Määramiseks laiuskraad Kolmnurga abil on vaja langetada risti punktist A kraadiraami laiuskraadi joonele ja lugeda vastavad kraadid, minutid, sekundid paremalt või vasakult mööda laiuskraadi skaalat. φА= φ0+ Δφ
φА = 54 0 36 / 00 // +0 0 01 / 40 //= 54 0 37 / 40 //
Määramiseks pikkuskraad peate kasutama kolmnurka, et langetada risti punktist A pikkusjoone kraadiraami ja lugema vastavad kraadid, minutid, sekundid ülalt või alt.
Kaardil oleva punkti ristkülikukujuliste koordinaatide määramine
Kaardil oleva punkti (X, Y) ristkülikukujulised koordinaadid määratakse kilomeetri ruudustiku ruudus järgmiselt: 
1. Kolmnurga abil langetatakse ristid punktist A kilomeetri ruudustiku joonele X ja Y ning võetakse väärtused XA = X0+Δ X; UA=U0+Δ U
Näiteks punkti A koordinaadid on: XA = 6065 km + 0,55 km = 6065,55 km;
UA = 4311 km + 0,535 km = 4311,535 km. (koordinaati vähendatakse);
Punkt A asub 4. tsoonis, nagu näitab koordinaadi esimene number juures antud.
9. Joonepikkuste, suunanurkade ja asimuutide mõõtmine kaardil, kaardil määratud joone kaldenurga määramine.
Pikkuste mõõtmine
Maastikupunktide (objektide, objektide) vahelise kauguse määramiseks kaardil numbrilise skaalaga peate kaardil mõõtma nende punktide vahelise kauguse sentimeetrites ja korrutama saadud arvu skaala väärtusega. 
Väikest vahemaad on lihtsam määrata lineaarskaala abil. Selleks piisab mõõtekompassi, mille ava on võrdne kaardi antud punktide vahelise kaugusega, lineaarskaala peale kandmisest ja näidu mõõtmisest meetrites või kilomeetrites. 
Kõverate mõõtmiseks seatakse mõõtekompassi “samm” nii, et see vastaks täisarvulisele kilomeetrite arvule ning kaardil mõõdetud lõigule kantakse täisarv “samme”. Vahemaa, mis ei mahu mõõtekompassi “sammude” täisarvu hulka, määratakse lineaarskaala abil ja lisatakse saadud kilomeetrite arvule.
Suunanurkade ja asimuutide mõõtmine kaardil
.
Me ühendame punktid 1 ja 2. Me mõõdame nurka. Mõõtmine toimub protraktori abil, see asub mediaaniga paralleelselt, seejärel teatatakse kaldenurk päripäeva.
Kaardil määratud joone kaldenurga määramine.
Määramisel järgitakse täpselt sama põhimõtet nagu suunanurga leidmisel.
10. Geodeetiline otse- ja pöördülesanne tasapinnal. Maapinnal tehtud mõõtmiste arvutusliku töötlemise teostamisel, aga ka insenertehniliste ehitiste projekteerimisel ja arvutuste tegemisel projektide reaalsuseks ülekandmiseks, tekib vajadus lahendada otse- ja pöördgeodeetilised ülesanded Otsene geodeetiline probleem . Teadaolevate koordinaatide järgi X 1 ja juures 1 punkt 1, suunanurk 1-2 ja kaugus d 1-2 punkti 2 juurde peate arvutama selle koordinaadid X 2 ,juures 2 .
|
|
Riis. 3.5. Otsese ja pöördgeodeetiliste ülesannete lahendamisele |
Punkti 2 koordinaadid arvutatakse valemitega (joonis 3.5): (3.4) kus X,juureskoordinaatide juurdekasvud on võrdsed
(3.5)
Pöördgeodeetiline probleem .
Teadaolevate koordinaatide järgi X 1 ,juures 1 punkti 1 ja X 2 ,juures 2 punkti 2 on vaja arvutada nendevaheline kaugus d 1-2 ja suunanurk 1-2. Valemitest (3.5) ja jooniselt fig. 3.5 on selge, et. (3.6) Suunanurga 1-2 määramiseks kasutame arktangensi funktsiooni. Samas arvestame, et arvutiprogrammid ja mikrokalkulaatorid annavad arktangensi põhiväärtuse= 
, mis asub vahemikus90+90, samas kui soovitud suunanurga väärtus võib olla vahemikus 0360.
