Có rất nhiều hệ tọa độ khác nhau, tất cả đều được dùng để xác định vị trí của các điểm trên bề mặt trái đất. Điều này bao gồm chủ yếu là tọa độ địa lý, tọa độ hình chữ nhật phẳng và cực. Nói chung, người ta thường gọi tọa độ là các đại lượng góc và tuyến tính xác định các điểm trên một bề mặt hoặc trong không gian.

Tọa độ địa lý là giá trị góc - vĩ độ, kinh độ, nó xác định vị trí của một điểm trên quả địa cầu. Vĩ độ địa lý là góc tạo bởi mặt phẳng xích đạo và dây dọi tại một điểm cho trước trên bề mặt trái đất. Giá trị góc này cho biết một điểm cụ thể trên quả địa cầu cách đường xích đạo bao xa về phía bắc hoặc phía nam.

Nếu điểm nằm ở Bắc bán cầu, thì vĩ độ địa lý của nó sẽ được gọi là vĩ độ bắc và nếu ở Nam bán cầu - vĩ độ nam. Vĩ độ của các điểm nằm trên đường xích đạo là 0 độ và ở hai cực (Bắc và Nam) - 90 độ.

Kinh độ địa lý cũng là một góc, nhưng được hình thành bởi mặt phẳng của kinh tuyến, được lấy làm gốc (không) và mặt phẳng của kinh tuyến đi qua một điểm đã cho. Để thống nhất trong định nghĩa, người ta thống nhất coi kinh tuyến đi qua đài quan sát thiên văn ở Greenwich (gần London) là kinh tuyến gốc và gọi là kinh tuyến Greenwich.

Tất cả các điểm nằm ở phía đông của nó sẽ có kinh độ đông (đến kinh tuyến 180 độ) và ở phía tây của điểm ban đầu - kinh độ tây. Hình dưới đây cho thấy cách xác định vị trí của điểm A trên bề mặt trái đất nếu biết tọa độ địa lý (kinh độ và vĩ độ) của nó.

Lưu ý rằng sự khác biệt về kinh độ của hai điểm trên Trái đất không chỉ thể hiện vị trí tương đối của chúng đối với kinh tuyến 0 mà còn cho thấy sự khác biệt về những điểm này tại cùng một thời điểm. Thực tế là cứ 15 độ (phần thứ 24 của vòng tròn) theo kinh độ thì bằng một giờ. Dựa vào đây, có thể xác định sự chênh lệch về thời gian tại hai thời điểm này theo kinh độ địa lý.

Ví dụ.

Mátxcơva có kinh độ 37°37′ (Đông) và Khabarovsk -135°05′, tức là nằm về phía đông 97°28′. Mấy giờ các thành phố này có cùng một thời điểm? Các tính toán đơn giản cho thấy rằng nếu ở Moscow là 13:00 thì ở Khabarovsk là 19:30.

Hình dưới đây cho thấy thiết kế của khung trang tính của bất kỳ bản đồ nào. Như có thể thấy từ hình vẽ, ở các góc của bản đồ này, kinh độ của các kinh tuyến và vĩ độ của các vĩ tuyến tạo thành khung của tờ bản đồ này được ký.

Trên tất cả các mặt, khung có tỷ lệ chia thành phút. Đối với cả vĩ độ và kinh độ. Ngoài ra, mỗi phút được chia thành 6 phần bằng nhau bằng các dấu chấm, tương ứng với 10 giây kinh độ hoặc vĩ độ.

Như vậy, để xác định vĩ độ của một điểm M bất kỳ trên bản đồ, cần kẻ một đường thẳng qua điểm này song song với khung dưới hoặc khung trên của bản đồ và đọc độ, phút, giây tương ứng trên thang vĩ độ. sang phải hoặc trái. Trong ví dụ của chúng ta, điểm M có vĩ độ 45°31’30”.

Tương tự, vẽ một đường thẳng đứng qua điểm M song song với kinh tuyến bên (gần điểm này nhất) của đường viền của tờ bản đồ này, ta đọc được kinh độ (phía đông) bằng 43 ° 31'18 ".

Vẽ một điểm trên bản đồ địa hình theo tọa độ địa lý cho trước.

Việc vẽ một điểm trên bản đồ theo tọa độ địa lý đã cho được thực hiện theo thứ tự ngược lại. Đầu tiên, các tọa độ địa lý được chỉ định được tìm thấy trên các thang đo, sau đó các đường thẳng song song và vuông góc được vẽ qua chúng. Giao điểm của chúng trên sẽ hiển thị điểm có tọa độ địa lý đã cho.

Dựa trên cuốn sách "Bản đồ và la bàn là bạn của tôi."
Klimenko A.I.

