какое расстояние в одной секунде широты
Какое расстояние в одной секунде широты
Широта и долгота измеряются в градусах:
— градусом географической широты является 1/180 часть меридиана
— градусом географической долготы является 1/360 часть экватора
Каждый градус разделён на 60 частей, названные минутами и каждая минута разделена на 60 частей, названные секундами.
Сколько километров в градусе, минуте и секунде?
111,134861111 км в одном градусе, делим на 60 минут:
1,85224768519 км в одной минуте, делим на 60 секунд:
0,0308707947531 км (30,8707947531 м) в одной секунде.
Широта 55,79083°, cos(55,79083) = 0,639952169604 * 111321,377778 м/° = 71 240,3572324 м/°
71,2403572324 км в одном градусе, делим на 60 минут:
1,18733928721 км в одной минуте, делим на 60 секунд:
0,0197889881201 км (19,7889881201 м) в одной секунде.
Современные «бытовые» GPS приемники, даже в солнечную погоду (чистое небо) и на открытом пространстве, позволяют определить координаты с погрешностью ±3 метра. Именно это определяет формат и точность записи координат, принятых на сайте.
Принято соглашение, и это отражено в заполняемых документах, что GPS приемник настроен для работы в системе WGS84.
Форматы записи координат
Чаще всего используются три формата записи координат.
Положительность или отрицательность координат обозначают двуми способами:
положительные значения: «N» северная широта, «E» восточная долгота
отрицательные значения: «S» южная широта, «W» западная долгота
55.75972°, 37.61777°, 55° 45.35’N, 37° 37.06’E, 55° 45’ 20.9916″N, 37° 37’ 3.6228″E
Не корректная запись:
-190.00001°, 90.128731°, 55° 60.35’N, 190° 37.06’E, 55° 65’ 20.9916″N, 237° 37’ 3.6228″E
Длина дуги параллелей и меридианов на эллипсоиде Красовского,
с учетом искажений от полярного сжатия Земли
Для определения расстояния по туристической карте, в километрах между пунктами, число градусов умножают на длину дуги 1° параллели и меридиана (по долготе и широте, в системе географических координат), точные расчётные значения которых берутся из таблиц. Приблизительно, с определённой погрешностью, их можно посчитать по формуле, на калькуляторе.
Пример из школьного урока географии (по старому учебнику и из учебного пособия для факультативного курса)
Определить частный масштаб мелкомасштабной (1:1 000 000, 1:6000000, 1:20000000 и мельче) карты земной поверхности (атлас для VI класса) в районе Казани и Свердловска (ныне – Екатеринбург, смотреть список переименованных городов). Оба эти города располагаются, приблизительно, на широте 56° СШ.
Долгота Казани – 49° ВД, Екатеринбурга – 60°ВД.
Расстояние между ними на карте – 1,1 см (определяется с помощью измерительного циркуля и линейки с миллиметровыми делениями).
Длина дуги параллели в 1° для широты 56°СШ – равна 62394 метров.
m = 1 / (68 633 400 / 1,1)
Ответ: частный масштаб (m) – в 1 см 624 км.
Главный масштаб (подписанный в зарамочном
оформлении этой карты) – 1 / 75 000 000 (1 см 750км).
Частный м-б может быть и больше и меньше главного, в зависимости от расположения выбранного участка на карте.
Пример перевода числовых значений географических координат из десятых долей в градусы и минуты.
Приближенная долгота города Свердловска – 60.8° (шестьдесят целых и восемь десятых градуса) восточной долготы.
8 / 10 = X / 60
X = (8 * 60) / 10 = 48 (из пропорции находим числитель правой дроби).
Итог: 60.8° = 60° 48′ (шестьдесят градусов и сорок восемь минут).
Чтобы добавить символ градуса ( ° ) – нажмите Альт+248 (цифрами в правой цифровой панели клавиатуры; в ноутбуке – с нажатой спец.кнопкой Fn или включив NumLk). Так делается в операционных системах Windows и Linux, а в ОС Mac – с помощью клавиш Shift+Option+8
Координаты широты всегда указываются перед координатами долготы (и печатая на компьютере, и записывая на бумаге).
