26.4.3 Определение географических координат

Положение любой точки на поверхности Земли определяется географическими координатами.

Географические координаты представляют два угла, из которых угол между плоскостью экватора и радиусом Земли, проведенным в данную точку (М), является широтой, а угол между плоскостью гринвичского меридиана и плоскостью данной точки (М) – долготой (рисунок 26.10).

Рисунок 26.9 - Определение плоских прямоугольных координат

Долгота обозначается греческой буквой λ (лямбда). Отсчёт градусов долготы ведётся от начального Гринвичского меридиана (М₀), принятого за 0°, на запад или восток до 180°.Широта обозначается буквой φ (фи). Отсчёт градусов широты ведётся от экватора, считаемого за 0°, к северному или южному полюсу до 90°.

Рисунок 26.10 – Географические координаты

Совокупность параллелей и меридианов образует на поверхности Земли градусную сеть, которая называется географической сеткой.

Каждый лист карты ограничен линиями меридианов и параллелей. Эти линии образуют рамку листа, имеющую форму трапеции. В углах рамки обозначают широты параллелей и долготы меридианов. Рядом с линиями меридианов и параллелей по периметру показана минутная рамка, которая необходима для определения географических координат (рисунок 26.11).

Пример 14

Нам необходимо определить географические координаты точки 1 (рисунок 26.11). Для этого на карте через заданную точку проводят линии, параллельные ближайшим параллели и меридиану.

Широта точки 1 находится по формуле:

Долгота точки 1: (2)

где φ₀ и λ₀ - широта и долгота юго-западного угла трапеции, в которой расположена точка;

∆φ и ∆λ – приращение от точки 1 по широте и долготе до линии с известными значениями географических координат.

Значения φ₀ и λ₀ определяются по карте. В данном случае

,

Приращение широты и долготы находится по формулам:

Рисунок 26.11 – Графические построения на топографической карте при определении географических координат точки 1

(3)

где, а и в – величина одной минуты в сантиметрах по широте и долготе;

∆а и ∆в – расстояние в сантиметрах, от точки 1 до ближайших южной и западной линий географической сетки с известными значениями географических координат.

Длину одной минуты по широте и долготе и расстояние от точки до сторон трапеции измеряют при помощи поперечного масштаба. Предположим, что у нас получились следующие значения:

;

;

Полученные данные подставляем в формулы (3) и получаем, что приращение от точки до линии с известными координатами равно:

,

Вычисляем по формуле (2) широту и долготу точки 1:

,

Необходимо отличать географическую и геодезическую системы координат. Последняя определяет положение точек на поверхности эллипсоида вращения (рисунок 26.12).

Геодезическая долгота (L) – это двугранный угол между начальным меридианом и меридианом данной точки М. Геодезическая широта (В) – это угол между нормалью МО₁ к поверхности эллипсоида в заданной точке М и плоскостью экватора.