|
[[Файл:Geographic coordinates sphere.svg|thumb|right|390px|Координатная сфера]]
'''Географиялъул координатал''' ккола жидеца кинаб бук1аниги бак1 дунялалъул картаялда бихьизабулел координатал.
== Широта ==
{{main|Широта}}
'''Широта́''' — угол φ между местным направлением [[зенит (астрономия)|зенита]] и плоскостью [[экватор]]а, отсчитываемый от 0° до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северную широту) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии — отрицательной. О широтах, близких к полюсам, принято говорить как о ''высоких'', а о близких к экватору — как о ''низких''.
От широты места, как и от [[время года|времени года]], зависит продолжительность [[день|дня]].
Из-за отличия формы Земли от шара [[географическая широта]] точек несколько отличается от их [[геоцентрическая широта|геоцентрической широты]], т. е. от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.
Широту места можно определить с помощью таких [[астрономические инструменты|астрономических инструментов]] как [[секстант]] или [[гномон]] ([[прямое измерение]]), также можно воспользоваться системами [[GPS]] или [[ГЛОНАСС]] ([[косвенное измерение]]).
== Долгота ==
{{main|Долгота}}
'''Долгота́''' — угол λ между плоскостью [[Меридиан|меридиана]], проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготы от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу — западными. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными.
Выбор нулевого [[Меридиан|меридиана]] произволен и зависит только от соглашения. Сейчас за нулевой меридиан принят [[Гринвичский меридиан]], проходящий через обсерваторию в [[Гринвич (Лондон)|Гринвиче]], на юго-востоке Лондона. В качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий [[Париж]]а, [[Кадис]]а, [[Пулковская обсерватория|Пулково]] и т. д.
От долготы зависит [[местное время]].
== Высота ==
{{main|Высота над уровнем моря}}
Чтобы полностью определить положение точки трёхмерного пространства, необходима третья координата — ''высота''.
Расстояние до центра планеты не используется в географии: оно удобно лишь при описании очень глубоких областей планеты или, напротив, при расчёте орбит в космосе.
В пределах географической оболочки применяется обычно 'высота над уровнем моря', отсчитываемая от уровня «сглаженной» поверхности — [[геоид]]а.
Такая система трёх координат оказывается [[ортогональные координаты|ортогональной]], что упрощает ряд вычислений.
Высота над уровнем моря удобна ещё тем, что связана с [[атмосферное давление|атмосферным давлением]].
Расстояние от земной поверхности (ввысь или вглубь) часто используется для описания места, однако '''не''' служит '''координатой'''
== Географическая система координат ==
[[Файл:Descartes_system_3D.png|right|thumb|300px|Рис. 1]]
В [[Навигация|навигации]] в качестве начала системы координат выбирается центр масс транспортного средства (ТС). Переход начала координат из [[инерциальная система отсчёта|инерциальной системы координат]] в географическую (т.е из <math>O_i</math> в <math>O_g</math>) осуществляется исходя из значений широты и долготы. Координаты центра географической системы координат <math>O_g</math> в инерциальной принимают значения (при расчёте по шарообразной модели Земли):
: <math>X_{og}=(R+h) cos(\varphi) cos(Ut+\lambda)</math>
: <math>Y_{og}=(R+h) cos(\varphi) sin(Ut+\lambda)</math>
: <math>Z_{og}=(R+h) sin(\varphi)</math>
: где R — радиус земли , U — угловая скорость вращения Земли, h — высота над уровнем моря.
Ориентация осей в географической системе координат (ГСК) выбирается по алгоритму.
: Ось X (другое обозначение — ось E) — ось, направленная на восток.
: Ось Y (другое обозначение — ось N) — ось, направленная на север.
: Ось Z (другое обозначение — ось Up) — ось, направленная на вертикально вверх.
Ориентация трёхгранника XYZ,из-за вращения земли и движения ТС постоянно смещается с угловыми скоростями<ref name="AppINS">{{книга
|автор = Salychev. O.S.
|заглавие = Applied Inertial Navigation: problems and solutions
|место = Moscow:
|издательство = BMSTU Press
|год = 2004
|страниц = 304
|isbn = 5-7038-2395-1}}</ref>.
