границами водосборной площади служат линии водоразделов, пересекающие горизонтали под прямым углом.
На рис.17 изображена лощина, по которой протекает ручейPQ. Граница бассейна показана пунктирной линиейHCDEFGи проведена по линиям водоразделов. Следует помнить, что водораздельные линии так же, как и водосборные линии (тальвеги). Пересекают горизонтали в местах их наибольшей кривизны (меньшим радиусом закругления).
При проектировании гидротехнических сооружений (дамб, шлюзов, насыпей, плотин и т.п.) границы водосборной площади могут несколько изменять свое положение. Например, пусть на рассматриваемом участке (рис. 17) намечено построить гидротехническое сооружение (АВ-ось этого сооружения).
Из конечных точек А и В проектируемого сооружения проводят к водоразделам прямыеAFиBC, перпендикулярные к горизонталям. В этом случае границей водораздела станет линияBCDEFA. Действительно, если взять точки m 1 и m 2 внутри бассейна, а точки n 1 и n 2 вне его, то трудно заметить, что направление ската от точек m 1 и m 2 идет к намечаемому сооружению, а от точек n 1 и n 2 минует его.
Зная водосборную площадь, среднегодовое количество осадков,условия испарения и впитывание влаги почвой, можно подсчитать мощность водного потока для расчета гидротехнических сооружений.
6.8. Построение профиля местности по заданному направлению
Профилем линии называется вертикальный разрез по данному направлению. Необходимость в построении профиля местности по заданному направлению возникает при проектировании инженерных сооружений, а также при определении видимости между точками местности.
Для построения профиля по линии АВ (рис. 18,а), соединив точки А и В прямой линей, получим точки пересечения прямой АВ с горизонталями (точки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Эти точки, а также точки А и В, переносят на полоску бумаги, приложив ее к линии АВ, и подписывают отметки, определяя их по горизонталям. Если прямая АВ пересекает водораздельную или водосборную линию, то отметки точек пересечения прямой с этими линиями определят приближенно интерполированием по этим линиям.
Построение профиля удобнее всего выполнять на миллиметровой бумаге. Начинают построение профиля с того, что проводят горизонтальную линию MN, на которую переносят с полоски бумаги расстояния между точками пересечения А, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,В.
Выбирают условный горизонт таким образом, чтобы линия профиля нигде не пересекалась с линией условного горизонта. Для этого отметку условного горизонта берут на 20-20 м меньше минимальной отметки в рассматриваемом ряду точекА, 1, 2, …, В. Затем выбирают вертикальный масштаб (обычно для большей наглядности в 10 раз крупнее горизонтального масштаба, т.е. масштаба карты). В каждой из точек А, 1, 2. …,В на линии MN восстанавливают перпендикуляры (рис. 18, б) и на них в принятом вертикальном масштабе откладывают отметки этих точек. Соединив полученные точки А´, 1´, 2´, …,В´ плавной кривой, получают профиль местности по линии АВ.
Для определения широты необходимо при помощи треугольника опустить перпендикуляр из точки А на градусную рамку на линию широты и прочитать справа или слева по шкале широты, соответствующие градусы, минуты, секунды. φА= φ0+ Δφ
φА=54 0 36 / 00 // +0 0 01 / 40 //= 54 0 37 / 40 //
Для определения долготы необходимо при помощи треугольника опустить перпендикуляр из точки А на градусную рамку линии долготы и прочитать сверху или снизу соответствующие градусы, минуты, секунды.
Определение прямоугольных координат точки по карте
Прямоугольные
координаты точки (Х, У) по карте определяют
в квадрате километровой сетки следующим
образом: 
1. При помощи треугольника опускают перпендикуляры из точки А на линию километровой сетки Х и У снимаются значения ХА=Х0+ Δ Х; УА=У0+ Δ У
Например, координаты точки А равны: ХА= 6065км + 0,55 км = 6065,55 км;
УА= 4311 км + 0,535 км = 4311,535 км. (координата является приведенной);
Точка А расположена в 4-ой зоне, на что указывает первая цифра координаты у приведенной.
9. Измерение длин линий, дирекционных углов и азимутов по карте, определение угла наклона линии, заданной на карте.
Измерение длин
Чтобы
определить по карте расстояние между
точками местности (предметами, объектами),
пользуясь численным
масштабом,
надо измерить на карте расстояние между
этими точками в сантиметрах и умножить
полученное число на величину масштаба.
Небольшое
расстояние проще определить, пользуясь
линейным
масштабом.