Valem üleminekuks ksõltub koordinaatveerandist, milles antud suund asub ehk teisisõnu erinevuste märkidest y=y 2 y 1 ja x=X 2 X 1 (vt tabel 3.1 ja joonis 3.6). Tabel 3.1
Riis. 3.6. Suunanurgad ja peamised arktangenti väärtused I, II, III ja IV kvartalis
Punktide vaheline kaugus arvutatakse valemi abil
(3.6) või muul viisil - vastavalt valemitele 
(3.7)
Eelkõige on elektroonilised tahheomeetrid varustatud otse- ja pöördgeodeetiliste ülesannete lahendamise programmidega, mis võimaldavad välimõõtmistel vahetult määrata vaadeldavate punktide koordinaate ning arvutada nurkade ja kauguste joondamistöödeks.
Sarnaseid koordinaate kasutatakse ka teistel planeetidel, aga ka taevasfääril.
Laiuskraad
Laiuskraad- nurk φ kohaliku seniidi suuna ja ekvaatoritasapinna vahel, mõõdetuna 0° kuni 90° mõlemal pool ekvaatorit. Põhjapoolkeral (põhjalaiuskraad) asuvate punktide geograafilist laiust peetakse tavaliselt positiivseks, lõunapoolkeral asuvate punktide laiuskraadi peetakse negatiivseks. Pooluste lähedastest laiuskraadidest on tavaks rääkida kui kõrge, ja ekvaatori lähedal asuvate kohta - nagu umbes madal.
Maa ja sfääri kuju erinevuse tõttu erineb punktide geograafiline laiuskraad mõnevõrra nende geotsentrilisest laiuskraadist, st nurgast, mis jääb Maa keskpunktist antud punkti ja maa tasandi vahelisest nurgast. ekvaator.
Koha laiuskraadi saab määrata astronoomiliste instrumentidega, nagu sekstant või gnomon (otsene mõõtmine), või kasutada GPS- või GLONASS-süsteeme (kaudne mõõtmine).
Video teemal
Pikkuskraad
Pikkuskraad- kahetahuline nurk λ antud punkti läbiva meridiaani tasandi ja algmeridiaani tasandi vahel, millest mõõdetakse pikkuskraadi. Pikkuskraade 0° kuni 180° algmeridiaanist ida pool nimetatakse idapoolseks ja läände läänepoolseks. Idapikkusi loetakse positiivseteks, läänepikkusi negatiivseteks.
Kõrgus
Punkti asukoha täielikuks määramiseks kolmemõõtmelises ruumis on vaja kolmandat koordinaati - kõrgus. Geograafias kaugust planeedi keskpunktist ei kasutata: see on mugav ainult planeedi väga sügavate piirkondade kirjeldamisel või vastupidi, kosmoses olevate orbiitide arvutamisel.
Tavaliselt kasutatakse seda geograafilises ümbrises kõrgus merepinnast, mõõdetuna “silutud” pinna – geoidi – tasemest. Selline kolme koordinaadi süsteem osutub ortogonaalseks, mis lihtsustab mitmeid arvutusi. Kõrgus merepinnast on mugav ka seetõttu, et see on seotud atmosfäärirõhuga.
Koha kirjeldamiseks kasutatakse sageli kaugust maapinnast (üles või alla), kuid "mitte" on koordinaat.
Geograafiline koordinaatsüsteem
ω E = − V N / R (\displaystyle \omega _(E)=-V_(N)/R) ω N = V E / R + U cos (φ) (\displaystyle \omega _(N)=V_(E)/R+U\cos(\varphi)) ω U p = V E R t g (φ) + U sin (φ) (\displaystyle \omega _(Up)=(\frac (V_(E))(R))tg(\varphi)+U\sin(\ varphi)) kus R on maa raadius, U on maakera pöörlemise nurkkiirus, V N (\displaystyle V_(N))- sõiduki kiirus põhja suunas, V E (\displaystyle V_(E))- ida poole, φ (\displaystyle \varphi)- laiuskraad, λ (\displaystyle \lambda)- pikkuskraad.
Peamine puudus G.S.K.-i praktilisel kasutamisel navigatsioonis on selle süsteemi suur nurkkiirus kõrgetel laiuskraadidel, mis suureneb poolusel lõpmatuseni. Seetõttu kasutatakse G.S.K. asemel poolvaba asimuudis SK.