Có thể xác định vị trí của một điểm trên hành tinh Trái đất, cũng như trên bất kỳ hành tinh nào khác có dạng hình cầu, sử dụng tọa độ địa lý - vĩ độ và kinh độ. Các giao điểm vuông góc của các đường tròn và cung tròn tạo ra một lưới tương ứng, giúp xác định tọa độ một cách duy nhất. Một ví dụ điển hình là một quả địa cầu trường học thông thường được lót bằng các vòng tròn nằm ngang và các vòng cung thẳng đứng. Làm thế nào để sử dụng toàn cầu sẽ được thảo luận dưới đây.

Hệ thống này được đo bằng độ (góc độ). Góc được tính nghiêm ngặt từ tâm của quả cầu đến một điểm trên bề mặt. So với trục, độ của góc vĩ độ được tính theo chiều dọc, kinh độ - chiều ngang. Để tính tọa độ chính xác, có các công thức đặc biệt thường tìm thấy một giá trị nữa - chiều cao, chủ yếu dùng để biểu thị không gian ba chiều và cho phép tính toán xác định vị trí của một điểm so với mực nước biển.

Vĩ độ và kinh độ - thuật ngữ và định nghĩa

Quả cầu của trái đất được chia bởi một đường nằm ngang tưởng tượng thành hai phần bằng nhau của thế giới - bán cầu bắc và bán cầu nam - lần lượt vào các cực dương và cực âm. Đây là cách các định nghĩa về vĩ độ phía bắc và phía nam được giới thiệu. Vĩ độ được biểu diễn dưới dạng các vòng tròn song song với đường xích đạo, được gọi là vĩ tuyến. Chính đường xích đạo với giá trị 0 độ là điểm bắt đầu cho các phép đo. Song song càng gần cực trên hoặc cực dưới thì đường kính của nó càng nhỏ và độ góc càng cao hoặc càng thấp. Ví dụ, thành phố Mát-xcơ-va nằm ở 55 độ vĩ bắc, xác định vị trí của thủ đô là khoảng cách gần bằng nhau từ cả xích đạo và cực bắc.

Kinh tuyến - cái gọi là kinh độ, được biểu diễn dưới dạng một cung thẳng đứng vuông góc với các đường tròn song song. Mặt cầu được chia thành 360 kinh tuyến. Điểm tham chiếu là kinh tuyến 0 (0 độ), các cung của nó đi qua các điểm của cực bắc và cực nam theo phương thẳng đứng và trải rộng theo hướng đông và tây. Điều này xác định góc kinh độ từ 0 đến 180 độ, được tính từ tâm đến các điểm cực về phía đông hoặc phía nam.

Không giống như vĩ độ, dựa trên đường xích đạo, bất kỳ kinh tuyến nào cũng có thể bằng không. Nhưng để thuận tiện, cụ thể là sự tiện lợi của việc đếm thời gian, kinh tuyến Greenwich đã được xác định.

Tọa độ địa lý - địa điểm và thời gian

Vĩ độ và kinh độ cho phép bạn gán cho một địa điểm cụ thể trên hành tinh một địa chỉ địa lý chính xác, được đo bằng độ. Ngược lại, độ được chia thành các đơn vị nhỏ hơn, chẳng hạn như phút và giây. Mỗi độ được chia thành 60 phần (phút) và mỗi phút được chia thành 60 giây. Lấy ví dụ về Moscow, bản ghi có dạng như sau: 55° 45′ 7″ Bắc, 37° 36′ 56″ Đông hoặc 55 độ, 45 phút, 7 giây vĩ độ Bắc và 37 độ, 36 phút, 56 giây kinh độ Nam.

Khoảng cách giữa các kinh tuyến là 15 độ và khoảng 111 km dọc theo đường xích đạo - đây là quãng đường Trái đất quay trong một giờ. Phải mất 24 giờ cho một lượt đầy đủ, đó là một ngày.

Sử dụng quả địa cầu

Mô hình Trái đất được tái tạo chính xác trên quả địa cầu với hình ảnh chân thực về tất cả các lục địa, biển và đại dương. Là các đường phụ, vĩ tuyến và kinh tuyến được vẽ trên bản đồ địa cầu. Hầu như bất kỳ quả địa cầu nào cũng có kinh tuyến hình lưỡi liềm trong thiết kế của nó, được lắp đặt trên đế và đóng vai trò là thước đo phụ trợ.

