Паралели и мередианы
Глобус и географические карты «опутаны» своеобразной сеткой, состоящей из пересекающихся линий. Эти линии появились на картах не сразу, поскольку в древности карты напоминали простейшие планы.
Земной шар и плоскости его сечения
Земля — чуть сплюснутый у полюсов шар. Шар можно рассекать плоскостями по разным направлениям. Его можно рассечь, во-первых, подобно тому, как апельсин разделяют на дольки, и, во-вторых, так, как апельсин разрезают ножом поперёк долек. При любом способе рассечения шара плоскостями получаются круги, границами которых являются окружности. Диаметр кругов наибольший, если плоскости сечения проходят через центр шара. Диаметры таких кругов равны диаметру шара.
Параллели
Обратимся к глобусу и мысленно рассечём земной шар плоскостями, перпендикулярными оси вращения Земли. На поверхности глобуса появляются параллельные друг другу окружности. Эти окружности так и называют параллели (от греческого слова parallclos — идущий рядом).
Самая длинная и главная параллель экватор, его длина 40 076 километров.
Экватор находится на равном расстоянии от полюсов планеты и делит Землю на Северное и Южное полушария. Длина других параллелей уменьшается по направлению от экватора на юг и на север. Все точки, лежащие на одной параллели, одинаково удалены от экватора. Линии параллелей показывают направление запад—восток.
Меридианы
Если рассечь земной шар плоскостями, которые проходят через ось вращения Земли, то на поверхности глобуса появятся меридианы — полуокружности, соединяющие Северный и Южный полюсы Земли. Они перпендикулярны параллелям и показывают направление север—юг. Само слово «меридиан» означает «полуденный» (от латинскою слова meridianus), поскольку направление всех меридианов совпадает с направлением тени от предметов в полдень.
Все меридианы имеют одинаковую длину — 20 005 километров. По договорённости между странами главным, начальным меридианом считается меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в пригороде Лондона.
Поэтому этот меридиан ещё называют Гринвичским. Гринвичский меридиан и его продолжение на противоположной стороне
земного шара делят Землю на Западное и Восточное полушария.
Параллели и меридианы на картах
Параллели на глобусе — окружности, а меридианы — полуокружности. Но на географических картах из-за искажений при перенесении выпуклой поверхности Земли на плоскость изображение этих линий выглядит по-другому. Какой бы вид ни имели параллели и меридианы, на любой карте направления на восток и запад определяются только по направлению параллелей, а на север и юг — только по направлению меридианов. Таким образом, параллели и меридианы позволяют ориентироваться, то есть определять направления на стороны горизонта.
Линий параллелей и меридианов на глобусе и картах можно провести сколько угодно. Но через одну точку поверхности проходит только один меридиан и одна параллель. Положение любой точки на плоском листе можно охарактеризовать двумя числами координатами, которые показывают положение этой точки относительно краёв листа.
На шарообразной поверхности координаты точек определяют по отношению к экватору и начальному меридиану. Для этого используют систему параллелей и меридианов.
Что такое географические системы координат?—ArcMap
В географической системе координат (ГСК) используется трехмерная сферическую поверхность для определения местоположения на Земле. ГСК часто неправильно называют датумом, хотя датум – это только часть ГСК. ГСК включает угловую единицу измерения, начальный меридиан и датум (основанный на сфероиде).
Точка на сфероиде определяется значениями широты и долготы. Широта и долгота – это углы, вершина которых расположена в центре Земли, а одна из сторон проходит через точку на земной поверхности. Углы, как правило, измеряются в градусах (или в градах). Земля в виде глобуса, на котором показаны значения широты и долготы.
В сферической системе “горизонтальные линии” или линии, соответствующие направлению восток-запад, это линии равной широты, или параллели. “Вертикальные линии”, или линии идущие в направлении с юга на север, это линии равной долготы, или меридианы.
