Katru vietu uz Zemes var identificēt pēc globālas koordinātu sistēmas platuma un garuma. Zinot šos parametrus, ir viegli atrast jebkuru vietu uz planētas. Koordinātu sistēma ir palīdzējusi cilvēkiem jau vairākus gadsimtus pēc kārtas.
Ģeogrāfisko koordinātu rašanās vēsturiskais fons
Kad cilvēki sāka ceļot lielus attālumus pa tuksnešiem un jūrām, viņiem bija nepieciešams veids, kā noteikt savu stāvokli un zināt, kurā virzienā pārvietoties, lai nepazustu. Pirms platuma un garuma bija kartē, feniķieši (600. g. pmē.) un polinēzieši (400. g. p.m.ē.) izmantoja zvaigžņotās debesis, lai aprēķinātu platumu.
Gadsimtu gaitā ir izstrādātas diezgan sarežģītas ierīces, piemēram, kvadrants, astrolabe, gnomons un arābu kamals. Visi no tiem tika izmantoti, lai izmērītu saules un zvaigžņu augstumu virs horizonta un tādējādi izmērītu platumu. Un, ja gnomons ir tikai vertikāla kociņa, kas met ēnu no saules, tad kamal ir ļoti savdabīga ierīce.
Tas sastāvēja no taisnstūrveida koka dēļa, kura izmēri bija 5,1 x 2,5 cm, un pie kura caur caurumu vidūvirve tika piestiprināta ar vairākiem vienādiem mezgliem.
Šie instrumenti noteica platumu pat pēc magnētiskā kompasa izgudrošanas, līdz tika izgudrota uzticama metode platuma un garuma noteikšanai kartē.
Navigatoriem simtiem gadu nebija precīza priekšstata par atrašanās vietu, jo trūka garuma vērtības jēdziena. Pasaulē nebija precīzas laika ierīces, piemēram, hronometra, tāpēc aprēķināt garumu bija vienkārši neiespējami. Nav pārsteidzoši, ka agrīnā navigācija bija problemātiska un bieži vien izraisīja kuģu avārijas.
Bez šaubām, revolucionārās navigācijas pionieris bija kapteinis Džeimss Kuks, kurš apceļoja Klusā okeāna plašumus, pateicoties Henrija Tomasa Harisona tehniskajam ģēnijam. Harisons pirmo navigācijas pulksteni izstrādāja 1759. gadā. Ievērojot precīzu Griničas laiku, Harisona pulkstenis ļāva jūrniekiem noteikt, cik stundu bija galvenajā meridiāna punktā un atrašanās vietas punktā, un pēc tam kļuva iespējams noteikt garumu no austrumiem uz rietumiem.
Ģeogrāfiskā koordinātu sistēma
Ģeogrāfiskā koordinātu sistēma nosaka divdimensiju koordinātas, pamatojoties uz Zemes virsmu. Tam ir leņķa vienība, galvenais meridiāns un ekvators ar nulles platuma grādiem. Globuss ir nosacīti sadalīts 180 platuma un 360 garuma grādos. Platuma līnijas ir novietotas paralēli ekvatoram, kartē tās ir horizontālas. Garuma līnijas savieno Ziemeļpolu un Dienvidpolu un kartē ir vertikālas. Pārklājuma rezultātākartē veidojas ģeogrāfiskās koordinātas - platums un garums, ar kurām var noteikt atrašanās vietu uz Zemes virsmas.
Šis ģeogrāfiskais režģis sniedz unikālu platuma un garuma grādu katrai Zemes pozīcijai. Lai palielinātu mērījumu precizitāti, tie ir sīkāk sadalīti 60 minūtēs un katra minūte 60 sekundēs.
Platuma grādu noteikšana
Ekvators atrodas taisnā leņķī pret Zemes asi, aptuveni pusceļā starp Ziemeļu un Dienvidpolu. 0 grādu leņķī tas tiek izmantots ģeogrāfiskajā koordinātu sistēmā kā sākuma punkts platuma un garuma aprēķinam kartē.