Poolvaba asimuutkoordinaatsüsteemis
Asimuudis poolvaba S.K. erineb G.S.K.-st ainult ühe võrrandi võrra, millel on vorm:
ω U p = U sin (φ) (\displaystyle \omega _(Up)=U\sin(\varphi))Sellest lähtuvalt on süsteemil ka algpositsioon, mis viiakse läbi vastavalt valemile
N = Y w cos (ε) + X w sin (ε) (\displaystyle N=Y_(w)\cos(\varepsilon)+X_(w)\sin(\varepsilon)) E = − Y w sin (ε) + X w cos (ε) (\displaystyle E=-Y_(w)\sin(\varepsilon)+X_(w)\cos(\varepsilon))Tegelikkuses tehakse kõik arvutused selles süsteemis ja seejärel teisendatakse väljundteabe saamiseks koordinaadid GSK-ks.
Geograafiliste koordinaatide salvestusvormingud
Geograafiliste koordinaatide salvestamiseks saab kasutada mis tahes ellipsoidi (või geoidi), kuid kõige sagedamini kasutatakse WGS 84 ja Krasovsky (Vene Föderatsioonis).
Koordinaate (laiuskraad –90° kuni +90°, pikkuskraad –180° kuni +180°) saab kirjutada:
- ° kraadides kümnendkohana (tänapäevane versioon)
- ° kraadides ja ′ minutites kümnendmurruga
- ° kraadides, ′ minutites ja
Gloobustel ja geograafilistel kaartidel on koordinaatsüsteem. Selle abiga saate joonistada mis tahes objekti maakerale või kaardile, samuti leida selle maapinnalt. Mis see süsteem on ja kuidas selle osalusel Maa pinnal asuva objekti koordinaate määrata? Püüame sellest selles artiklis rääkida.
Geograafiline pikkus- ja laiuskraad
Pikkus- ja laiuskraad on geograafilised mõisted, mida mõõdetakse nurgaühikutes (kraadides). Need näitavad mis tahes punkti (objekti) asukohta maapinnal.
Geograafiline laiuskraad on nurk konkreetses punktis oleva loodijoone ja ekvaatori tasapinna vahel (null-paralleel). Lõunapoolkeral nimetatakse laiust lõunapoolkeral ja põhjapoolkeral põhjapoolseks. Võib varieeruda vahemikus 0∗ kuni 90∗.
Geograafiline pikkuskraad on nurk, mille meridiaani tasapind moodustab teatud punktis algmeridiaani tasandi suhtes. Kui pikkuskraadi loetakse Greenwichi põhimeridiaanist ida pool, siis on see idapikkus ja kui lääne pool, siis läänepikkus. Pikkuskraad võivad olla vahemikus 0° kuni 180°. Kõige sagedamini on gloobustel ja kaartidel näidatud meridiaanid (pikkuskraad), kui need ristuvad ekvaatoriga.
Kuidas määrata oma koordinaate
Kui inimene satub eriolukorda, peab ta ennekõike selles piirkonnas hästi orienteeruma. Mõnel juhul on vaja teatud oskusi oma asukoha geograafiliste koordinaatide määramisel, näiteks selleks, et need päästjatele edastada. Selleks on improviseeritud meetodite abil mitu võimalust. Tutvustame neist lihtsamaid.
Pikkuskraadi määramine gnomoni järgi
Kui lähete reisile, on kõige parem seada kell Greenwichi ajale:
- Tuleb kindlaks teha, millal on antud piirkonnas keskpäev GMT.
- Torkake pulk (gnomon), et määrata keskpäeval lühim päikesevarju.
- Leidke minimaalne gnomoni poolt heidetud vari. See aeg on kohalik keskpäev. Lisaks näitab see vari sel ajal rangelt põhja poole.
- Kasutades seda aega, arvutage oma asukoha pikkuskraad.
Arvutused tehakse järgmiste andmete põhjal:
- kuna Maa teeb täieliku pöörde 24 tunniga, siis liigub see 1 tunniga 15° (kraadi);
- 4 minutit aega võrdub 1 geograafilise kraadiga;
- 1 pikkuskraadi sekund võrdub 4 sekundiga;
- kui keskpäev on enne kella 12 GMT, tähendab see, et asute idapoolkeral;
- Kui märkate lühimat varju pärast kella 12 GMT, siis olete läänepoolkeral.
Näide kõige lihtsamast pikkuskraadi arvutamisest: lühima varju heitis gnomon kell 11 tundi 36 minutit, see tähendab, et keskpäev saabus 24 minutit varem kui Greenwichis. Lähtudes asjaolust, et 4 minutit aega võrdub 1∗ pikkuskraadiga, arvutame – 24 minutit / 4 minutit = 6∗. See tähendab, et asute idapoolkeral 6∗ pikkuskraadil.