Cung kinh tuyến được trang bị một thang độ đặc biệt, xác định vĩ độ. Kinh độ có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng một thang đo khác - một cái vòng, được cài đặt theo chiều ngang ở mức của đường xích đạo. Bằng cách đánh dấu địa điểm bạn đang tìm kiếm bằng ngón tay và xoay quả địa cầu quanh trục của nó về phía cung phụ, chúng tôi cố định giá trị vĩ độ (tùy thuộc vào vị trí của đối tượng, nó sẽ là bắc hoặc nam). Sau đó, chúng tôi đánh dấu dữ liệu của thang xích đạo tại vị trí giao điểm của nó với cung kinh tuyến và xác định kinh độ. Để biết đó là kinh độ đông hay nam, bạn chỉ có thể so sánh với kinh tuyến gốc.

Để xác định vĩ độ cần thiết, sử dụng một hình tam giác, để hạ thấp đường vuông góc từ điểm A đến khung độ đến đường vĩ độ và đọc sang phải hoặc trái trên thang vĩ độ, độ, phút, giây tương ứng. φА= φ0+ Δφ

φА=54 0 36 / 00 // +0 0 01 / 40 //= 54 0 37 / 40 //

Để xác định kinh độ cần phải sử dụng một hình tam giác để hạ thấp đường vuông góc từ điểm A xuống khung độ của đường kinh độ và đọc các độ, phút, giây tương ứng từ bên trên hoặc bên dưới.

Xác định tọa độ vuông góc của một điểm trên bản đồ

Toạ độ vuông góc của điểm (X, Y) trên bản đồ được xác định theo bình phương của lưới ki lô mét như sau:

1. Sử dụng một hình tam giác, các đường vuông góc được hạ thấp từ điểm A xuống đường lưới km X và Y, các giá trị được lấy XA=X0+Δ X; UA=U0+Δ Tại

Ví dụ: tọa độ của điểm A là: XA \u003d 6065 km + 0,55 km \u003d 6065,55 km;

UA \u003d 4311 km + 0,535 km \u003d 4311,535 km. (tọa độ giảm);

Điểm A nằm trong vùng thứ 4, được biểu thị bằng chữ số đầu tiên của tọa độ tạiđược cho.

9. Đo độ dài đường, góc định hướng, phương vị trên bản đồ, xác định góc nghiêng của đường xác định trên bản đồ.

đo chiều dài

Để xác định khoảng cách giữa các điểm của địa hình (đối tượng, đối tượng) trên bản đồ, sử dụng tỷ lệ số, cần đo khoảng cách giữa các điểm này tính bằng centimet trên bản đồ và nhân số kết quả với giá trị tỷ lệ.

Một khoảng cách nhỏ sẽ dễ dàng xác định hơn bằng cách sử dụng thang đo tuyến tính. Để làm điều này, chỉ cần áp dụng la bàn-mét, giải pháp tương đương với khoảng cách giữa các điểm đã cho trên bản đồ, theo tỷ lệ tuyến tính và đọc số đo bằng mét hoặc km là đủ.

Để đo các đường cong, giải pháp "bước" của la bàn đo được đặt sao cho nó tương ứng với một số nguyên km và một số nguyên "bước" được đặt sang một bên trên đoạn được đo trên bản đồ. Khoảng cách không khớp với số nguyên "bước" của la bàn đo được xác định bằng thang đo tuyến tính và được cộng vào số km kết quả.

Đo góc định hướng, phương vị trên bản đồ

.

Chúng tôi kết nối điểm 1 và 2. Chúng tôi đo góc. Phép đo diễn ra với sự trợ giúp của thước đo góc, nó nằm song song với đường trung tuyến, sau đó góc nghiêng được ghi theo chiều kim đồng hồ.

Xác định góc dốc của một đường được xác định trên bản đồ.

Định nghĩa xảy ra chính xác theo cùng một nguyên tắc như tìm góc định hướng.

10. Bài toán trắc địa trực và nghịch trên mặt phẳng. Trong quá trình xử lý tính toán các phép đo được thực hiện trên mặt đất, cũng như trong thiết kế các kết cấu kỹ thuật và tính toán để chuyển các dự án vào tự nhiên, cần phải giải các bài toán trắc địa trực tiếp và nghịch đảo. . tọa độ đã biết X 1 và tại 1 điểm 1, góc định hướng 1-2 và khoảng cách đ 1-2 đến điểm 2 bạn cần tính tọa độ của nó X 2 ,tại 2 .

Cơm. 3.5. Để giải quyết các vấn đề trắc địa trực tiếp và nghịch đảo

Tọa độ của điểm 2 được tính theo công thức (Hình 3.5): (3.4) trong đó X,tại-gia tăng tọa độ bằng

(3.5)

Bài toán trắc địa nghịch đảo . tọa độ đã biết X 1 ,tại 1 điểm 1 và X 2 ,tại 2 điểm 2 cần tính khoảng cách giữa chúng đ 1-2 và góc định hướng  1-2 . Từ công thức (3.5) và hình. 3.5 cho thấy điều đó. (3.6) Để xác định góc định hướng  1-2, ta sử dụng hàm của tiếp tuyến cung. Đồng thời, chúng tôi tính đến việc các chương trình máy tính và máy vi tính đưa ra giá trị chính của tiếp tuyến cung  = , nằm trong khoảng 90+90, trong khi góc định hướng mong muốn  có thể có bất kỳ giá trị nào trong khoảng 0360.