Для этого достаточно циркуль-измеритель,
раствор которого равен расстоянию между
заданными точками на карте, приложить
к линейному масштабу и снять отсчет в
метрах или километрах.
Для измерения кривых - раствор «шаг» циркуля-измерителя устанавливают так, чтобы он соответствовал целому числу километров, и на измеряемом по карте отрезке откладывают целое число «шагов». Расстояние, не укладывающееся в целое число «шагов» циркуля-измерителя, определяют с помощью линейного масштаба и прибавляют к полученному числу километров.
Измерение дирекционных углов и азимутов на карте
.
Соединяем пункт 1 и 2. Измеряем угол. Измерение происходит с помощью транспортира, он располагается параллельно медиане, далее отчитывается угол наклона по часовой стрелке.
Определение угла наклона линии, заданной на карте.
Определение происходит точно по тому же принципу, что и нахождение дирекционного угла.
10. Прямая и обратная геодезическая задача на плоскости. При вычислительной обработке выполненных на местности измерений, а также при проектировании инженерных сооружений и расчетах для перенесения проектов в натуру возникает необходимость решения прямой и обратной геодезических задач.Прямая геодезическая задача. По известным координатамх 1 иу 1 точки 1, дирекционному углу 1-2 и расстояниюd 1-2 до точки 2 требуется вычислить ее координатых 2 ,у 2 .
|
|
Рис. 3.5. К решению прямой и обратной геодезических задач |
Координаты точки 2 вычисляют по формулам (рис. 3.5): (3.4) гдех ,у приращения координат, равные
(3.5)
Обратная
геодезическая задача.
По известным
координатамх
1 ,у
1 точки 1 их
2 ,у
2 точки
2 требуется вычислить расстояние между
нимиd
1-2 и
дирекционный угол 1-2 .
Из формул (3.5) и рис. 3.5 видно, что.
(3.6) Для определения дирекционного
угла 1-2 воспользуемся функцией арктангенса.
При этом учтем, что компьютерные программы
и микрокалькуляторы выдают главное
значение арктангенса=
,
лежащее в диапазоне90+90,
тогда как искомый дирекционный уголможет иметь любое значение в диапазоне
0360.
Формула перехода от кзависит от координатной четверти, в которой расположено заданное направление или, другими словами, от знаков разностейy =y 2 y 1 иx =х 2 х 1 (см. таблицу 3.1 и рис. 3.6).Таблица 3.1
Рис. 3.6. Дирекционные углы и главные значения арктангенса в I,II,IIIиIVчетвертях
Расстояние между точками вычисляют по формуле
(3.6)
или другим путем – по формулам
(3.7)
Программами решения прямых и обратных геодезических задач снабжены, в частности, электронные тахеометры, что дает возможность непосредственно в ходе полевых измерений определять координаты наблюдаемых точек, вычислять углы и расстояния для разбивочных работ.
Напомним, что географические координаты(широта и долгота) – это угловые величины, определяющие положение объектов на земной поверхности и на карте. При этом широта точки - это угол, составленный плоскостью экватора и нормалью к поверхности земного эллипсоида, проходящей через данную точку. Счет широт ведется по дуге меридиана от экватора к полюсам от 0 до 90°; в северном полушарии широты называют северными (положительными), в южном - южными (отрицательными).
Долгота точки - это двугранный угол между плоскостью Гринвичского меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Счет долготы ведется по дуге экватора или параллели в обе стороны от начального меридиана, от 0 до 180°. Долготу точек, расположенных к востоку от Гринвича до 180°, называют восточной (положительной), к западу - западной (отрицательной).
Географическая (картографическая, градусная) сетка - изображение на карте линий параллелей и меридианов; используется для определения географических (геодезических) координат точек (объектов) и целеуказания. На топографических картах линии параллелей и меридианов являются внутренними рамками листов; их широта и долгота подписываются на углах каждого листа. Географическая сетка полностью показывается лишь на топографических картах масштаба 1:500000 (параллели проведены через 30", а меридианы - через 20") и 1:1000000 (параллели проведены через 1°, а меридианы - через 40"). Внутри каждого листа карты на линиях параллелей и меридианов подписаны их широта и долгота, которые позволяют определять географические координаты на большой склейке карт.
На картах масштабов 1:25000, 1:50000, 1:100000 и 1:200000 стороны рамок разделены на отрезки, равные в градусной мере 1". Минутные отрезки оттенены через один и разделены точками (за исключением карты масштаба 1:200000) на части по 10". Кроме того, внутри каждого листа карт масштабов 1:50000 и 1:100000 показывается пересечение средних параллели и меридиана и дается их оцифровка в градусах и минутах, а вдоль внутренней рамки даны выходы минутных делений штрихами длиной 2-3 мм, по которым можно прочертить параллели и меридианы на карте, склеенной из нескольких листов.