Эти линии опоясывают глобус и образуют сеть географической координатной привязки, называемую градусной сеткой.
Линия широты, которая расположена посередине между полюсами, носит название экватора. Она соответствует линии нулевой широты. Линия нулевой долготы носит название нулевого (или начального) меридиана. Для большинства географических систем координат нулевой меридиан – это линия долготы, проходящая через обсерваторию Гринвич в Англии. Некоторые страны используют в качестве нулевых меридианов линии долготы, проходящие через Берн, Боготу или Париж. Начальная точка градусной сетки (0,0) определяется местом пересечения экватора и нулевого меридиана. Затем глобус делится на четыре географических квадранта (четверти шара), которые определяются показаниями компаса в начальной точке. Север и юг расположены, соответственно, выше и ниже экватора, а запад и восток – соответственно, слева и справа от нулевого меридиана.
Здесь показаны параллели и меридианы, образующие градусную сетку.
Значения широты и долготы, как правило, измеряются либо в десятичных градусах, либо в градусах, минутах, секундах (DMS). Значения широты отсчитываются относительно экватора и могут изменяться от -90° на Южном полюсе до +90° на Северном полюсе. Значения долготы отсчитываются относительно нулевого меридиана. Они могут меняться от -180° при движении на запад от нулевого меридиана и до 180° при движении на восток от нулевого меридиана. Если за нулевой меридиан принят Гринвич, то координаты в Австралии, расположенной к югу от экватора и к востоку от Гринвича, будут иметь положительные значения долготы и отрицательные значения широты.
Удобно отсчитывать значения долготы по оси X, а широты – по оси Y. В географической системе координат данные отображаются так, как будто градус – это линейная единица измерения. Этот метод по существу не отличается от проекции Plate Carrée.
Более подробно о проекции Plate Carrée
Хотя значения широты и долготы используются для определения точного положения точки на поверхности шара, эти величины не являются универсальными единицами измерения.
Только на экваторе расстояние, соответствующее одному градусу долготы примерно равно расстоянию, соответствующему одному градусу широты. Это происходит из-за того, что экватор – это единственная параллель, чья длина соответствует длине меридиана (двойного). (Окружности, у которых тот же радиус, что и у сфероида Земли, носят название больших окружностей. Таковыми являются экватор и все меридианы).
Выше и ниже экватора, окружности, которые определяют параллели, становятся постепенно все короче и короче, пока не превратятся в точку на Северном и Южном полюсах, в которой сходятся меридианы. По мере того, как меридианы сходятся к полюсам, расстояние, соответствующее одному градусу широты уменьшается до нуля. На сфероиде Кларка 1866 один градус долготы на экваторе равен 111,321 км, в то время как на широте 60° — только 55,802 км. Так как у градусов широты и долготы нет стандартной длины, с помощью них невозможно корректно мерить длины и площади на плоских картах или компьютерных мониторах.
Таблицы поддерживаемых географических систем координат, датумов и т.п. доступны в geographic_coordinate_systems.pdf. Этот PDF-файл доступен в локальном местоположении в <install location>\Desktop<version>\Documentation\geographic_coordinate_systems.pdf.
Широта и долгота — Царство географии
Если вы посмотрите на карту или глобус мира, вы можете заметить линии, идущие с востока на запад и с севера на юг. Эти линии, известные как долгота и широта, являются важными понятиями в географии и навигации.
Линии, идущие с востока на запад, известны как линии широты. Линии, идущие с севера на юг, известны как линии долготы.
( Связанный: Как запомнить разницу между широтой и долготой)
Что такое Широта?
В то время как линии широты проходят по карте с востока на запад, широта указывает положение точки на земле с севера на юг.
Линии широты начинаются с 0 градусов на экваторе и заканчиваются на 90 градусах на Северном и Южном полюсах (всего до 180 градусов широты).
Следовательно, чем выше значение градуса широты, тем ближе она к Северному или Южному полюсу.