Platums ir definēts kā leņķis starp Zemes centra ekvatoriālo līniju un tās centra atrašanās vietu. Ziemeļpola un Dienvidpola platuma leņķis ir 90. Lai atšķirtu vietas ziemeļu puslodē no dienvidu puslodes, platums tiek papildus norādīts tradicionālajā rakstībā ar N apzīmē ziemeļus vai S, lai apzīmētu dienvidus.
Zeme ir sasvērusies par aptuveni 23,4 grādiem, tāpēc, lai atrastu platuma grādu vasaras saulgriežos, mērītajam leņķim jāpievieno 23,4 grādi.
Kā noteikt platumu un garumu kartē ziemas saulgriežos? Lai to izdarītu, no mērītā leņķa atņemiet 23,4 grādus. Un jebkurā citā laika periodā jums ir jānosaka leņķis, zinot, ka tas mainās par 23,4 grādiem ik pēc sešiem mēnešiem un līdz ar to par 0,13 grādiem dienā.
Ziemeļu puslodē varat aprēķināt Zemes slīpumu un līdz ar to arī platumu, skatoties Ziemeļzvaigznes leņķī. Ziemeļpolā tābūs 90 no horizonta, un pie ekvatora tas atradīsies tieši priekšā novērotājam, 0 grādus no horizonta.
Svarīgi platuma grādi:
- Ziemeļu un dienvidu polārie apļi, katrs atrodas 66 grādos 34 minūtēs uz ziemeļiem un attiecīgi dienvidu platuma grādi. Šie platuma grādi ierobežo zonas ap poliem, kur saule vasaras saulgriežos nenoriet, tāpēc tur dominē pusnakts saule. Ziemas saulgriežos saule te nelec, iestājas polārā nakts.
- Tropos ir 23 grādi 26 minūtes ziemeļu un dienvidu virzienā. Šie platuma apļi iezīmē Saules zenītu ziemeļu un dienvidu puslodes vasaras saulgriežos.
- Ekvators atrodas 0 grādu platumā. Ekvatoriālā plakne atrodas aptuveni Zemes ass vidū starp ziemeļu un dienvidu polu. Ekvators ir vienīgais platuma aplis, kas atbilst Zemes apkārtmēram.
Garuma noteikšana
Platums un garums kartē ir svarīgas ģeogrāfiskās koordinātas. Garuma grādu ir daudz grūtāk aprēķināt nekā platumu. Zeme griežas par 360 grādiem dienā jeb par 15 grādiem stundā, tāpēc pastāv tieša saistība starp garumu un saules lēkšanas un rietēšanas laiku. Griničas meridiāns ir norādīts ar 0 garuma grādiem. Saule riet stundu agrāk ik pēc 15 grādiem uz austrumiem no tās un stundu vēlāk ik pēc 15 grādiem uz rietumiem. Ja zināt atšķirību starp atrašanās vietas saulrieta laiku un citu zināmu vietu, varat noskaidrot, cik tālu tas ir austrumos vai rietumos.
Garuma līnijas iet no ziemeļiem uz dienvidiem. Tie saplūst pie poliem. Ungaruma koordinātas ir no -180 līdz +180 grādiem. Griničas meridiāns ir nulles garuma līnija, kas mēra austrumu-rietumu virzienu ģeogrāfisko koordinātu sistēmā (piemēram, platums un garums kartē). Faktiski nulles līnija iet caur Karalisko observatoriju Griničā (Anglija). Griničas meridiāns kā galvenais meridiāns ir sākuma punkts garuma aprēķināšanai. Garums ir norādīts kā leņķis starp Zemes centra galvenā meridiāna centru un Zemes centra centru. Griničas meridiāna leņķis ir 0, un pretējā garuma grādi, pa kuru iet datuma līnija, ir 180 grādu leņķis.
Kā kartē atrast platuma un garuma grādus?