Kuidas määrata geograafilist laiust
Määramine tehakse kraadiklaasi ja loodijoone abil. Selleks valmistatakse 2 ristkülikukujulisest ribast nurgamõõtja, mis kinnitatakse kompassi kujul, nii et nende vahelist nurka saab muuta.
- Protraktori keskosas on fikseeritud koormaga niit, mis mängib nööri rolli.
- Oma alusega on nurgamõõtja suunatud Põhjatähele.
- 90 ∗ lahutatakse kraadiklaasi loodijoone ja selle aluse vahelisest nurgast. Tulemuseks on nurk horisondi ja Põhjatähe vahel. Kuna see täht on maailma pooluse teljest kõrvale kaldunud vaid 1∗ võrra, on saadud nurk võrdne selle koha laiuskraadiga, kus te praegu asute.
Kuidas määrata geograafilisi koordinaate
Lihtsaim viis geograafiliste koordinaatide määramiseks, mis ei nõua arvutusi, on järgmine:
- Avaneb Google Maps.
- Otsige sealt üles täpne koht;
- kaarti liigutatakse hiirega, liigutatakse eemale ja suurendatakse selle ratta abil
- otsi otsingu abil asula nime järgi.
- Paremklõpsake soovitud asukohal. Valige avanevast menüüst vajalik element. Sel juhul "Mis siin on?" Geograafilised koordinaadid kuvatakse akna ülaosas otsingureal. Näiteks: Sotši - 43,596306, 39,7229. Need näitavad selle linna keskpunkti geograafilist laiust ja pikkuskraadi. Nii saate määrata oma tänava või maja koordinaadid.
Samade koordinaatide abil näete kohta kaardil. Te lihtsalt ei saa neid numbreid vahetada. Kui seate pikkuskraadi esimeseks ja laiuskraadi teiseks, võite sattuda teise kohta. Näiteks Moskva asemel satute Türkmenistani.
Kuidas määrata kaardil koordinaate
Objekti geograafilise laiuskraadi määramiseks peate leidma sellele lähima paralleeli ekvaatorist. Näiteks Moskva asub 50. ja 60. paralleeli vahel. Lähim paralleel ekvaatorist on 50. Sellele joonisele lisatakse meridiaanikaare kraadide arv, mis arvutatakse soovitud objekti 50. paralleelist. See arv on 6. Seega 50 + 6 = 56. Moskva asub 56. paralleelil.
Objekti geograafilise pikkuskraadi määramiseks leidke meridiaan, kus see asub. Näiteks Peterburi asub Greenwichist ida pool. Meridiaan, see on algmeridiaanist 30° kaugusel. See tähendab, et Peterburi linn asub idapoolkeral 30 ∗ pikkuskraadil.
Kuidas määrata soovitud objekti geograafilise pikkuskraadi koordinaate, kui see asub kahe meridiaani vahel? Kohe alguses määratakse Greenwichile lähemal asuva meridiaani pikkuskraad. Seejärel tuleb sellele väärtusele lisada kraadide arv, mis on paralleelkaarel objekti ja Greenwichile lähima meridiaani vaheline kaugus.
Näiteks Moskva asub meridiaanist 30∗ ida pool. Selle ja Moskva vahel on paralleelkaar 8∗. See tähendab, et Moskval on idapikkus ja see võrdub 38∗ (E).
Kuidas määrata oma koordinaate topograafilistel kaartidel? Samade objektide geodeetilised ja astronoomilised koordinaadid erinevad keskmiselt 70 m. Paralleelid ja meridiaanid topograafilistel kaartidel on lehtede sisemised raamid. Nende laius- ja pikkuskraad on kirjutatud iga lehe nurka. Läänepoolkera kaardilehtedel on raami loodenurgas märge "West of Greenwich". Idapoolkera kaardid märgitakse vastavalt "Greenwichist ida poole".
Ja see võimaldab teil leida objektide täpse asukoha maapinnal kraadide võrgustik- paralleelide ja meridiaanide süsteem. Selle eesmärk on määrata maapinna punktide geograafilised koordinaadid - nende pikkus- ja laiuskraad.
Paralleelid(kreeka keelest parallelos- kõrval kõndivad) on jooned, mis on tavapäraselt tõmmatud maapinnale paralleelselt ekvaatoriga; ekvaator – Maa pinna lõikejoon kujutatud tasapinnaga, mis läbib Maa keskpunkti risti selle pöörlemisteljega. Pikim paralleel on ekvaator; paralleelide pikkus ekvaatorist poolustele väheneb.