Задача. Определить длину параллели на заданной широте, например, 50°
с помощью таблиц длин дуг (референц-эллипсоид Красовского)
www.kakras.ru/mobile/book/dlina-dugi.html
Решение. Из таблицы («Длина дуги параллели в 1°»), для широты 50 градусов, находим соответствующее значение для дуги 1° – 71697 метров.
В окружности – 360 градусов, поэтому, умножаем табличное значение на 360
71697 * 360 = 25 810 920 метров
В сервисе maps.google.ru, поддерживаемые форматы определяются правилами
Примеры, как будет правильно:
Полная форма записи угла (градусы, минуты, секунды с долями):
41° 24′ 12.1674″, 2° 10′ 26.508″
Сокращённые формы записи угла:
Градусы и минуты с десятичными долями – 41 24.2028, 2 10.4418
Десятичные градусы (DDD) – 41.40338, 2.17403
Сервис Гугл-мап имеет онлайн-конвертер для преобразований координат и перевода их в нужный формат.
В качестве десятичного разделителя числовых величин, на сайтах в Интернет и в компьютерных программах – рекомендуется использовать точку.
Числовое значение большой экваториальной полуоси – a
современных земных эллипсоидов и референц-эллипсоида Красовского
Референц-эллипсоид Ф.Н.Красовского, применявшийся в СССР (с 1942 года)
в системах отсчета СК-42 и в РФ (СК-42/95, до 1 января 2017 г.)
a= 6 378 245
ГСК-2011 – эллипсоид и Российская геодезическая система координат 2011 года,
для осуществления геодезических и картографических работ.
a= 6 378 136.5
WGS-84 – современный Международный общеземной эллипсоид отсчетной системы,
почти идентичен ITRF(2008)
a= 6 378 137
Таблицы дуг в 1°, 1′, 1″
Чтобы убедиться, что таблица рассчитана по Красовскому,
посчитаем для нулевой широты (экватор), зная числовое значение
большой экваториальной полуоси для референц-эллипсоида Красовского
a= 6 378 245 метров
1 градус дуги параллели на широте 0°(экватор) =
= ( 2 * 3,14159. * 6378245 ) / 360 = 111321
Приведённые на странице таблицы, будут ещё актуальны, в качестве учебных материалов (к имеющимся учебникам), при использовании старых, советских времён, карт и для приблизительных вычислений.
Длина дуги параллели в 1°, 1′ и 1″ по долготе (по линии запад-восток), метров
Широта, градус | Длина дуги параллели в 1° по долготе, м | Длина дуги паралл в 1′,м | Длина дуги пар. в 1″,м |
---|---|---|---|
0 | 111321 | 1855 | 31 |
1 | 111305 | 1855 | 31 |
2 | 111254 | 1854 | 31 |
3 | 111170 | 1853 | 31 |
4 | 111052 | 1851 | 31 |
5 | 110901 | 1848 | 31 |
6 | 110716 | 1845 | 31 |
7 | 110497 | 1842 | 31 |
8 | 110245 | 1837 | 31 |
9 | 109960 | 1833 | 31 |
10 | 109641 | 1827 | 30 |
11 | 109289 | 1821 | 30 |
12 | 108904 | 1815 | 30 |
13 | 108487 | 1808 | 30 |
14 | 108036 | 1801 | 30 |
15 | 107552 | 1793 | 30 |