Если территория, на которую создана карта, находится в западном полушарии, то в северо-западном углу рамки листа правее подписи долготы меридиана помещается надпись «К западу от Гринвича».
Определение географических координат точки по карте производится по ближайшим к ней параллели и меридиану, широта и долгота которых известны. Для этого на картах, масштабов 1:25000 - 1:200000 следует предварительно провести южнее точки параллель и западнее - меридиан, соединив линиями соответствующие штрихи по сторонам рамки листа (рис.2.6). Затем от проведенных линий берут отрезки до определяемой точки (Аа 1 Аа 2 ), прикладывают их к градусным шкалам на сторонах рамки и производят отсчеты. В примере на рис.1.2.6 точка А имеет координаты В = 54°35"40" северной широты, L = 37°41"30" восточной долготы.
Нанесение точки на карту по географическим координатам . На западной и восточной сторонах рамки листа карты отмечают черточками отсчеты, соответствующие широте точки. Отсчет широты начинают от оцифровки южной стороны рамки и продолжают по минутным и секундным промежуткам. Затем через эти черточки проводят линию - параллель точки.
Таким же образом строят и меридиан точки, проходящий через точку, только долготу его отсчитывают по южной и северной сторонам рамки. Пересечение параллели и меридиана укажет положение данной точки на карте. На рис.2.6 дан пример нанесения на карту точки М по координатам В = 54°38,4" с.ш., L = 37°34,4" в.д.
Рис. 2.6 Определение географических координат по карте и нанесение точек на карту по географическим координатам
И находить точное местоположение объектов на земной поверхности позволяет градусная сеть — система параллелей и меридианов. Она служит для определения географических координат точек земной поверхности — их долготы и широты.
Параллели (от греч.parallelos — идущий рядом) — это линии, условно проведенные на земной поверхности параллельно экватору; экватор — линия сечения земной поверхности изображаемой плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения. Самая длинная параллель — экватор; длина параллелей от экватора к полюсам уменьшается.
Меридианы (от лат.meridianus - полуденный) — линии, условно проведенные на земной поверхности от одного полюса до другого по кратчайшему пути. Все меридианы равны по длине.Все точки данного меридиана имеют одинаковую долготу, а все точки данной параллели — одинаковую широту.
Рис. 1. Элементы градусной сети
Географическая широта и долгота
Географическая широта точки — это величина дуги меридиана в градусах от экватора до заданной точки. Она изменяется от 0° (экватор) до 90° (полюс). Различают северную и южную широты, сокращенно с.ш. и ю.ш. (рис. 2).
К югу от экватора любая точка будет иметь южную широту, а к северу от экватора — северную. Определить географическую широту любой точки — это значит определить широту параллели, на которой она находится. На картах широту параллелей подписывают на правой и левой рамках.
Рис. 2. Географическая широта
Географическая долгота точки — это величина дуги параллели в градусах от начального меридиана до заданной точки. Начальный (нулевой, или Гринвичский) меридиан проходит через Гринвичскую обсерваторию, находящуюся недалеко от Лондона. К востоку от этого меридиана долгота всех точек восточная, к западу — западная (рис. 3). Долгота изменяется от 0 до 180°.
Рис. 3. Географическая долгота
Определить географическую долготу любой точки — это значит определить долготу меридиана, на котором она находится.
На картах долготу меридианов подписывают на верхней и нижней рамках, а на карте полушарий — на экваторе.
Широта и долгота любой точки Земли составляют ее географические координаты. Так, географические координаты г. Москвы 56° с.ш. и 38° в.д.