Meridiaanid(alates lat. meridiaan- keskpäev) - maapinnale tavapäraselt tõmmatud jooned ühest poolusest teise piki lühimat teed. Kõik meridiaanid on pikkusega võrdsed.Antud meridiaani kõikidel punktidel on sama pikkuskraad ja antud paralleeli kõigil punktidel on sama laiuskraad.
Riis. 1. Kraadivõrgu elemendid
Geograafiline pikkus- ja laiuskraad
Punkti geograafiline laiuskraad on meridiaanikaare suurus kraadides ekvaatorist antud punktini. See varieerub vahemikus 0° (ekvaator) kuni 90° (poolus). Seal on põhja- ja lõunalaiuskraad, lühendatult N.W. ja S. (joonis 2).
Igal ekvaatorist lõuna pool asuval punktil on lõunalaiuskraad ja igal ekvaatorist põhja pool asuval punktil on põhjalaius. Mis tahes punkti geograafilise laiuskraadi määramine tähendab selle paralleeli laiuskraadi määramist, millel see asub. Kaartidel on paralleelide laiuskraad näidatud paremal ja vasakul raamil.
Riis. 2. Geograafiline laiuskraad
Punkti geograafiline pikkuskraad on paralleelkaare suurus kraadides algmeridiaanist antud punktini. Peamine (peamine ehk Greenwich) meridiaan läbib Londoni lähedal asuva Greenwichi observatooriumi. Sellest meridiaanist ida pool on kõigi punktide pikkuskraad idapoolne, läänes läänepoolne (joonis 3). Pikkuskraad varieerub vahemikus 0 kuni 180°.
Riis. 3. Geograafiline pikkuskraad
Mis tahes punkti geograafilise pikkuskraadi määramine tähendab selle meridiaani pikkuskraadi määramist, millel see asub.
Kaartidel on meridiaanide pikkuskraad näidatud ülemisel ja alumisel raamil ning poolkerade kaardil - ekvaatoril.
Maa mis tahes punkti laius- ja pikkuskraad moodustavad selle geograafilised koordinaadid. Seega on Moskva geograafilised koordinaadid 56° N. ja 38°E
Venemaa ja SRÜ riikide linnade geograafilised koordinaadid
| Linn | Laiuskraad | Pikkuskraad |
| Abakan | 53.720976 | 91.44242300000001 |
| Arhangelsk | 64.539304 | 40.518735 |
| Astana(Kasahstan) | 71.430564 | 51.128422 |
| Astrahan | 46.347869 | 48.033574 |
| Barnaul | 53.356132 | 83.74961999999999 |
| Belgorod | 50.597467 | 36.588849 |
| Biysk | 52.541444 | 85.219686 |
| Biškek (Kõrgõzstan) | 42.871027 | 74.59452 |
| Blagoveštšensk | 50.290658 | 127.527173 |
| Bratsk | 56.151382 | 101.634152 |
| Brjansk | 53.2434 | 34.364198 |
| Veliki Novgorod | 58.521475 | 31.275475 |
| Vladivostok | 43.134019 | 131.928379 |
| Vladikavkaz | 43.024122 | 44.690476 |
| Vladimir | 56.129042 | 40.40703 |
| Volgograd | 48.707103 | 44.516939 |
| Vologda | 59.220492 | 39.891568 |
| Voronež | 51.661535 | 39.200287 |
| Groznõi | 43.317992 | 45.698197 |
| Donetsk, Ukraina) | 48.015877 | 37.80285 |
| Jekaterinburg | 56.838002 | 60.597295 |
| Ivanovo | 57.000348 | 40.973921 |
| Iževsk | 56.852775 | 53.211463 |
| Irkutsk | 52.286387 | 104.28066 |
| Kaasan | 55.795793 | 49.106585 |
| Kaliningrad | 55.916229 | 37.854467 |
| Kaluga | 54.507014 | 36.252277 |
| Kamensk-Uralsky | 56.414897 | 61.918905 |
| Kemerovo | 55.359594 | 86.08778100000001 |
| Kiiev(Ukraina) | 50.402395 | 30.532690 |
| Kirov | 54.079033 | 34.323163 |
| Komsomolsk Amuuri ääres | 50.54986 | 137.007867 |
| Korolev | 55.916229 | 37.854467 |
| Kostroma | 57.767683 | 40.926418 |
| Krasnodar | 45.023877 | 38.970157 |