Precīzas ģeogrāfiskās atrašanās vietas noteikšana kartē ir atkarīga no tās mēroga. Lai to izdarītu, pietiek ar karti ar mērogu 1/100000 vai labāk - 1/25000.
Pirmkārt, garumu D nosaka pēc formulas:
D=G1 + (G2 - G1)L2/L1, kur G1, G2 - labā un kreisā tuvākā meridiāna vērtība grādos;
L1 ir attālums starp šiem diviem meridiāniem;
L2 – attālums no definīcijas punkta līdz kreisajam tuvākajam.
Garuma aprēķins, piemēram, Maskavai:
G1=36°, G2=42°, L1=252,5 mm, L2=57,0 mm.
Vēlamais garums=36 + (6)57, 0 / 252, 0=37° 36'.
Nosakiet platumu L, to nosaka pēc formulas:
L=G1 + (G2 - G1)L2/L1, kur G1, G2 - tuvākā apakšējā un augšējā platuma vērtība collāsgrādi;
L1 – attālums starp šiem diviem platuma grādiem, mm;
L2 – attālums no definīcijas punkta līdz kreisajam tuvākajam.
Piemēram, Maskavai:
G1=56°, G2=52°, L1=371,0 mm, L2=320,5 mm.
Vēlamais platums L=52 '+ (4)273,5 / 371,0=55 ° 45.
Pārbaudot aprēķinu pareizību, šim nolūkam ir jāizmanto tiešsaistes pakalpojumi internetā, lai kartē atrastu platuma un garuma koordinātas.
Iestatiet, lai Maskavas pilsētas ģeogrāfiskās koordinātas atbilstu aprēķiniem:
- 55° 45' 07" (55° 45' 13) N;
- 37° 36' 59" (37° 36' 93) Austrumi.
Atrašanās vietas koordinātu noteikšana, izmantojot iPhone
Zinātniskā un tehnoloģiskā progresa tempu paātrināšanās pašreizējā posmā ir novedusi pie revolucionāriem mobilo tehnoloģiju atklājumiem, ar kuru palīdzību ir kļuvusi pieejama ātrāka un precīzāka ģeogrāfisko koordinātu noteikšana.
Šim nolūkam ir dažādas mobilās lietojumprogrammas. iPhone tālruņos to ir ļoti vienkārši izdarīt, izmantojot lietotni Compass.
Secības noteikšana:
- Lai to izdarītu, noklikšķiniet uz "Iestatījumi" un pēc tam - "Privacy".
- Tagad pašā augšā noklikšķiniet uz "Atrašanās vietas pakalpojumi".
- Ritiniet uz leju, līdz redzat kompasu, un pieskarieties tam.
- Ja redzat, ka ir rakstīts "Lietojot labajā pusē", varat sākt definīciju.
- Ja nē, pieskarieties tam un atlasiet"Lietojot lietotni."
- Atveriet lietotni Compass, un ekrāna apakšā redzēsiet savu pašreizējo atrašanās vietu un pašreizējās GPS koordinātas.
Koordinātu noteikšana Android tālrunī
Diemžēl Android ierīcē nav oficiāla iebūvēta veida, kā iegūt GPS koordinātas. Tomēr ir iespējams iegūt Google Maps koordinātas, kam jāveic dažas papildu darbības:
- Atveriet Google Maps savā Android ierīcē un atrodiet vajadzīgo labošanas punktu.
- Nospiediet un turiet to jebkurā ekrāna vietā un velciet to uz Google Maps.
- Apakšā parādīsies informatīva vai detalizēta karte.
- Atrodiet opciju Kopīgot informācijas kartītē augšējā labajā stūrī. Tiks atvērta izvēlne ar opciju Kopīgot.
Šo iestatīšanu var veikt pakalpojumā Google Maps operētājsistēmā iOS.
Tas ir lielisks veids, kā iegūt koordinātas, kas neprasa nekādu papildu programmu instalēšanu.