Công thức chuyển từ  sang  phụ thuộc vào phần tư tọa độ mà hướng đã cho nằm ở đó hay nói cách khác, vào dấu hiệu của sự khác biệt y=y 2 y 1 và  x=X 2 X 1 (xem bảng 3.1 và hình 3.6). Bảng 3.1

Cơm. 3.6. Các góc có hướng và các giá trị chính của tiếp tuyến của cung trong các phần tư I, II, III, IV

Khoảng cách giữa các điểm được tính theo công thức

(3.6) hoặc theo cách khác - theo công thức (3.7)

Đặc biệt, máy đo tốc độ điện tử được trang bị các chương trình giải các bài toán trắc địa trực tiếp và nghịch đảo, giúp xác định tọa độ của các điểm quan sát trực tiếp trong quá trình đo thực địa, tính toán góc và khoảng cách cho công việc đánh dấu.

Và để tìm vị trí chính xác của các vật thể trên bề mặt trái đất cho phép mạng độ- một hệ thống vĩ tuyến và kinh tuyến. Nó dùng để xác định tọa độ địa lý của các điểm trên bề mặt trái đất - kinh độ và vĩ độ của chúng.

song song(từ tiếng Hy Lạp. song song- đi bộ gần đó) - đây là những đường được vẽ có điều kiện trên bề mặt trái đất song song với đường xích đạo; đường xích đạo - một đường tiết diện của bề mặt trái đất được mô tả bởi một mặt phẳng đi qua tâm trái đất vuông góc với trục quay của nó. Vĩ tuyến dài nhất là xích đạo; độ dài của các vĩ tuyến từ xích đạo đến các cực giảm dần.

kinh mạch(từ vĩ độ. kinh tuyến- giữa trưa) - các đường được vẽ theo quy ước trên bề mặt trái đất từ ​​cực này sang cực khác dọc theo con đường ngắn nhất. Tất cả các kinh tuyến đều có độ dài bằng nhau.Tất cả các điểm của một kinh tuyến nhất định có cùng kinh độ và tất cả các điểm của một vĩ tuyến nhất định có cùng vĩ độ.

Cơm. 1. Các thành phần của mạng độ

vĩ độ và kinh độ địa lý

Vĩ độ địa lý của điểm là giá trị của cung kinh tuyến tính bằng độ từ xích đạo đến điểm đã cho. Nó thay đổi từ 0° (xích đạo) đến 90° (cực). Phân biệt giữa các vĩ độ phía bắc và phía nam, viết tắt là n. và y.sh. (Hình 2).

Bất kỳ điểm nào ở phía nam của đường xích đạo sẽ có vĩ độ nam và bất kỳ điểm nào ở phía bắc của đường xích đạo sẽ có vĩ độ bắc. Để xác định vĩ độ địa lý của bất kỳ điểm nào có nghĩa là xác định vĩ độ của vĩ tuyến mà nó nằm trên đó. Trên bản đồ, vĩ độ của các vĩ tuyến được ký trên các khung bên phải và bên trái.

Cơm. 2. Vĩ độ

Kinh độ địa lý của một điểm là độ lớn của cung song song tính bằng độ từ kinh tuyến gốc đến điểm đã cho. Kinh tuyến ban đầu (không, hoặc Greenwich) đi qua Đài thiên văn Greenwich, nằm gần London. Ở phía đông của kinh tuyến này, kinh độ của tất cả các điểm là hướng đông, về phía tây là hướng tây (Hình 3). Kinh độ thay đổi từ 0 đến 180°.

Cơm. 3. Kinh độ địa lý

Để xác định kinh độ địa lý của bất kỳ điểm nào có nghĩa là xác định kinh độ của kinh tuyến mà điểm đó nằm trên đó.

Trên bản đồ, kinh độ của các kinh tuyến được ký ở các khung trên và dưới, và trên bản đồ các bán cầu - trên đường xích đạo.