| Krasnojarsk | 56.008691 | 92.870529 |
| Kursk | 51.730361 | 36.192647 |
| Lipetsk | 52.61022 | 39.594719 |
| Magnitogorsk | 53.411677 | 58.984415 |
| Mahhatškala | 42.984913 | 47.504646 |
| Minsk, Valgevene) | 53.906077 | 27.554914 |
| Moskva | 55.755773 | 37.617761 |
| Murmansk | 68.96956299999999 | 33.07454 |
| Naberežnõje Tšelnõi | 55.743553 | 52.39582 |
| Nižni Novgorod | 56.323902 | 44.002267 |
| Nižni Tagil | 57.910144 | 59.98132 |
| Novokuznetsk | 53.786502 | 87.155205 |
| Novorossiysk | 44.723489 | 37.76866 |
| Novosibirsk | 55.028739 | 82.90692799999999 |
| Norilsk | 69.349039 | 88.201014 |
| Omsk | 54.989342 | 73.368212 |
| Kotkas | 52.970306 | 36.063514 |
| Orenburg | 51.76806 | 55.097449 |
| Penza | 53.194546 | 45.019529 |
| Pervouralsk | 56.908099 | 59.942935 |
| permi keel | 58.004785 | 56.237654 |
| Prokopjevsk | 53.895355 | 86.744657 |
| Pihkva | 57.819365 | 28.331786 |
| Rostov Doni ääres | 47.227151 | 39.744972 |
| Rybinsk | 58.13853 | 38.573586 |
| Rjazan | 54.619886 | 39.744954 |
| Samara | 53.195533 | 50.101801 |
| Peterburi | 59.938806 | 30.314278 |
| Saratov | 51.531528 | 46.03582 |
| Sevastopol | 44.616649 | 33.52536 |
| Severodvinsk | 64.55818600000001 | 39.82962 |
| Severodvinsk | 64.558186 | 39.82962 |
| Simferopol | 44.952116 | 34.102411 |
| Sotši | 43.581509 | 39.722882 |
| Stavropol | 45.044502 | 41.969065 |
| Sukhum | 43.015679 | 41.025071 |
| Tambov | 52.721246 | 41.452238 |
| Taškent (Usbekistan) | 41.314321 | 69.267295 |
| Tver | 56.859611 | 35.911896 |
| Toljatti | 53.511311 | 49.418084 |
| Tomsk | 56.495116 | 84.972128 |
| Tula | 54.193033 | 37.617752 |
| Tjumen | 57.153033 | 65.534328 |
| Ulan-Ude | 51.833507 | 107.584125 |
| Uljanovski | 54.317002 | 48.402243 |
| Ufa | 54.734768 | 55.957838 |
| Habarovsk | 48.472584 | 135.057732 |
| Harkov, Ukraina) | 49.993499 | 36.230376 |
| Cheboksary | 56.1439 | 47.248887 |
| Tšeljabinsk | 55.159774 | 61.402455 |
| Kaevandused | 47.708485 | 40.215958 |
| Engels | 51.498891 | 46.125121 |
| Južno-Sahhalinsk | 46.959118 | 142.738068 |
| Jakutsk | 62.027833 | 129.704151 |
| Jaroslavl | 57.626569 | 39.893822 |
Geograafilist pikkus- ja laiuskraadi kasutatakse mis tahes objekti füüsilise asukoha täpseks määramiseks maakeral. Lihtsaim viis geograafiliste koordinaatide leidmiseks on kasutada geograafilist kaarti. Selle meetodi rakendamiseks on vaja mõningaid teoreetilisi teadmisi. Pikkus- ja laiuskraadi määramist kirjeldatakse artiklis.
Geograafilised koordinaadid
Koordinaadid geograafias on süsteem, milles igale meie planeedi pinnapunktile on määratud numbrite ja sümbolite komplekt, mis võimaldab määrata selle punkti täpse asukoha. Geograafilised koordinaadid on väljendatud kolme numbriga – laiuskraad, pikkuskraad ja kõrgus merepinnast. Erinevates geograafilistes probleemides kasutatakse kõige sagedamini kahte esimest koordinaati, st laius- ja pikkuskraad. Geograafilises koordinaatsüsteemis on raporti alguspunkt Maa keskpunktis. Laius- ja pikkuskraadi tähistamiseks kasutatakse sfäärilisi koordinaate, mida väljendatakse kraadides.
Enne geograafia järgi pikkus- ja laiuskraadi määramise küsimuse kaalumist peaksite neid mõisteid üksikasjalikumalt mõistma.