Положительные и отрицательные значения широты
Все, что находится к северу от экватора, называется Северным полушарием, а все, что находится к югу от экватора, называется Южным полушарием.
Линии широты. Карта: Кейтлин Демпси.Широта местоположения выражается в градусах (°), минутах (‘) и секундах («).
Положительное значение широты указывает на местоположение в северном полушарии, а отрицательное значение указывает на местоположение в южном полушарии.
Географические координаты указывают север, юг, восток и запад, используя положительные значения для местоположений, расположенных к северу от экватора и к востоку от нулевого меридиана, а отрицательные значения представляют местоположения, которые лежат к югу от экватора и к западу от нулевого меридиана. Карта: Кейтлин Демпси.Какое расстояние между линиями широты?
Линии широты называются параллелями и всего 180 градусов широты.
Расстояние между каждым градусом широты составляет около 69 миль (110 километров).
(Посмотрите это видео на YouTube: Широта и Долгота )
Что такое параллель?
Параллель — это именованная линия, соединяющая все точки на одной линии широты.
Например, 49-я параллель отмечает часть границы между Канадой и США, которая была согласована между США и Великобританией в рамках Договора 1818 года:
Фрагмент карты 1846 года, показывающий 49-ю параллель. Карта: Новая карта Техаса, Орегона и Калифорнии , 1846 г., Библиотека Конгресса.Согласовано, что линия, проведенная от самой северо-западной точки Лесного озера вдоль 49-й параллели северной широты, или, если указанная точка не находится на 49-й параллели северной широты, то линия, проведенная от указанной точки строго на север или юг, в зависимости от обстоятельств, до тех пор, пока указанная линия не пересечет указанную параллель северной широты, и от точки такого пересечения строго на запад вдоль указанной параллели и с ней будет демаркационная линия между территориями Его Британского Величества и Соединенных Штатов, и что указанная линия образует южную границу указанных Территорий Его Британского Величества и северную границу Территорий Соединенных Штатов от озера Леса к Каменистым горам.
Что такое основные линии широты (или параллели)?
Пять основных параллелей широт с севера на юг называются: Полярный круг, Тропик Рака, Экватор, Тропик Козерога и Южный полярный круг.
Пять основных параллелей широт. Карта: Кейтлин Демпси, данные Natural Earth.На карте, ориентированной либо строго на север, либо строго на юг, широта отображается в виде горизонтальных линий.
Где находится экватор?
Экватор делит землю на северное полушарие, а южное полушарие соответствует нулевому градусу широты. Широта представляет собой угловое расстояние к северу или югу от экватора.
Экватор отмечает места на Земле, равноудаленные от Северного и Южного полюсов. Экватор — единственная линия широты, представляющая собой большой круг, все остальные линии широты — маленькие круги.
Связанный: Что находится в нулевых градусах широты и нулевых градусах долготы?
Экватор пересекает 78,7% воды и 21,3% суши и имеет длину около 24 901 мили (40 075 км).
Первоначальное определение метра и экватора
Вот интересный факт: первоначальное определение длины метра в 1793 году было: одна десятимиллионная (10⁻⁷) расстояния между экватором и Северным полюсом вдоль большой круг.
Текущее определение метра: расстояние, пройденное светом в 1/299 792 458 секунд в вакууме.
(Источник: Agnoli, P., & D’Agostini, G. (2004). Почему счетчик опережает секунду? рака?
Тропик Рака отмечает место, где солнце достигает зенита на этой широте. Точная широта не является фиксированной точкой, и последнее измерение на 2014 год – 23 ° 26 ′ 14,675 ″ (23 ° 26 ‘ 16 ″).
Летнее солнцестояние, которое происходит 20 или 21 июня каждого года, отмечает день, когда солнце освещает эту параллель вертикально.
Самая северная широта, где солнце можно увидеть прямо над головой в полдень, — это Тропик Рака, расположенный примерно на 23,5 градусах северной широты.