Vĩ độ và kinh độ của bất kỳ điểm nào trên Trái đất tạo nên tọa độ địa lý. Do đó, tọa độ địa lý của Moscow là 56°N. và 38°Đ

Tọa độ địa lý của các thành phố ở Nga và các nước CIS

Thị trấn	vĩ độ	kinh độ
Abakan	53.720976	91.44242300000001
Arkhangelsk	64.539304	40.518735
Astana(Kazakhstan)	71.430564	51.128422
Astrakhan	46.347869	48.033574
Barnaul	53.356132	83.74961999999999
Belgorod	50.597467	36.588849
Biysk	52.541444	85.219686
Bishkek (Kyrgyzstan)	42.871027	74.59452
Blagoveshchensk	50.290658	127.527173
Bratsk	56.151382	101.634152
Bryansk	53.2434	34.364198
Velikiy Novgorod	58.521475	31.275475
Vladivostok	43.134019	131.928379
Vladikavkaz	43.024122	44.690476
vlađimia	56.129042	40.40703
Volgograd	48.707103	44.516939
Vologda	59.220492	39.891568
Voronezh	51.661535	39.200287
kinh tởm	43.317992	45.698197
Donetsk, Ukraina)	48.015877	37.80285
Ekaterinburg	56.838002	60.597295
Ivanovo	57.000348	40.973921
Izhevsk	56.852775	53.211463
Irkutsk	52.286387	104.28066
kazan	55.795793	49.106585
Ca-li-nin-grát	55.916229	37.854467
Kaluga	54.507014	36.252277
Kamensk-Uralsky	56.414897	61.918905
kemerovo	55.359594	86.08778100000001
Kiev(Ucraina)	50.402395	30.532690
Kirov	54.079033	34.323163
Komsomolsk trên Amur	50.54986	137.007867
Korolev	55.916229	37.854467
Kostroma	57.767683	40.926418
Krasnodar	45.023877	38.970157
Krasnoyarsk	56.008691	92.870529
Kursk	51.730361	36.192647
Lipetsk	52.61022	39.594719
Magnitogorsk	53.411677	58.984415
Makhachkala	42.984913	47.504646
Minsk, Belarus)	53.906077	27.554914
Mátxcơva	55.755773	37.617761
Murmansk	68.96956299999999	33.07454
Naberezhnye Chelny	55.743553	52.39582
Nizhny Novgorod	56.323902	44.002267
Nizhny 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
chim ưng	52.970306	36.063514
orenburg	51.76806	55.097449
Penza	53.194546	45.019529
Pervouralsk	56.908099	59.942935
Kỷ Permi	58.004785	56.237654
Prokopyevsk	53.895355	86.744657
pskov	57.819365	28.331786
Rostov trên sông Đông	47.227151	39.744972
Rybinsk	58.13853	38.573586
Ryazan	54.619886	39.744954
sa-ma-ra	53.195533	50.101801
Pê-téc-bua	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
sochi	43.581509	39.722882
Stavropol	45.044502	41.969065
sukhum	43.015679	41.025071
Tambov	52.721246	41.452238
Tashkent (Uzbekistan)	41.314321	69.267295
truyền hình	56.859611	35.911896
Tolyatti	53.511311	49.418084
Tomsk	56.495116	84.972128
Tula	54.193033	37.617752
Tyumen	57.153033	65.534328
Ulan-Ude	51.833507	107.584125
Ulyanovsk	54.317002	48.402243
Ufa	54.734768	55.957838
Khabarovsk	48.472584	135.057732
Kharkov, Ukraina)	49.993499	36.230376
Cheboksary	56.1439	47.248887
Chelyabinsk	55.159774	61.402455
mỏ	47.708485	40.215958
Ăng-ghen	51.498891	46.125121
Yuzhno-Sakhalinsk	46.959118	142.738068
Yakutsk	62.027833	129.704151
Yaroslavl	57.626569	39.893822

Trong Chương 1, người ta đã lưu ý rằng Trái đất có dạng hình cầu, tức là một quả bóng dẹt. Vì hình cầu trên mặt đất khác rất ít so với hình cầu nên hình cầu này thường được gọi là quả địa cầu. Trái đất quay quanh một trục tưởng tượng. Giao điểm của một trục tưởng tượng với quả địa cầu được gọi là cực. cực bắc địa lý (PN) được coi là nơi mà từ đó chuyển động quay của Trái đất được nhìn thấy ngược chiều kim đồng hồ. cực địa lý phía nam (Tái bút) là cực đối diện với hướng bắc.
Nếu chúng ta cắt quả địa cầu bằng một mặt phẳng đi qua trục (song song với trục) của vòng quay của Trái đất, chúng ta sẽ có một mặt phẳng tưởng tượng, được gọi là mặt phẳng kinh tuyến . Giao tuyến của mặt phẳng này với bề mặt trái đất được gọi là kinh tuyến địa lý (hoặc đúng) .
Mặt phẳng vuông góc với trục trái đất và đi qua tâm trái đất gọi là Mặt phẳng xích đạo , và giao tuyến của mặt phẳng này với bề mặt trái đất - Đường xích đạo .
Nếu bạn đi qua địa cầu một cách tinh thần với các mặt phẳng song song với đường xích đạo, thì các vòng tròn sẽ thu được trên bề mặt Trái đất, được gọi là song song .
Các vĩ tuyến và kinh tuyến được vẽ trên các quả địa cầu và bản đồ tạo thành bằng cấp lưới (Hình 3.1). Lưới độ giúp xác định vị trí của bất kỳ điểm nào trên bề mặt trái đất.
Đối với kinh tuyến ban đầu trong việc chuẩn bị các bản đồ địa hình được thực hiện Kinh tuyến thiên văn Greenwich đi qua Đài thiên văn Greenwich cũ (gần London từ 1675 - 1953). Hiện tại, các tòa nhà của Đài quan sát Greenwich là một bảo tàng về các công cụ thiên văn và điều hướng. Kinh tuyến gốc hiện đại đi qua Lâu đài Hirstmonceau 102,5 mét (5,31 giây) về phía đông của Kinh tuyến Thiên văn Greenwich. Kinh tuyến gốc hiện đại được sử dụng để định vị vệ tinh.