Географические координаты городов России и стран СНГ
| Город | Широта | Долгота |
| Абакан | 53.720976 | 91.44242300000001 |
| Архангельск | 64.539304 | 40.518735 |
| Астана (Казахстан) | 71.430564 | 51.128422 |
| Астрахань | 46.347869 | 48.033574 |
| Барнаул | 53.356132 | 83.74961999999999 |
| Белгород | 50.597467 | 36.588849 |
| Бийск | 52.541444 | 85.219686 |
| Бишкек (Киргизия) | 42.871027 | 74.59452 |
| Благовещенск | 50.290658 | 127.527173 |
| Братск | 56.151382 | 101.634152 |
| Брянск | 53.2434 | 34.364198 |
| Великий Новгород | 58.521475 | 31.275475 |
| Владивосток | 43.134019 | 131.928379 |
| Владикавказ | 43.024122 | 44.690476 |
| Владимир | 56.129042 | 40.40703 |
| Волгоград | 48.707103 | 44.516939 |
| Вологда | 59.220492 | 39.891568 |
| Воронеж | 51.661535 | 39.200287 |
| Грозный | 43.317992 | 45.698197 |
| Донецк (Украина) | 48.015877 | 37.80285 |
| Екатеринбург | 56.838002 | 60.597295 |
| Иваново | 57.000348 | 40.973921 |
| Ижевск | 56.852775 | 53.211463 |
| Иркутск | 52.286387 | 104.28066 |
| Казань | 55.795793 | 49.106585 |
| Калининград | 55.916229 | 37.854467 |
| Калуга | 54.507014 | 36.252277 |
| Каменск-Уральский | 56.414897 | 61.918905 |
| Кемерово | 55.359594 | 86.08778100000001 |
| Киев (Украина) | 50.402395 | 30.532690 |
| Киров | 54.079033 | 34.323163 |
| Комсомольск-на-Амуре | 50.54986 | 137.007867 |
| Королев | 55.916229 | 37.854467 |
| Кострома | 57.767683 | 40.926418 |
| Краснодар | 45.023877 | 38.970157 |
| Красноярск | 56.008691 | 92.870529 |
| Курск | 51.730361 | 36.192647 |
| Липецк | 52.61022 | 39.594719 |
| Магнитогорск | 53.411677 | 58.984415 |
| Махачкала | 42.984913 | 47.504646 |
| Минск (Беларусь) | 53.906077 | 27.554914 |
| Москва | 55.755773 | 37.617761 |
| Мурманск | 68.96956299999999 | 33.07454 |
| Набережные Челны | 55.743553 | 52.39582 |
| Нижний Новгород | 56.323902 | 44.002267 |
| Нижний Тагил | 57.910144 | 59.98132 |
| Новокузнецк | 53.786502 | 87.155205 |
| Новороссийск | 44.723489 | 37.76866 |
| Новосибирск | 55.028739 | 82.90692799999999 |
| Норильск | 69.349039 | 88.201014 |
| Омск | 54.989342 | 73.368212 |
| Орел | 52.970306 | 36.063514 |
| Оренбург | 51.76806 | 55.097449 |
| Пенза | 53.194546 | 45.019529 |
| Первоуральск | 56.908099 | 59.942935 |
| Пермь | 58.004785 | 56.237654 |
| Прокопьевск | 53.895355 | 86.744657 |
| Псков | 57.819365 | 28.331786 |
| Ростов-на-Дону | 47.227151 | 39.744972 |
| Рыбинск | 58.13853 | 38.573586 |
| Рязань | 54.619886 | 39.744954 |
| Самара | 53.195533 | 50.101801 |
| Санкт-Петербург | 59.938806 | 30.314278 |
| Саратов | 51.531528 | 46.03582 |
| Севастополь | 44.616649 | 33.52536 |
| Северодвинск | 64.55818600000001 | 39.82962 |
| Северодвинск | 64.558186 | 39.82962 |
| Симферополь | 44.952116 | 34.102411 |
| Сочи | 43.581509 | 39.722882 |
| Ставрополь | 45.044502 | 41.969065 |
| Сухум | 43.015679 | 41.025071 |
| Тамбов | 52.721246 | 41.452238 |
| Ташкент (Узбекистан) | 41.314321 | 69.267295 |
| Тверь | 56.859611 | 35.911896 |
| Тольятти | 53.511311 | 49.418084 |
| Томск | 56.495116 | 84.972128 |
| Тула | 54.193033 | 37.617752 |
| Тюмень | 57.153033 | 65.534328 |
| Улан-Удэ | 51.833507 | 107.584125 |
| Ульяновск | 54.317002 | 48.402243 |
| Уфа | 54.734768 | 55.957838 |
| Хабаровск | 48.472584 | 135.057732 |
| Харьков (Украина) | 49.993499 | 36.230376 |
| Чебоксары | 56.1439 | 47.248887 |
| Челябинск | 55.159774 | 61.402455 |
| Шахты | 47.708485 | 40.215958 |
| Энгельс | 51.498891 | 46.125121 |
| Южно-Сахалинск | 46.959118 | 142.738068 |
| Якутск | 62.027833 | 129.704151 |
| Ярославль | 57.626569 | 39.893822 |