Laiuskraadi mõiste
Maapinna konkreetse punkti laiuskraadi all mõistetakse nurka ekvaatoritasapinna ja seda punkti Maa keskpunktiga ühendava joone vahel. Kõigi sama laiuskraadi punktide kaudu saate joonistada tasapinna, mis on paralleelne ekvaatori tasandiga.
Ekvatoriaaltasand on nullparalleel, st selle laiuskraad on 0° ja see jagab kogu maakera lõuna- ja põhjapoolkeraks. Vastavalt sellele asub põhjapoolus paralleelil 90° põhjalaiust ja lõunapoolus asub paralleelil 90° lõunalaiust. Kaugus, mis vastab 1°-le, liikudes mööda konkreetset paralleeli, sõltub sellest, millise paralleeliga see on. Laiuskraadi suurenedes põhja või lõuna poole liikudes see vahemaa väheneb. Seetõttu on 0°. Teades, et Maa ümbermõõt ekvaatori laiuskraadil on 40075,017 km, saame selle paralleeli pikkuseks 1°, mis võrdub 111,319 km-ga.
Laiuskraad näitab, kui kaugel põhjas või lõunas asub antud punkt Maa pinnal ekvaatorist.
Pikkuskraadi mõiste
Maapinna konkreetse punkti pikkuskraadi all mõistetakse nurka seda punkti läbiva tasapinna ja Maa pöörlemistelje ning algmeridiaani tasandi vahel. Arvelduslepingu kohaselt on nullmeridiaan see, mis läbib Inglismaa kaguosas asuvat Greenwichi kuninglikku observatooriumi. Greenwichi meridiaan jagab maakera ida- ja
Seega läbib iga pikkuskraad põhja- ja lõunapoolust. Kõikide meridiaanide pikkused on võrdsed ja ulatuvad 40007,161 km-ni. Kui võrrelda seda joonist nullparalleeli pikkusega, võib öelda, et planeedi Maa geomeetriline kuju on poolustelt lapik pall.
Pikkuskraad näitab, kui kaugel põhimeridiaanist (Greenwichi) läänes või ida pool asub konkreetne punkt Maal. Kui laiuskraadi maksimaalne väärtus on 90° (pooluste laiuskraad), siis on pikkuskraadi maksimaalne väärtus 180° algmeridiaanist läänes või ida pool. 180° meridiaani tuntakse rahvusvahelise kuupäevajoonena.
Huvitav küsimus on see, milliste punktide pikkuskraadi ei saa määrata. Meridiaani määratluse põhjal leiame, et kõik 360 meridiaani läbivad meie planeedi pinnal kahte punkti; need punktid on lõuna- ja põhjapoolus.
Geograafiline kraad
Ülaltoodud joonistelt on selge, et 1° Maa pinnal vastab enam kui 100 km kaugusele kas paralleeli või meridiaani piki. Objekti täpsemate koordinaatide saamiseks jagatakse aste kümnendikuteks ja sajandikuteks, näiteks öeldakse, et 35,79 põhjalaiust. Seda tüüpi teavet pakuvad satelliitnavigatsioonisüsteemid, nagu GPS.
Tavapärased geograafilised ja topograafilised kaardid kujutavad kraadide murdosa minutites ja sekundites. Seega on iga kraad jagatud 60 minutiks (tähistatakse 60") ja iga minut on jagatud 60 sekundiks (tähistatud 60"). Siin võib tuua analoogia aja mõõtmise ideega.
Geograafilise kaardiga tutvumine
Et mõista, kuidas kaardil geograafilist laiust ja pikkuskraadi määrata, peate esmalt sellega tutvuma. Eelkõige peate mõistma, kuidas pikkus- ja laiuskraadi koordinaadid sellel on kujutatud. Esiteks näitab kaardi ülemine osa põhjapoolkera, alumine osa lõunapoolkera. Numbrid kaardi vasakul ja paremal küljel näitavad laiuskraadi ning numbrid kaardi üla- ja alaosas näitavad pikkuskraadi koordinaate.
Enne laius- ja pikkuskraadi koordinaatide määramist peate meeles pidama, et need on kaardil esitatud kraadides, minutites ja sekundites. Seda ühikute süsteemi ei tohiks segi ajada kümnendkraadidega. Näiteks 15" = 0,25°, 30" = 0,5°, 45" = 0,75".