Cơm. 3.1. Lưới độ của bề mặt trái đất

tọa độ - các đại lượng góc hoặc tuyến tính xác định vị trí của một điểm trên mặt phẳng, bề mặt hoặc trong không gian. Để xác định tọa độ trên bề mặt trái đất, một điểm được chiếu bằng một đường thẳng đứng trên một hình elip. Để xác định vị trí các hình chiếu ngang của một điểm địa hình trong địa hình, người ta sử dụng các hệ thống địa lý , hình hộp chữ nhật và vùng cực tọa độ .
tọa độ địa lý xác định vị trí của một điểm so với đường xích đạo của trái đất và một trong các kinh tuyến, được lấy làm kinh tuyến ban đầu. Các tọa độ địa lý có thể được lấy từ các quan sát thiên văn hoặc đo đạc trắc địa. Trong trường hợp đầu tiên chúng được gọi là thiên văn , trong lần thứ hai - trắc địa . Đối với các quan sát thiên văn, phép chiếu các điểm lên bề mặt được thực hiện bằng dây dọi, đối với các phép đo trắc địa - bằng các pháp tuyến, do đó các giá trị của tọa độ địa lý thiên văn và trắc địa có phần khác nhau. Để tạo các bản đồ địa lý tỷ lệ nhỏ, lực nén của Trái đất bị bỏ qua và ellipsoid của cuộc cách mạng được coi là một hình cầu. Trong trường hợp này, tọa độ địa lý sẽ là hình cầu .
vĩ độ - giá trị góc xác định vị trí của một điểm trên Trái đất theo hướng từ xích đạo (0º) đến Bắc Cực (+90º) hoặc Nam Cực (-90º). Vĩ độ được đo bằng góc ở tâm trong mặt phẳng kinh tuyến của một điểm nhất định. Trên quả địa cầu và bản đồ, vĩ độ được hiển thị bằng cách sử dụng vĩ tuyến.

Cơm. 3.2. vĩ độ địa lý

kinh độ - giá trị góc xác định vị trí của một điểm trên Trái đất theo hướng Tây-Đông tính từ kinh tuyến Greenwich. Kinh độ được tính từ 0 đến 180 °, về phía đông - có dấu cộng, về phía tây - có dấu trừ. Trên quả địa cầu và bản đồ, vĩ độ được hiển thị bằng kinh tuyến.

Cơm. 3.3. kinh độ địa lý

3.1.1. tọa độ cầu

tọa độ địa lý hình cầu gọi là các đại lượng góc (kinh độ, vĩ độ) xác định vị trí của các điểm địa hình trên bề mặt quả cầu so với mặt phẳng xích đạo và kinh tuyến gốc.

hình cầu vĩ độ (φ) gọi góc giữa vectơ bán kính (đường nối tâm mặt cầu với một điểm cho trước) và mặt phẳng xích đạo.

hình cầu kinh độ (λ) là góc giữa mặt phẳng kinh tuyến gốc và mặt phẳng kinh tuyến của điểm cho trước (mặt phẳng đi qua điểm cho trước và trục quay).

Cơm. 3.4. Hệ tọa độ cầu địa lý

Trong thực tế địa hình người ta dùng mặt cầu có bán kính R = 6371 km, có bề mặt bằng bề mặt của ellipsoid. Trên mặt cầu đó, độ dài cung của đường tròn lớn là 1 phút (1852 m) gọi điện hải lý.