Карта: Кейтлин Демпси.Где находится Тропик Козерога?
Перемещаясь каждый год, Тропик Козерога представляет собой параллельную линию широты, которая в настоящее время находится на 23° 26′ 14,440″.
Зимнее солнцестояние, которое происходит 21 или 22 декабря каждого года, отмечает день, когда солнце светит вертикально над этой линией.
Самая южная широта, где солнце можно увидеть прямо над головой в полдень, — это тропик Козерога, расположенный примерно на 23,5 градуса южной широты. Карта: Кейтлин Демпси.Где находятся Полярный и Южный полярные круги?
Полярный и Южный полярный круги – это параллели, расположенные примерно на 66,5 градуса широты (66 ° 33′ 44 ″ (или 66,5622 °).
Полярный круг
известный как Арктика.
Полярный круг. Карта: Кейтлин Демпси, Орфография Северного полюса.Южный полярный круг
Регион к югу от Южного полярного круга, который включает Южный полюс, известен как Антарктика.
Полярный круг.
Карта: Кейтлин Демпси, Орфография Южного полюса.Что такое лошадиные широты?
Лошадиные широты находятся примерно на 30 градусах севернее и южнее экватора.
Лошадиные широты представляют области в подтемах, где преобладающие ветры расходятся и текут к полюсам (известные как западные ветры) или к экватору (известные как пассаты).
Карта, показывающая приблизительное расположение лошадиных широт. Карта Кейтлин Демпси.Конские широты характеризуются высоким атмосферным давлением, слабыми ветрами и в целом спокойными, устойчивыми погодными условиями. Эти районы известны своим ясным небом и малым количеством осадков, что способствует образованию пустынь на этих широтах, таких как пустыня Сахара в Африке и пустыня Мохаве в Северной Америке.
Легенда гласит, что из-за тихих ветров парусные суда в этих широтах останавливались на дни и даже недели. В отчаянии моряки выбрасывали лошадей и домашний скот, перевозимый в Америку, за борт, пытаясь сохранить запасы питьевой воды.
Это предполагаемое происхождение фразы «конские широты».
Что такое долгота?
Долгота — это линии, которые проходят с севера на юг и отмечают положение с востока на запад от точки. Следовательно, широта — это угловое расстояние к востоку или западу от нулевого меридиана, проходящего через Гринвич, Англия.
Линии долготы проходят от полюса к полюсу, пересекая экватор под прямым углом. Все линии долготы равны по длине. Каждая линия долготы также является половиной большого круга.
В отличие от линий широты, которые проходят параллельно экватору, линии долготы (меридианы) сходятся на полюсах. Это означает, что расстояние между линиями долготы уменьшается по мере продвижения к полюсам, делая их ближе друг к другу, чем на экваторе.
Положительные и отрицательные значения долготы
Существует 360 градусов долготы (+180° на восток и −180° на запад).
Линия долготы 0 градусов известна как нулевой меридиан и делит мир на восточное и западное полушария.
Долгота местоположения выражается в градусах (°), минутах (‘) и секундах («). Положительное значение долготы указывает на местоположение в восточном полушарии, а отрицательное значение указывает на местоположение в западном полушарии.
Линии долготы. Карта: Кейтлин Демпси.Что такое меридиан?
В то время как линии широты известны как параллели, линии долготы известны как меридианы.
Как определить, является ли меридиан восточным или западным
Расстояния к западу от нулевого меридиана отмечены знаком – перед числом (отрицательные числа), а расстояния к востоку от нулевого меридиана отмечены положительными числами ( -180 градусов западной долготы и 180 градусов восточной долготы).
Какое расстояние между линиями долготы?
Расстояние между долготами сужается по мере удаления от экватора. По мере продвижения к полюсам расстояние между каждой линией долготы становится меньше, пока не сойдутся на Северном и Южном полюсах.
Расстояние между долготами на экваторе такое же, как и на широте, примерно 69 миль.
