Географические и прямоугольные координаты

 

Географические координаты. Земля имеет форму сфероида, т. е. сплюснутого шара. Так как земной сфероид весьма мало отличается от шара, то обычно этот сфероид называют земным шаром.

Земля вращается вокруг воображаемой оси и делает полный оборот за 24 ч. Концы воображаемой оси называются полюса­ми: один из них называется северным, а другой – южным.

Мысленно разрежем земной шар плоскостью, проходящей через ось вращения Земли. Эта воображаемая плоскость назы­вается плоскостью меридиана. Линия пересечения этой плос­кости с земной поверхностью называется географическим (или истинным) меридианом. Меридианов можно провести сколько угодно, и все они пересекутся в полюсах.

Плоскость, перпендикулярная земной оси и проходящая через центр земного шара, называется плоскостью экватора, а линия пересечения этой плоскости с земной поверхностью – экватором.

Если мысленно пересечь земной шар плоскостями, парал­лельными экватору, то на поверхности Земли получаются кру­ги, которые называются параллелями.

Нанесенные на глобусы и карты параллели и меридианы составляют градусную сетку. Градусная сетка дает возможность определить положение любой точки на земной поверхности (рис. 4).

 

Рис. 4. Градусная сетка земной поверхности

 

За начальный меридиан при составлении карт в метрических мерах принят Гринвичский меридиан, проходящий через Грин­вичскую обсерваторию (вблизи Лондона).

Положение любой точки на земной поверхности, например точки А, может быть определено следующим образом: опреде­ляется угол j между плоскостью экватора и отвесной линией из точки А (отвесной линией называется линия, по которой падают тела, не имеющие опоры).

Этот угол j называется географической широтой точки А (рис. 5).

 

Рис. 5. Географическая широта

 

Широты отсчитываются по дуге меридиана от экватора к северу и к югу от 0 до 90°. В Северном полушарии широты по­ложительны, в Южном – отрицательны.

Угол l заключенный между плоскостями начального мери­диана и меридиана, проходящего через точку А, называется географической долготой точки А (рис. 6).

 

Рис. 6. Географическая долгота

 

Долготы отсчитываются по дуге экватора или параллели в обе стороны от начального меридиана от 0 до 180°, на вос­ток – со знаком «плюс», на запад – со знаком «минус».

Географическая широта и долгота точки называются ее географическими координатами.

Чтобы полностью определить положение точки над земной поверхностью, необходимо знать еще третью ее координату – высоту, отсчитываемую от уровня моря.

Прямоугольные координаты. В топографии наиболее широ­кое распространение получили так называемые прямоугольные координаты. Возьмем на плоскости две взаимно перпендикуляр­ные линии – 0Х и 0 Y. Эти линии называются осями координат, а точка их пересечения 0 – началом координат.

Положение любой точки на плоскости можно легко опреде­лить, если указать кратчайшие расстояния от осей координат до данной точки. Кратчайшими расстояниями являются пер­пендикуляры. Расстояния по перпендикулярам от осей коор­динат до данной точки называются координатами этой точки.

Отрезки, параллельные оси X, называются координатами х, а параллельные оси Y – координатами у.

Система прямоугольных координат. Прямоугольные коорди­наты, о которых шла речь, применяются на плоскости. Отсюда они получили название плоских прямоугольных координат. Эта система координат с успехом применяется на небольших участ­ках местности, принимаемых за плоскость.

Для того чтобы применить систему плоских прямоугольных координат к сферической поверхности земного шара, приходит­ся допускать некоторые условности.

Так как развернуть шар на плоскости без разрывов невоз­можно, весь земной шар условно делят линиями земных ме­ридианов на 60 зон.

Для того чтобы получить зону на плоскости, ее проецируют на цилиндр, а затем этот цилиндр развертывают.

Строго говоря, зона, спроецированная на цилиндр, будет несколько искажена, в особенности на краях, но это искажение настолько незначительно, что практически его можно не при­нимать во внимание.

Получив таким образом зону на плоскости, к ней можно применить систему плоских прямоугольных координат. Осью X является средний (осевой) меридиан зоны, а осью Y – экватор. Пересечение осевого меридиана с экватором называется нача­лом координат. Каждая зона имеет свое начало координат. Счет зон ведется от Гринвичского меридиана, который является западным для 1-й зоны.

Эта система координат называется системой прямоугольных координат.

Счет координат х ведется в метрах от экватора к полюсам. К северу от экватора все х положительны (имеют знак «плюс»), к югу – отрицательны (имеют знак «минус»). Очевидно, что на всем протяжении Европы и Азии координаты х положи­тельны.

Счет координат у ведется от осевого меридиана. К востоку от осевого меридиана координаты у имеют знак «плюс», к за­паду – знак «минус». Это связано с рядом неудобств, так как» записывая координаты, всякий раз надо не забывать поставить соответствующий знак. Чтобы избавиться от знаков, вернее» чтобы иметь только один знак, условились координату для осе­вого меридиана считать не за нуль, а за 500 км (500000 м). В результате этого координаты у в пределах всей зоны имеют знак «плюс», который при записи можно отбрасывать, не опа­саясь путаницы.

Километровая сетка и пользован ие ею

 

Каждый лист карты занимает небольшую часть зоны, а поэтому начало координат на карту не попадает. Для того что­бы можно было пользоваться координатами, на картах масшта­ба 1: 10000, 1: 25 000 и 1: 50 000 нанесены координатные сет­ки, т. е. квадраты со стороной 1 км (их также называют кило­метровыми сетками). На картах масштаба 1: 100000 наносятся квадраты со стороной 2 км.

