Coordenadas geográficas
Coordenadas geográficas : un concepto generalizado de coordenadas geodésicas y astronómicas, cuando no se tiene en cuenta la desviación de la plomada [1] . En otras palabras, al determinar las coordenadas geográficas, la Tierra se toma como una bola , y no como un elipsoide de rotación . Las coordenadas geográficas definen la posición de un punto en la superficie terrestre, o más generalmente en un sobre geográfico . Las coordenadas geográficas se basan en el principio de esférico . Coordenadas similares se aplican a otros planetas así como a la esfera celeste [2] .
Latitud
Latitud - ángulo φ entre la dirección local del cenit y el plano del ecuador , medido de 0° a 90° a ambos lados del ecuador. La latitud geográfica de los puntos que se encuentran en el hemisferio norte (latitud norte) se considera positiva, la latitud de los puntos en el hemisferio sur es negativa. Es costumbre hablar de latitudes cercanas a los polos como altas , y las cercanas al ecuador como bajas .
Debido a la diferencia en la forma de la Tierra de la pelota, la latitud geográfica de los puntos es algo diferente de su latitud geocéntrica , es decir, del ángulo entre la dirección a un punto dado desde el centro de la Tierra y el plano. del ecuador
La latitud de un lugar se puede determinar utilizando instrumentos astronómicos como un sextante o gnomon ( medida directa ), también se pueden utilizar sistemas GPS o GLONASS ( medida indirecta ).
Longitud
La longitud es el ángulo diedro λ entre el plano del meridiano que pasa por el punto dado y el plano del meridiano cero inicial a partir del cual se mide la longitud. La longitud de 0° a 180° al este del primer meridiano se llama este, al oeste - oeste. Las longitudes del este se consideran positivas, las longitudes del oeste negativas.
La elección del meridiano cero es arbitraria y depende únicamente del acuerdo. Ahora se toma como meridiano principal el meridiano Prime , pasando junto al observatorio de Greenwich , en el sureste de Londres. Los meridianos de los observatorios de París , Cádiz , Púlkovo , etc. fueron elegidos previamente como cero .
La hora solar local depende de la longitud .
Altura
Para determinar completamente la posición de un punto en el espacio tridimensional, se necesita una tercera coordenada: la altura . La distancia al centro del planeta no se usa en geografía: es conveniente solo cuando se describen regiones muy profundas del planeta o, por el contrario, cuando se calculan órbitas en el espacio.
Dentro de la envolvente geográfica, se suele utilizar la altitud sobre el nivel del mar , medida a partir del nivel de la superficie “alisada”: el geoide . Tal sistema de tres coordenadas resulta ser ortogonal , lo que simplifica una serie de cálculos. La altitud sobre el nivel del mar también es conveniente porque está relacionada con la presión atmosférica .
La distancia desde la superficie de la tierra (hacia arriba o hacia abajo) se usa a menudo para describir una ubicación, pero 'no' sirve como una coordenada.
Sistema de coordenadas geográficas
En navegación , se elige el centro de masa del vehículo (TC) como origen del sistema de coordenadas. La transición del origen de coordenadas del sistema de coordenadas inercial al geográfico (es decir, de a ) se realiza en base a los valores de latitud y longitud. Las coordenadas del centro del sistema de coordenadas geográficas en el inercial toman los siguientes valores (cuando se calculan utilizando un modelo esférico de la Tierra):
donde R es el radio de la tierra, U es la velocidad angular de rotación de la tierra, h es la altura sobre el nivel del mar, es la latitud, es la longitud, t es el tiempo.
La orientación de los ejes en el sistema de coordenadas geográficas (HSK) se selecciona según el esquema:
El eje X (también conocido como eje E) es el eje que mira hacia el este. El eje Y (también conocido como eje N) es el eje que mira hacia el norte. El eje Z (otra designación es el eje Up) es un eje dirigido verticalmente hacia arriba.La orientación del triedro XYZ, debido a la rotación de la tierra y al movimiento de T. S. está cambiando constantemente con las velocidades angulares [3] .
donde R es el radio de la tierra, U es la velocidad angular de rotación de la tierra, es la velocidad del vehículo hacia el norte, hacia el este, es la latitud, es la longitud.