На 45 градусах северной или южной широты расстояние между ними составляет около 49 миль (79 км).
Расстояние между долготами достигает нуля на полюсах, поскольку линии меридиана сходятся в этой точке.
Линии долготы сходятся на полюсах, где расстояние между ними равно 0. Линии долготы. Карта: Кейтлин Демпси.Хронометраж и долгота
Точное определение долготы имеет решающее значение для навигации, особенно в море.
Исторически сложилось так, что точное хронометраж был ключом к измерению долготы, поскольку разница во времени между известным местом (обычно нулевым меридианом) и местным временем в неизвестном месте могла использоваться для расчета расстояния с востока на запад между двумя точками. .
Награда за долготу
В 1714 году британское правительство учредило премию в размере 20 000 фунтов стерлингов за разработку практического метода точного определения долготы корабля.
Джон Харрисон, часовщик-самоучка, в конце концов выиграл приз в 1765 году со своим морским хронометром, высокоточными часами, которые можно было использовать для измерения долготы в море.
Разработка точных морских хронометров, а затем и Глобальной системы позиционирования (GPS) произвела революцию в определении долготы, облегчив навигаторам и географам определение местоположения на Земле.
Что такое нулевой меридиан?
Линия долготы, где градус равен нулю, называется нулевым меридианом. Проходя через Королевскую обсерваторию в Гринвиче, Англия, он также известен как Гринвичский меридиан и делит Землю на две равные половины, известные как Восточное полушарие и Западное полушарие.
Связанный: Нулевой меридиан не там, где вы думаете
Нулевой меридиан — это линия, проведенная с севера на юг на 0° (0 градусов) долготы. Карта: Кейтлин Демпси.Что такое Международная линия перемены дат?
Линия на Земле, где один календарный день переходит в другой, известна как Международная линия перемены дат (IDL), которая проходит через Тихий океан.
Линия обычно проходит под углом 180 градусов от нулевого меридиана, но она проходит в обход некоторых регионов и островов, чтобы не делить смежные части регионов и стран на два отдельных дня.
Есть 23 часовых отрезка и два 30-минутных отрезка, которые делят мир на разные часовые пояса. Путешествие с востока на запад через международную линию перемены дат сдвигает календарь на один день вперед.
Подробнее: География международной линии перемены дат
Международная линия перемены дат проходит через Тихий океан примерно на 180 градусах долготы. IDL не является прямой линией и имеет несколько отклонений для согласования политических границ и территорий. Карта: Кейтлин Демпси.Как отображать географические местоположения в виде координат широты и долготы
Чтобы указать географическое местоположение с помощью широты и долготы, используется пара чисел, известных как координаты.
Координаты состоят из градусов, минут и секунд (DMS). При предоставлении координат Широта всегда пишется первой.
Для определения местоположения здания Капитолия США с использованием широты и долготы: 38° 53′ 35″ северной широты, 77° 00′ 32″ западной долготы.
, это еще один способ записи координат. Вместо того, чтобы указывать стороны света (N, S, W или W) в десятичных градусах, точкам, которые находятся к западу от нулевого меридиана и к югу от экватора, предшествует отрицательный знак.
Следовательно, координаты Капитолия США (абсолютное местоположение) в десятичных градусах составляют 38,889722°, -77,008889°.
Капитолий США расположен в Вашингтоне, округ Колумбия, который находится в Северном и Западном полушариях. Фото: NPS, общественное достояние.Многие картографические программы, такие как Google Maps, используют DD.
Эта статья была впервые написана 2 января 2016 г. и с тех пор обновлялась.
Родственные
- Что нужно знать об абсолютном и относительном местоположении
- Как найти широту и долготу местоположения с помощью Google Maps
- Как запомнить разницу между широтой и долготой
- Что находится в нулевых градусах широты и нулевых градусах долготы?
Поделиться:
Что такое широта?