Geograafilise kaardi kasutamine pikkus- ja laiuskraadi määramiseks
Selgitame üksikasjalikult, kuidas kaardi abil geograafia järgi pikkus- ja laiuskraade määrata. Selleks peate esmalt ostma standardse geograafilise kaardi. See kaart võib olla väikese piirkonna, piirkonna, riigi, kontinendi või kogu maailma kaart. Et mõista, millise kaardiga on tegemist, peaksite lugema selle nime. Allosas, nime all, saab anda kaardil olevad laius- ja pikkuskraadid.
Pärast seda tuleb kaardil valida teatud punkt, mõni objekt, mis tuleb kuidagi tähistada, näiteks pliiatsiga. Kuidas määrata valitud punktis asuva objekti pikkuskraad ja kuidas määrata selle laiust? Esimene samm on leida vertikaalsed ja horisontaalsed jooned, mis asuvad valitud punktile kõige lähemal. Need jooned on laius- ja pikkuskraad, mille arvväärtused on näha kaardi servadel. Oletame, et valitud punkt asub 10° ja 11° põhjalaiuse ning 67° ja 68° läänepikkuse vahel.
Seega teame, kuidas määrata kaardil valitud objekti geograafilist laiust ja pikkuskraadi kaardi pakutava täpsusega. Sel juhul on täpsus 0,5°, nii laius- kui pikkuskraadil.
Geograafiliste koordinaatide täpse väärtuse määramine
Kuidas määrata punkti pikkus- ja laiuskraad täpsemalt kui 0,5°? Kõigepealt peate välja selgitama, millises mõõtkavas on kaart, millega töötate. Tavaliselt on skaalariba näidatud kaardi ühes nurgas, mis näitab kaardil olevate kauguste vastavust geograafilistes koordinaatides ja kilomeetrites maapinnal olevatele vahemaadele.
Kui olete skaala joonlaua leidnud, peate võtma lihtsa millimeetrijaotusega joonlaua ja mõõtma skaala joonlaual kaugust. Olgu vaadeldavas näites 50 mm 1° laiuskraad ja 40 mm 1° pikkuskraad.
Nüüd asetame joonlaua nii, et see oleks paralleelne kaardile joonistatud pikkusjoontega, ja mõõdame kaugust kõnealusest punktist ühe lähima paralleelini, näiteks kaugus 11° paralleelini on 35 mm. Teeme lihtsa proportsiooni ja leiame, et see kaugus vastab 0,3° 10° paralleelist. Seega on kõnealuse punkti laiuskraad +10,3° (plussmärk tähendab põhjalaiust).
Sarnaseid samme tuleks teha ka pikkuskraadi jaoks. Selleks asetage joonlaud paralleelselt laiuskraadidega ja mõõtke kaugus lähima meridiaanini kaardil valitud punktist, oletame, et see kaugus meridiaanist 67° läänepikkusega on 10 mm. Proportsioonireeglite järgi leiame, et kõnealuse objekti pikkuskraad on -67,25° (miinusmärk tähendab läänepikkust).
Saadud kraadide teisendamine minutiteks ja sekunditeks
Nagu eespool öeldud, 1° = 60" = 3600". Seda teavet ja proportsioonireeglit kasutades leiame, et 10,3° vastab 10°18"0". Pikkuskraadi väärtuseks saame: 67,25° = 67°15"0". Sel juhul kasutati proportsiooni ühekordseks pikkus- ja laiuskraadi teisendamiseks. Üldjuhul, kui pärast proportsiooni ühekordset kasutamist aga murdarvud Minutite saamiseks tuleks seda proportsiooni teist korda kasutada, et saada järkjärguliste sekundite väärtus. Pange tähele, et koordinaatide määramise täpsus kuni 1" vastab täpsusele maakera pinnal, mis on võrdne 30 meetriga.
Vastuvõetud koordinaatide salvestamine
Pärast seda, kui on vastatud küsimusele, kuidas määrata objekti pikkuskraad ja selle laiuskraad, ning määratud punkti koordinaadid, tuleks need õigesti kirja panna. Tähiste standardvorm on pikkuskraadi tähistamine laiuskraadi järel. Mõlemad väärtused tuleb määrata võimalikult paljude kümnendkohtadega, kuna see määrab objekti asukoha täpsuse.
Määratud koordinaate saab esitada kahes erinevas vormingus:
- Kasutades ainult kraadiikooni, näiteks +10,3°, -67,25°.
- Kasutades minuteid ja sekundeid, näiteks 10°18"0""N, 67°15"0""W.
Tuleb märkida, et geograafiliste koordinaatide esitamisel ainult kraadide abil asendatakse sõnad “põhja (lõuna) laiuskraad” ja “ida (lääne) pikkuskraad” vastava pluss- või miinusmärgiga.