>>

§ 1. Форма и размеры Земли. Географические координаты


Земля имеет неправильную сферическую форму, которая получила название геоид (земной). Геоид представляет собой поверхность, нормаль к которой в каждой ее точке совпадает с отвесной линией в этой точке.
Из сферических форм наиболее близкой к геоиду является эллипсоид вращения, образованный вращением эллипса PnEPsQ вокруг его малой оси P^PS (рис. 1). Эллипсоид вращения, поверхность которого достаточно близка к поверхности действительной фигуры Земли, называется земным сфероидом. Ось вращения земного сфероида (малая ось 2b на рис. 1) и его экваториальная плоскость совпадают с осью вращения Земли и ее экватором. Основные параметры земного сфероида — его большая и малая полуоси а и b — постоянно уточняются, поэтому в каждой стране используют те или иные, но вполне определенные параметры земного сфероида..
Сфероид, на поверхность которого мысленно проектируют все измерения, относящиеся к поверхности геоида, называют эллипсоидом отнесения, или референц-эллипсоидом. В СССР для всех геодезических и картографических работ приняты размеры референц-эллип- соида Ф. Н. Красовского, для которого: большая полуось а = 6 378 245 м; малая полуось 6 = 6 356 863 м; эксцентриситет е2 = (а2 — b2) /а2 = 0,00669336; сжатие а = (а — Ь)/а = 0,00335233.
Из-за незначительного сжатия земного сфероида в судовождении форму Земли принимают за шар (пунктир на рис. 1), поверхность которого равна поверхности эллипсоида; радиус такого шара R по Ф. Н. Красовскому равен 6 371 116 м.
Основные точки, круги, линии и плоскости на поверхности Земли. Приняв Землю за шар (рис. 2), вообразим прямую, вокруг которой происходит суточное вращение Земли. Точки пересечения такой прямой с поверхностью земного шара называют географическими, или земными, полюсами: северный — PN, южный — Р5.
Известно, что при сечении шара плоскостью получается круг, размеры которого будут тем больше, чем ближе к центру шара плоскость сечения. Наибольшими окажутся круги от сечения шара плоскостями, проходящими через центр. Такие круги называют большими. Круги, образующиеся от сечения шара плоскостями, не проходящими через его центр, называют малыми.

Рис. 2. Основные точки и круги на земном шаре
Окружность большого круга EGQG', перпендикулярного оси вращения Земли, называют экватором. Последний делит поверхность земного шара на два полушария — северное и южное.
Окружность малого круга ММ'М", параллельного экватору, называют географической параллелью. Половину окружности большого круга PNMKP$, заключенную между географическими полюсами, называют географическим меридианом места, или меридианом наблюдателя.
Из всех географических меридианов особенно выделены два: PnGPs, проходящий через Гринвичскую обсерваторию (близ Лондона), и RSG'PS, противоположный Гринвичскому и лежащий с ним в одной плоскости. Эти два меридиана условно делят поверхность