3.1.2. tọa độ thiên văn

địa lý thiên văn tọa độ là vĩ độ và kinh độ, xác định vị trí của các điểm trên bề mặt geoid so với mặt phẳng của đường xích đạo và mặt phẳng của một trong các kinh tuyến, được lấy làm kinh tuyến ban đầu (Hình 3.5).

thiên văn vĩ độ (φ) gọi là góc tạo bởi dây dọi đi qua một điểm cho trước và một mặt phẳng vuông góc với trục quay của Trái Đất.

Mặt phẳng của kinh tuyến thiên văn - mặt phẳng đi qua dây dọi tại một điểm cho trước và song song với trục quay của Trái Đất.
kinh tuyến thiên văn - giao tuyến của bề mặt geoid với mặt phẳng kinh tuyến thiên văn.

kinh độ thiên văn (λ) được gọi là góc nhị diện giữa mặt phẳng của kinh tuyến thiên văn đi qua một điểm cho trước, và mặt phẳng của kinh tuyến Greenwich, lấy làm kinh tuyến ban đầu.

Cơm. 3.5. Vĩ độ thiên văn (φ) và kinh độ thiên văn (λ)

3.1.3. Hệ tọa độ trắc địa

TẠI hệ tọa độ địa lý trắc địa đối với bề mặt mà vị trí của các điểm được tìm thấy, bề mặt được lấy thẩm quyền giải quyết -hình elip . Vị trí của một điểm trên mặt ellipsoid quy chiếu được xác định bởi hai giá trị góc - vĩ độ trắc địa (TẠI) và kinh độ trắc địa (L).
Mặt phẳng kinh tuyến trắc địa - một mặt phẳng đi qua pháp tuyến với bề mặt ellipsoid của trái đất tại một điểm cho trước và song song với trục nhỏ của nó.
kinh tuyến trắc địa - đường thẳng mà mặt phẳng của kinh tuyến trắc địa cắt bề mặt của ellipsoid.
song song trắc địa - giao tuyến của mặt elip với mặt phẳng đi qua một điểm cho trước và vuông góc với trục nhỏ.

trắc địa vĩ độ (TẠI)- góc tạo bởi pháp tuyến với bề mặt ellipsoid của trái đất tại một điểm cho trước và mặt phẳng của đường xích đạo.

trắc địa kinh độ (L)- góc nhị diện giữa mặt phẳng kinh tuyến trắc địa của điểm đã cho và mặt phẳng kinh tuyến trắc địa ban đầu.

Cơm. 3.6. Vĩ độ trắc địa (B) và kinh độ trắc địa (L)

3.2. XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ ĐỊA LÝ CỦA CÁC ĐIỂM TRÊN BẢN ĐỒ

Bản đồ địa hình được in thành các tờ riêng biệt, kích thước được đặt cho từng tỷ lệ. Các khung bên của tấm là các kinh tuyến, và các khung trên và dưới là các vĩ tuyến. . (Hình 3.7). Do đó, tọa độ địa lý có thể được xác định bởi các khung bên của bản đồ địa hình . Trên tất cả các bản đồ, khung trên cùng luôn hướng về phía bắc.
Kinh độ và vĩ độ địa lý được ký hiệu ở góc của mỗi tờ bản đồ. Trên các bản đồ của Tây bán cầu, ở góc tây bắc của khung của mỗi tờ, bên phải kinh độ của kinh tuyến, dòng chữ được đặt: "Phía tây Greenwich".
Trên bản đồ tỷ lệ 1: 25.000 - 1: 200.000, các cạnh của khung được chia thành các đoạn bằng 1′ (một phút, Hình 3.7). Các đoạn này được tô bóng qua một và được chia theo các điểm (ngoại trừ bản đồ tỷ lệ 1: 200.000) thành các phần 10 "(mười giây). Ngoài ra, trên mỗi tờ bản đồ tỷ lệ 1: 50.000 và 1: 100.000, chúng hiển thị giao điểm của kinh tuyến giữa và vĩ tuyến giữa với số hóa theo độ và phút, và dọc theo khung bên trong - đầu ra của các vạch chia phút với các nét dài 2 - 3 mm. Điều này cho phép, nếu cần, vẽ các vĩ tuyến và kinh tuyến trên bản đồ dán từ một số tờ.

Cơm. 3.7. Khung bên của bản đồ

Khi biên soạn các bản đồ tỷ lệ 1: 500.000 và 1: 1.000.000, một lưới bản đồ gồm các vĩ tuyến và kinh tuyến được áp dụng cho chúng. Các vĩ tuyến được vẽ lần lượt qua 20′ và 40 "(phút) và kinh tuyến - qua 30" và 1 °.
Tọa độ địa lý của một điểm được xác định từ vĩ tuyến nam gần nhất và từ kinh tuyến tây gần nhất đã biết vĩ độ và kinh độ. Ví dụ: đối với bản đồ có tỷ lệ 1: 50.000 "ZAGORYANI", vĩ tuyến gần nhất nằm ở phía nam của một điểm nhất định sẽ là vĩ tuyến 54º40′ N và kinh tuyến gần nhất nằm ở phía tây của điểm sẽ là kinh tuyến 18º00′ E. (Hình 3.7).