16 | 107036 | 1784 | 30 |
17 | 106488 | 1775 | 30 |
18 | 105907 | 1765 | 29 |
19 | 105294 | 1755 | 29 |
20 | 104649 | 1744 | 29 |
21 | 103972 | 1733 | 29 |
22 | 103264 | 1721 | 29 |
23 | 102524 | 1709 | 28 |
24 | 101753 | 1696 | 28 |
25 | 100952 | 1683 | 28 |
26 | 100119 | 1669 | 28 |
27 | 99257 | 1654 | 28 |
28 | 98364 | 1639 | 27 |
29 | 97441 | 1624 | 27 |
30 | 96488 | 1608 | 27 |
31 | 95506 | 1592 | 27 |
32 | 94495 | 1575 | 26 |
33 | 93455 | 1558 | 26 |
34 | 92386 | 1540 | 26 |
35 | 91290 | 1522 | 25 |
36 | 90165 | 1503 | 25 |
37 | 89013 | 1484 | 25 |
38 | 87834 | 1464 | 24 |
39 | 86628 | 1444 | 24 |
40 | 85395 | 1423 | 24 |
41 | 84137 | 1402 | 23 |
42 | 82852 | 1381 | 23 |
43 | 81542 | 1359 | 23 |
44 | 80208 | 1337 | 22 |
45 | 78848 | 1314 | 22 |
46 | 77465 | 1291 | 22 |
47 | 76057 | 1268 | 21 |
48 | 74627 | 1244 | 21 |
49 | 73173 | 1220 | 20 |
50 | 71697 | 1195 | 20 |
51 | 70199 | 1170 | 19 |
52 | 68679 | 1145 | 19 |
53 | 67138 | 1119 | 19 |
54 | 65577 | 1093 | 18 |
55 | 63995 | 1067 | 18 |
56 | 62394 | 1040 | 17 |
57 | 60773 | 1013 | 17 |
58 | 59134 | 986 | 16 |
59 | 57476 | 958 | 16 |
60 | 55801 | 930 | 16 |
61 | 54108 | 902 | 15 |
62 | 52399 | 873 | 15 |
63 | 50674 | 845 | 14 |
64 | 48933 | 816 | 14 |
65 | 47176 | 786 | 13 |
66 | 45405 | 757 | 13 |
67 | 43621 | 727 | 12 |
68 | 41822 | 697 | 12 |
69 | 40011 | 667 | 11 |
70 | 38187 | 636 | 11 |
71 | 36352 | 606 | 10 |
72 | 34505 | 575 | 10 |
73 | 32647 | 544 | 9 |
74 | 30780 | 513 | 9 |
75 | 28902 | 482 | 8 |
76 | 27016 | 450 | 8 |
77 | 25122 | 419 | 7 |
78 | 23219 | 387 | 6 |
79 | 21310 | 355 | 6 |
80 | 19394 | 323 | 5 |
81 | 17472 | 291 | 5 |
82 | 15544 | 259 | 4 |
83 | 13612 | 227 | 4 |
84 | 11675 | 195 | 3 |
85 | 9735 | 162 | 3 |
86 | 7791 | 130 | 2 |
87 | 5846 | 97 | 2 |
88 | 3898 | 65 | 1 |
89 | 1949 | 32 | 1 |
90 | 0 |
Упрощённая формула расчёта дуг параллелей (без учета искажений от полярного сжатия):
l пар = l экв * cos(Широта).
Длина дуги меридиана в 1°, 1′ и 1″ по широте (по линии север-юг), метров
Широта, градус | Длина дуги меридиана в 1° по широте, м | в 1′, м | 1″,м |
---|---|---|---|
0 | 110579 | 1843 | 31 |
5 | 110596 | 1843 | 31 |
10 | 110629 | 1844 | 31 |
15 | 110676 | 1845 | 31 |
20 | 110739 | 1846 | 31 |
25 | 110814 | 1847 | 31 |
30 | 110898 | 1848 | 31 |
35 | 110989 | 1850 | 31 |
40 | 111085 | 1851 | 31 |
45 | 111182 | 1853 | 31 |
50 | 111278 | 1855 | 31 |
55 | 111370 | 1856 | 31 |
60 | 111455 | 1858 | 31 |
65 | 111531 | 1859 | 31 |
70 | 111594 | 1860 | 31 |
75 | 111643 | 1861 | 31 |
80 | 111677 | 1861 | 31 |
85 | 111694 | 1862 | 31 |
90 |
Рисунок. 1-секундные дуги меридианов и параллелей (упрощённая формула).