: <math>\omega_E=-V_N/R</math>
: <math>\omega_N=V_E/R+U cos(\varphi)</math>
: <math>\omega_{Up}=\frac{V_E}{R}tg(\varphi)+U sin(\varphi)</math>
Основным недостатком в практическом применении ГСК в [[Навигация|навигации]] является большие величины угловой скорости этой системы в высоких широтах, возрастающие вплоть до бесконечности на полюсе. Поэтому вместо ГСК используется полусвободная в азимуте СК.
=== Полусвободная в азимуте система координат ===
Полусвободная в азимуте СК отличается от ГСК только одним уравнением, которое имеет вид:
: <math>\omega_{Up}=Usin(\varphi)</math>
Соответственно, система имеет тоже начальное положение, что ГСК и их ориентация также совпадает с одной лишь разницей, что её оси
<math>X_w</math> и <math>Y_w</math> отклонены от соответствующих осей ГСК на угол <math>\varepsilon</math> для которого справедливо уравнение
: <math>d \varepsilon/dt=-\frac{V_E}{R}tg(\varphi)</math>
Преобразование между ГСК и полусвободной в азимуте СК осуществляется по формуле<ref name="AppINS" />
: <math>N=Y_w cos(\varepsilon)+X_w sin(\varepsilon)</math>
: <math>E=-Y_w sin(\varepsilon)+X_w cos(\varepsilon)</math>
В реальности все расчёты ведутся именно в этой системе, а потом, для выдачи выходной информации происходит преобразование координат в ГСК.
== Форматы записи географических координат ==
Для записи географических координат используется система [[WGS84]].
Координаты (широта от -90° до +90°, долгота от -180° до +180°) могут записываться:
* в [[Градус (геометрия)|° градусах]] в виде [[Десятичная дробь|десятичной дроби]] (современный вариант)
* в ° градусах и [[Градус (геометрия)#Минуты и секунды|' минутах]] с десятичной дробью
* в ° градусах, ' минутах и [[Градус (геометрия)#Минуты и секунды|" секундах]] с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи)
Разделителем десятичной дроби всегда служит точка.
Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+», либо буквами: «N» — северная широта и «E» — восточная долгота.
Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «-», либо буквами: «S» — южная широта и «W» — западная долгота. Буквы могут стоять как впереди, так и сзади.
Единых правил записи координат не существует.
На картах поисковых систем по умолчанию показываются координаты в градусах с десятичной дробью со знаками «-» для отрицательной долготы. На [[Google Maps|картах Google]] и [[Яндекс.Карты|картах Яндекс]] вначале широта, затем долгота (до октября 2012 на [[Яндекс.Карты|картах Яндекс]] был принят обратный порядок: сначала долгота, потом широта). Эти координаты видны, например, при прокладке маршрутов от произвольных точек. При поиске распознаются и другие форматы.
В навигаторах по умолчанию чаще показываются градусы и минуты с десятичной дробью с буквенным обозначением, например, в [[Navitel]], в [[iGO]]. Вводить координаты можно и в соответствии с другими форматами. Формат градусы и минуты рекомендуется также при радиообмене в морском деле. {{нет АИ|8|08|2011}}
В то же время часто используется и исконный способ записи с градусами, минутами и секундами. В настоящее время координаты могут записываться одним из множества способов или дублироваться двумя основными (с градусами и с градусами, минутами и секундами)<ref name="Пример дублирования координат">[http://mosday.ru/map/?ll=55.755833,37.617778&z=17&t=h&q=%5BpH39689zEXll%D0%BB%D0%BB%D0%90%D0%A8%D0%B7%5D#ll=55.755833,37.617778&z=17&t=h&g=0&p=0&c=3 Пример дублирования координат]</ref>. Как пример, варианты записи координат знака [[Нулевой километр|«Нулевой километр автодорог Российской Федерации»]] —- {{coord|55.755831|37.617673|format=dms|yandex=1}}:
* 55.755831°, 37.617673° —- градусы
* N55.755831°, E37.617673° —- градусы (+ доп. буквы)
* 55°45.35'N, 37°37.06'E —- градусы и минуты (+ доп. буквы)
* 55°45'20.9916"N, 37°37'3.6228"E —- градусы, минуты и секунды (+ доп. буквы)
| 