La principal deficiencia en la aplicación práctica del GSK en la navegación son los grandes valores de la velocidad angular de este sistema en latitudes altas, que aumentan hasta el infinito en el polo. Por lo tanto, en lugar de G. S. K., se utiliza un SK semilibre en azimut.
Semi-libre en sistema de coordenadas acimutales
El semi-libre en azimut S.K. se diferencia del G.S.K. solo por una ecuación, que tiene la forma:
En consecuencia, el sistema tiene la misma posición inicial, realizada según la fórmula [3]
En realidad, todos los cálculos se realizan en este sistema y luego, para emitir información de salida, las coordenadas se transforman en el GCS.
Formatos de registro de coordenadas geográficas
Se puede usar cualquier elipsoide (o geoide) para registrar coordenadas geográficas, pero los más utilizados son WGS 84 y Krasovsky (en el territorio de la Federación Rusa).
Las coordenadas (latitud −90° a +90°, longitud −180° a +180°) se pueden escribir:
- en grados como fracción decimal (versión moderna);
- en grados y minutos con fracción decimal;
- en grados, minutos y segundos con una fracción decimal (la notación histórica).
El separador decimal puede ser un punto o una coma. Los signos positivos de coordenadas están representados por (en la mayoría de los casos omitidos) el signo "+" o letras:
- "N" o "s. sh.” - latitud norte,
- "E" o "en. etc." - Longitud este.
Los signos negativos de las coordenadas se representan con el signo "-" o con letras:
- "S" o "Yu". sh.” - latitud sur,
- "W" o "z. etc." - Longitud occidental.
Las letras pueden estar tanto delante como detrás. No existen reglas uniformes para el registro de coordenadas.
De forma predeterminada, los mapas de los motores de búsqueda muestran coordenadas en grados con una fracción decimal con un signo "-" para longitud negativa. En los mapas de Google y los mapas de Yandex , la latitud primero, luego la longitud (hasta octubre de 2012 , se adoptó el orden inverso en los mapas de Yandex : primero la longitud, luego la latitud). Estas coordenadas son visibles, por ejemplo, al trazar rutas desde puntos arbitrarios. La búsqueda también reconoce otros formatos.
Al mismo tiempo, se suele utilizar la forma original de escribir con grados, minutos y segundos. Actualmente, las coordenadas se pueden escribir de muchas formas o duplicar de dos formas principales (con grados y con grados, minutos y segundos) [4] . Como ejemplo, las opciones para registrar las coordenadas del letrero " Kilómetro cero de las carreteras de la Federación Rusa " - 55 ° 45′21 ″ s. sh. 37°37′04″ pulg. ej., :
- 55.755831°, 37.617673° - grados
- N55.755831°, E37.617673° - grados (+ letras adicionales)
- 55°45.35′N, 37°37.06′E — grados y minutos (+ letras adicionales)
- 55°45′20.9916″N, 37°37′3.6228″E — grados, minutos y segundos (+ letras adicionales)
Si es necesario, los formatos se pueden recalcular de forma independiente: 1° = 60′ (minutos), 1′ (minuto) = 60″ (segundos). También puede utilizar servicios especializados. Ver enlaces .
Véase también
Notas
- ↑ GOST 22268-76 “Geodesia. Términos y definiciones"
- ↑ Coordenadas geocéntricas // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
- ↑ 1 2 Salychev. Navegación inercial aplicada al sistema operativo : problemas y soluciones. - Moscú:: BMSTU Press, 2004. - 304 p. — ISBN 5-7038-2395-1 .
- ↑ Ejemplo de duplicación de coordenadas . Consultado el 8 de agosto de 2011. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2015.