Практический пример использования таблиц. Например, если на карте не указан численный масштаб и нет масштабной линейки, но есть линии градусной картографической сетки – можно графически определить расстояния, из расчёта, что один градус дуги соответствует числовой величине протяжённости, полученной из таблицы. В направлениях «север-юг» (между горизонтальными линиями географической сетки на карте) – значения длин дуг меняются, от экватора до полюсов Земли, незначительно и составляют, приблизительно, 111 километров в одном градусе. Далее, вычислив, сколько содержится в сантиметровом отрезке, можно определить протяжённость произвольного профиля.
Международная морская миля (действует с 1929 года), применяемая в географии и в навигационных расчётах, для определения расстояний, равна 1852 метра, что, примерно, соответствует одной минуте дуги земного меридиана на сороковых широтах.
Список использованной литературы и ссылки на Интернет-ресурсы
Андреев Н.В. Топография и картография: Факультативный курс. М., Просвещение, 1985
Учебник по математике. Формулы для вычисления длины окружности по её диаметру или радиусу.
Туристический минисправочник по прикладной топографии – определение расстояния между двумя соседними параллелями по «размеру градуса». Здесь можно найти ответ на вопрос из задачи – сколько километров в одном градусе по линии долготы?
Форум Окулесица
Всего тем: 5680, сообщений: 276438
Список тем форума
тема | автор | к-во сообщений | последний ответ |
Здесь возводим еду в культ.. | lenash | 1472 |
Пояснения
Используемые значки
Открытая тема. | |
Закрытая тема. В эту тему нельзя добавить сообщение. | |
Тема с отметкой. Эта тема не участвует в обычной сортировке по дате. | |
Тема с отметкой. Эта тема отмечена как «флуд». | |
Тема с отметкой. В этой теме отмечена «ссора». | |
Тема с отметкой. В этой теме отмечена «провокация». |
Форумы
Правила форума
У нас на форуме
Показатели способности к просветлению в натале
Самой добывать мужа или сам объявится?
Консультация по бацзы
Вечная молодость. Практическая Магия.
В блогах Окулуса
Гороскоп 2022 для Козерога
«Великое дело» Дани Милохина
Вхождение ВЕНЕРЫ в КОЗЕРОГ, мифологический образ
Туз Мечей в любви и отношениях
Новые статьи
Гороскоп на сентябрь 2021 года. Общий и по Знакам Зодиака
Выпадение волос (облысение). Гомеопатия
Гороскоп на июнь 2021
Новое на Джокере
Солнце в квинконксе с Плутоном
Анонсы
Юдина Тамара
Возрастные кольца Сатурна. Часть 1.
Наталия Бучацкая
Прогноз на ноябрь 2021 для Весов, Скорпионов, Стрельцов, Козерогов, Водолеев, Рыб
Оксана Тамилина
VIP-даты и периоды 2021 года
Какое расстояние в одной секунде широты
Все знают, что местоположение на земном шаре характеризуют широта и долгота, но не все знают, как.
1) Координаты в пространстве, или что такое ШИРОТА и ДОЛГОТА.
Для начала возьмём в руки глобус и посмотрим на параллели и меридианы. Каждая параллель и каждый меридиан имеют подписи в градусах. Что же обозначают эти подписи?
На всякий случай напомню, нашу планету принято делить на полушария. По экватору (0 параллель) проходит граница между северным и южным полушариями (На Рис. 1 представлены северное и южное полушария). По меридиану Гринвича (или нулевому) — граница между восточным и западным (На Рис. 2 представлены западное и восточное полушария).
Подписи на меридианах обозначают угол между плоскостью нулевого (гринвичского) меридиана и плоскостью местного меридиана (Рис. 1). Этот угол называется широтой и в зависимости от того, в каком полушарии находиться точка, широта бывает восточной и западной.
Рисунок 1 – Долгота (Longitude). На рисунке подпись «Prime Meridian» обозначает Гринвичский меридиан
Подписи на параллелях — это тоже угол, но между плоскостью экватора и плоскостью, проходящей через точку на параллели и центр Земли (Рис. 2). Этот угол называется долготой. В зависимости от полушария долгота бывает северной и южной.
Рисунок 2 – Широта (Latitude)
А вот так выглядит местоположение точки с заданными координатами с учётом вышесказанного (Рис. 3):
Рисунок 3 – Местоположение точки с координатами 30°С.Ш. и 90° З.Д.