земном шаре





земного шара на два полушария — восточное и западное.
Если рис. 2 изобразить на плоскости земного экватора (рис. 3), то его заштрихованная часть будет находиться в восточном полушарии, а незаштрихованная — в западном.
Меридиан, проходящий через Гринвич, называют Гринвичским, (или начальным, или нулевым), так как от него ведется отсчет долгот.
В любой точке В (рис. 4) на земной поверхности наблюдатель, глаз которого находится в некоторой точке А на возвышении АВ — е, при помощи отвеса может получить направление отвесной линии, или вертикаль. Плоскость, проходящую через вертикальную линию, называют вертикальной, а перпендикулярную отвесной линии — горизонтальной.
Горизонтальную плоскость Н, проходящую через глаз наблюдателя, называют плоскостью истинного горизонта наблюдателя. Вертикальную плоскость R, проходящую через глаз наблюдателя и земные полюсы, называют плоскостью истинного меридиана наблюдателя. Пересечение этой плоскостью земного шара дает в сечении большой круг BPNq'Psq, окружность которого называют меридианом наблюдателя, или меридианом места.
Вертикальную плоскость Q, проходящую через глаз наблюдателя перпендикулярно плоскости истинного меридиана наблюдателя, называют плоскостью первого вертикала. Пересечение земного шара плоскостью Q дает в сечении большой круг BEB'W, который является меридианом только в том частном случае, когда наблюдатель находится на географическом полюсе (точка В тогда совпадает с PN или с Ps) ¦
Плоскости истинного горизонта Н и истинного меридиана R наблюдателя пересекаются по линии NS, которая определяет направление истинного меридиана наблюдателя в данной точке В и называется полуденной линией, так как в плоскости NS (плоскость R) Солнце бывает в полдень.
Направление линии AN от глаза наблюдателя в сторону Северного полюса указывает наблюдателю точку севера N, а обратное направление Л5 — точку юга S. Таким образом полуденная линия NS определяет положение двух главных точек горизонта, или стран света,— севера и юга.
Плоскости истинного горизонта и первого вертикала пересекаются по линии WE, определяющей направления на точки W и Е в данной точке В земной поверхности. Таким образом, линия WE определяет положение еще двух стран света — запада и востока.
Географические координаты. Пусть судно и находящийся на нем наблюдатель расположены в некоторой точке М (см. рис. 2) на поверхности земного шара. Положение любой точки М на поверхности шара определяется двумя сферическими координатами — широтой ф и долготой К. Для определения таких координат проведем параллель и меридиан точки М, отметив пересечение последнего с экватором в точке К.

Широта — угол между плоскостью экватора и линией, соединяющей место наблюдателя (точка М) на поверхности Земли с центром О земного шара. Так, широта точки М выражается центральным углом МОК, измеряемым дугой меридиана КМ. -Широта ф измеряется в пределах от 0 до 90° от экватора в сторону географических полюсов и имеет наименование N — северная или S — южная в зависимости от того, в каком полушарии находится наблюдатель. Таким образом географическая параллель ММ'М" является геометрическим местом точек, имеющих одну и ту же широту. Широта точек, расположенных на экваторе, равна 0; широта северного полюса 90°N; широта южного полюса 90°S.
Долгота — двугранный угол между плоскостями нулевого (Гринвичского) меридиана и меридиана наблюдателя (точка М). Этот угол к измеряют меньшей дугой экватора (но не параллели), заключенной между меридианами, от 0 до 180° в обе стороны от гринвичского меридиана. Так, долгота точки М (см. рис. 2) измеряется дугой экватора GK. Долгота к имеет наименование Е — восточная или W — западная в зависимости от того, в каком полушарии находится наблюдатель. Таким образом, географический меридиан P^MPS является геометрическим местом точек, имеющих одну и ту же долготу.
Долгота точек, расположенных на Гринвичском меридиане (см. PhGPs на рис. 2 или P^G на рис. 3), равна 0; долгота точек, расположенных на меридиане P^G'Ps (см. рис. 2), равна 180°Е или 180°W.
Морские карты крупных масштабов, предназначенные для плавания вблизи берегов, позволяют снимать с них географические координаты точки с точностью до десятых долей минуты дуги. Так, например, Одесский маяк имеет координаты lt;jj = 46°30,2/N, л = 30°46,3/Е.
| >>
Источник: Ермолаев Г.Г., Зотеев Е.С.. Основы морского судовождения. 1988

Еще по теме § 1. Форма и размеры Земли. Географические координаты:

  1. Форма и величина Земли
  2. Книга II Глава первая Зависимость климата от географической широты и высоты места. Принципы географического районирования (§ 15—16, 30)
  3. 1.3 Оси координат логического пространства догматической полемики
  4. ПОСТМОДЕРНИЗМ КАК МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА И ОБЩЕСТВА Демиров В.В.
  5. Определение размера запасов
  6. Метаболизм и размеры особей
  7. Географический справочник
  8. Размеры организмов в пищевых цепях
  9. Г лава VI. О географическом руководстве Марина
  10. РАЗМЕРЫ СЕМЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ
  11. Размер склада и его расположение
  12. Географическое распределение
  13. Определение размеров общей площади склада
  14. ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ
  15. Географический указатель
  16. Размеры силлабо-тонической системы стихосложения
  17. Расчет размера грузовой площади склада