Широта измеряет
расстояние к северу или югу от экватора .
Линии широты начинаются на экваторе (0 градусов широты) и проходят на восток и запад параллельно экватору. Линии широты измеряются в градусах к северу или югу от экватора до 90 градусов на Северном или Южном полюсах. Доступна стенограмма, которая описывает этот инфографический контент в виде простого текста. (Изображение предоставлено iStock)
Линии широты, также называемые параллелями, представляют собой воображаемые линии, разделяющие Землю. Они идут с востока на запад, но измеряют ваше расстояние на север или юг. Экватор — самая известная параллель. На нулевой широте она поровну делит Землю на Северное и Южное полушария. От экватора широта увеличивается по мере продвижения на север или юг, достигая 90 градусов на каждом полюсе.
С 1899 года Знаете ли вы, что Национальная океаническая служба (NOS) отслеживает широту с 1899 года? Ученый из Береговой и геодезической службы США (позже вошедшей в NOS) построил обсерваторию недалеко от своего дома в Гейтерсберге, штат Мэриленд, и начал собирать измерения широты в рамках глобального проекта по наблюдению за колебанием Земли вокруг ее полярной оси.
Еще одна обсерватория была построена в Юкайе, штат Калифорния, и присоединилась к международным станциям, расположенным вдоль 39-го шоссе.й параллели северной широты. Спутниковые данные заменили человеческие наблюдения в 1980-х годах, но данные обсерваторий используются до сих пор.
Есть и другие именованные линии широты. Они основаны на положении солнца на орбите Земли и помогают нам понять климат, погоду и океанские течения. Тропик Рака примерно на 23 градусах северной широты и Тропик Козерога примерно на 23 градусах южной широты являются границами того, что мы считаем тропиками. Полярный круг и Южный полярный круг находятся примерно на 66 градусах северной и южной широты соответственно. Они отмечают границы Арктики и Антарктики.
Каждый градус широты охватывает около 111 километров на поверхности Земли. Один градус широты можно разделить на 60 минут, а одну минуту можно разделить на 60 секунд. Секунда широты охватывает всего около 30,7 метра. В отличие от линий долготы, которые сближаются на полюсах, линии широты параллельны.
Широта и долгота использовались в астрономии и навигации с древних времен. Вычисляя угол между горизонтом и небесным объектом (обычно солнцем или Полярной звездой), мореплаватели могли определить их приблизительную широту с помощью основных инструментов. Расчеты были просты, поэтому измерение широты в море было надежным за сотни лет до того, как можно было вычислить точные измерения долготы во время путешествия. Если Полярная звезда находилась на 60 градусов выше горизонта, наблюдатель находился на 60 градусах широты (север). Этот процесс был более сложным в южном полушарии, где Полярная звезда не видна.
Мы по-прежнему смотрим в небо, чтобы определить наше положение, но оборудование немного сложнее. Созвездие из более чем 30 спутников глобального позиционирования вращается вокруг Земли, передавая сигналы на наземные приемники. Национальная геодезическая служба NOS управляет сетью стационарных спутниковых приемников глобального позиционирования, называемых непрерывно действующими опорными станциями (CORS).
Хотя Земля кажется круглой, если смотреть из космоса, на самом деле она ближе к эллипсоиду. Наша планета более пухлая на экваторе, чем на полюсах, из-за центробежной силы, создаваемой постоянным вращением Земли. Тот факт, что Земля не является идеальной сферой, делает расчет линий широты с высокой степенью точности сложной задачей.
Степени точности Если мы предположим, что Земля является идеальной сферой, линии широты рассчитать относительно просто. Широта определенной точки на поверхности Земли — это угол между двумя линиями: линией, идущей от этого места к центру Земли, и линией, идущей от центра Земли к экватору. Этот метод расчета дает нам геоцентрических линий широты. Однако этот метод недостаточно точен для астрономии, глобального позиционирования и других реальных приложений.