2) Система GPS и принцип её работы
GPS, или Global Positioning System переводиться, как система глобального позиционирования. Это система спутниковой навигации, разработанная и используемая Министерством обороны США. Система состоит из 24-х спутников, вращающихся вокруг нашей планеты и позволяет точно определить ваше местоположение, если у вас есть GPS-приёмник. В 2000 году США разрешили использовать систему GPS другим странам, ограничив точность.
Рисунок 4 — Количество видимых спутников (# visible sat).
В основу работы GPS заложен следующий принцип: расстояние от одного объекта до другого можно измерить, если знать время прохождения радиосигнала между ними.
Спутники постоянно передают по радио-каналу своё точное местоположение и время. Приняв эту информацию, приёмник может определить местоположение.
Рассмотрим, как это работает.
В системе GPS источником радиосигнала является спутник, а приёмником — ваш GPS-приёмник (навигатор).
Скорость распространения радиоволн равна скорости света и составляет 300 000 км/с. Т.о. расстояние между спутником и приёмником определяется простым перемножением скорости на время.
Итак, есть спутники с их точным местоположением и расстоянием до приёмника. Этого достаточно для геометрических построений.
Для простоты восприятия, ограничимся плоскостью (т.е. в полученной системе нет такого параметра, как высота над уровнем моря — всё находиться в одной плоскости).
Пусть нам известно местоположение спутника и расстояние от него до приёмника. Пусть расстояние составляет r1 км.
В этом случае, приёмник может находиться в любой точке на окружности радиусом r1, очерченной вокруг спутника (Рис. 5). Как видно, этого маловато для определения местоположения приёмника.
Рисунок 5 — Геометрические построения для определения точного местоположения на плоскости по 3-м известным объектам.
Если иметь расстояния до 2-х спутников и их местоположение, то можно построить 2 окружности (радиуса r1 и r2), которые пересекутся в 2-х точках (Рис. 5). Это существенно ограничивает область местоположения, но это ещё не 1 точка.
И, наконец, положение 3-х спутников и расстояния до них дают 3 окружности (r1, r2 и r3), которые пересекаются только в 1 точке (Рис. 5).
В действительности же всё обстоит сложнее, т.к. пространство трёхмерное, соответственно строить надо не круги, а сферы. Те же 3 спутника дадут вполне точное местоположение, но вам не будет известна высота. Для её определения нужен ещё 1 спутник. Итого, 4 спутника.
3) Единицы измерения
Углы традиционно измеряются в градусах, минутах и секундах.
В 1 градусе 60 минут, в 1 минуте 60 секунд.
4) Точность
Система GPS способна определять местоположение с точностью до 10 сантиметров. Но поскольку разработана она была для нужд Департамента обороны США, то департамент зарезервировал предельную точность исключительно для своих военных целей. Для этого передаваемый спутниками сигнал кодируется с помощью специального Р-кода, который может быть декодирован только военными GPS-приемниками. В результате точность гражданских GPS-приёмников составляет около 30 — 70 м.
Целесообразен вопрос, какую точность несёт в себе число, отражающее координаты? Для ответа достаточно выполнить простой расчёт (и немного рассуждений):
Длина меридиана — 40 000 км.
Круг состоит из 360°. Следовательно 1 градус составляет 1/360 часть длины меридиана. 40 000 / 360 = 111 км. 1 минута составляет 1/60 часть 1 градуса и равна 111 / 60 = 1.8 км (точнее 1 852 м). Эта величина получила название морской мили.
Точность местоположения можно определить по десятичному порядку числа, отображающего текущие координаты. 1 метр составляет 0,00001 градуса, или 0,0005 минуты, или 0,03 секунды.
Исходя из этих расчётов можно составить таблицу соответствия расстояний на местности величинам углов в астрономической системе координат:
Расстояние на местности
Соответствующее расстояние в градусах
Соответствующее расстояние в минутах
Соответствующее расстояние в секундах
- римадил для собак чем можно заменить
- какое место занимал цыганок в доме кашириных