Вертикальные линии сетки параллельны осевому меридиа­ну, а горизонтальные – экватору. Счет горизонтальных кило­метровых линий ведется снизу вверх, а вертикальных – слева направо.

Наклон сетки объясняется тем, что западная и восточная линии рамки, представляющие собой географические меридиа­ны, не параллельны осевому меридиану и образуют с ним не­который угол, называемый сближением меридианов. Но так как все вертикальные линии координатной сетки параллельны осе­вому меридиану, то и вся сетка будет наклонена по отношению к вертикальным линиям рамки на такой же угол.

Пользование координатной сеткой рассмотрим на примере.

Требуется определить по карте координаты тригонометри­ческого пункта на высоте 141,5 (рис. 7).

 

Рис. 7. Определение прямоугольных координат

 

Сначала нужно определить расстояние в метрах от экватора до данной точки. Это будет координата х;координатой у этой точки будет расстояние в метрах от осевого меридиана (считая осевой меридиан за 500000 м). Целые километры определяют по цифрам за рамкой, а доли километра (метры) измеряют внутри квадрата в масштабе карты.

Таким образом, координаты тригонометрического пункта бу­дут: x =5880700; y =5297300.

При практической работе в пределах одного или двух лис­тов карты для сокращения записи первые две цифры отбрасы­ваются, так как они повторяются.

Следовательно, координатами тригонометрического пункта считаются: x =80 700, y = 97 300.

Определять координаты точек по карте и, наоборот, нано­сить на карту точки по координатам приходится при указании целей и всего местоположения, привязке к точкам карты огне­вых позиций и наблюдательных пунктов, ориентировании на карте, постановке задач, докладах и донесениях.

Тест "Ориентирование на местности"

1-Вопрос: Что такое ориентирование на местности?

1. Определение сторон горизонта, определение своего местонахождения на местности относительно местных предметов и выбор направления движения

2. Определение сторон горизонта, определение своего местонахождения на местности относительно местных предметов и выбор направления движения, относительно выбранных ориентиров

3. Знать направление движения и карту местности.

4. Использование компаса и карты для определения своих координат

2-Вопрос: Что такое компас?

1. Прибор для определения направления движения

2. Прибор для определения сторон горизонта

3. Прибор для определения. использующий магнитное поле Земли.

4. Проградуированный прибор, делящий пространство на 360 делений и 4 стороны света.

3-Вопрос: Что такое ориентир?

1. Предмет на который ориентируются при движении на местности.

2. Местный предмет, использующийся в качестве начала направления движения

3. Местный предмет, заметный издалека.

4. Характерный местный предмет, Обозначенный на карте.

4-Вопрос: Что такое карта?

1. Изображение местности в уменьшенном масштабе.

2. План местности.

3. Уменьшенное изображение участка земной поверхности в определенном масштабе.

4. Уменьшенное изображение местности с помощью условных обозначений.

5-Вопрос: Что такое азимут?

1. Угол между направлением на север и направлением на ориентир.

2. Угол, измеряющийся компасом по круговой 360-ти градусной шкале.
3. Угол, показывающий на ориентир.

4. Угол между направлением на север и направлением движения.

6-Вопрос: Основные способы ориентирования

1. По компасу, карте и местным предметам.

2. По звездам, компасу, местным предметам, луне и линейным ориентирам.

3. По карте и компасу.

4. По компасу, местным предметам, Солнцу, звездам, Луне и часам.

7-Вопрос: Что такое линейный ориентир?

1. Одиноко стоящее высокое дерево или возвышение.

2. Характерный местный предмет прямолинейно расположенный.

3. Местный предмет четко обозначенный на карте.

4. Искусственное сооружение, обозначенное на карте.

8-Вопрос: Сколько ориентиров необходимо для выбора правильного направления?

1. Минимум два: исходный и контрольный.

2. Три: исходный, промежуточный и контрольный.

3. Два основных и несколько промежуточных.

4. Один ориентир на который выбрано направление движения .

9-Вопрос: Что значит привязать карту к местности?

1. Найти на карте свое местоположение.

2. Обозначить на карте ориентиры.

3. Расположить карту, согласно показаниям компаса и положению ориентира.

4. Установить соответствие между обозначениями на карте и местными предметами.

10-Вопрос: Установите направление движения на 100 градусов по азимуту.

1. Северо-восток.

2. Восток.

3. Юго-восток.

4. Юг.

11-Вопрос: Установите направление движения на 200 градусов по азимуту.

1. Юго-восток.

2. Запад.

3. Юг.

4. Юго-запад.

12-Вопрос: Выберите контрольные ориентиры:

1. Одиноко стоящее дерево.

2. Болото.

3. Автомобиль.

4. Группа кустарников .

13-Вопрос: Какое созвездие используется для определения сторон горизонта ночью?

1. Созвездие Южный крест.

2. Млечный путь.

3. Созвездие Москва-Кассиопея.

4. Созвездие Большой медведицы.

14-Вопрос: Что такое масштаб?

1. Соотношение размера местности и изображениями на карте.

2. Величина уменьшения изображения на карте по сравнению с местными предметами.

3. Показывает во сколько раз необходимо увеличить изображение на карте, чтобы оно совпало с размерами местных предметов .

4. Размер изображения предмета на карте и на местности.

 

 

Самостоятельная работа №9

1) Подготовка доклада с презентацией (реферат):

1. Классификация и назначение топографических карт.

2. Ориентирование по компасу.

3. Ориентирование на местности по местным и природным признакам.

Выполнить до 16.06.20 г. [email protected]

Преподаватель БЖ                                               Давыденко С.М.