Cơm. 3.8. Xác định tọa độ địa lý

Để xác định vĩ độ của một điểm nhất định, bạn phải:

• đặt một chân của la bàn đo đến một điểm nhất định, đặt chân kia dọc theo khoảng cách ngắn nhất đến vĩ tuyến gần nhất (đối với bản đồ của chúng tôi là 54º40 ′);
• mà không thay đổi giải pháp của la bàn đo, hãy cài đặt nó trên khung bên với các vạch chia phút và giây, một chân phải nằm trên vĩ tuyến nam (đối với bản đồ của chúng tôi là 54º40 ′) và chân còn lại nằm giữa các điểm 10 giây trên khung;
• đếm số phút và giây từ vĩ tuyến nam đến chân thứ hai của la bàn đo;
• thêm kết quả thu được vào vĩ độ nam (đối với bản đồ 54º40′ của chúng tôi).

Để xác định kinh độ của một điểm nhất định, bạn phải:

• đặt một chân của la bàn đo đến một điểm nhất định, đặt chân còn lại dọc theo khoảng cách ngắn nhất đến kinh tuyến gần nhất (đối với bản đồ của chúng tôi là 18º00 ′);
• mà không thay đổi giải pháp của la bàn đo, hãy đặt nó thành khung ngang gần nhất với các vạch chia phút và giây (đối với bản đồ của chúng tôi, khung bên dưới), một chân phải ở trên kinh tuyến gần nhất (đối với bản đồ của chúng tôi là 18º00 ′) và chân kia giữa các điểm 10 giây trên khung ngang;
• đếm số phút và giây từ kinh tuyến Tây (trái) đến vạch giây của la bàn đo;
• thêm kết quả vào kinh độ của kinh tuyến phía tây (đối với bản đồ của chúng tôi là 18º00′).

Ghi chú thực tế là phương pháp xác định kinh độ của một điểm nhất định cho bản đồ tỷ lệ 1:50.000 và nhỏ hơn có sai số do sự hội tụ của các kinh tuyến giới hạn bản đồ địa hình từ phía đông và phía tây. Mặt phía bắc của khung sẽ ngắn hơn mặt phía nam. Do đó, sự khác biệt giữa các phép đo kinh độ trên khung phía bắc và phía nam có thể khác nhau vài giây. Để đạt được độ chính xác cao trong kết quả đo, cần xác định kinh độ ở cả hai phía nam và bắc của khung hình, sau đó nội suy.
Để cải thiện độ chính xác của việc xác định tọa độ địa lý, bạn có thể sử dụng phương pháp đồ họa. Để làm được điều này, cần nối các vạch chia mười giây gần nhất cùng tên với các điểm theo vĩ độ ở phía nam của điểm và theo kinh độ ở phía tây của điểm đó bằng các đường thẳng. Sau đó, xác định kích thước của các đoạn theo vĩ độ và kinh độ từ các đường đã vẽ đến vị trí của điểm và tóm tắt chúng tương ứng với vĩ độ và kinh độ của các đường đã vẽ.
Độ chính xác xác định tọa độ địa lý trên bản đồ tỷ lệ 1:25.000 - 1:200.000 lần lượt là 2" và 10".

3.3. HỆ PHỐI ĐOẠN CỰC

tọa độ cực được gọi là các đại lượng góc và tuyến tính xác định vị trí của một điểm trên mặt phẳng so với gốc tọa độ, lấy làm cực ( Ô) và trục cực ( hệ điều hành) (Hình 3.1).

Vị trí của một điểm bất kỳ ( m) được xác định bởi góc vị trí ( α ), được tính từ trục cực đến hướng đến điểm xác định và khoảng cách (khoảng cách ngang - hình chiếu của đường địa hình trên mặt phẳng nằm ngang) từ cực đến điểm này ( Đ.). Các góc cực thường được đo từ trục cực theo chiều kim đồng hồ.

Cơm. 3.9. hệ tọa độ cực

Đối với trục cực có thể lấy: kinh tuyến thật, kinh tuyến từ, trục tung của lưới, hướng đến mốc bất kỳ.

3.2. HỆ PHỐI HỢP Lưỡng cực

tọa độ lưỡng cực gọi hai đại lượng góc hoặc hai đại lượng tuyến tính xác định vị trí của một điểm trên mặt phẳng so với hai điểm xuất phát (các cực Ô 1 và Ô 2 cơm. 3.10).

Vị trí của bất kỳ điểm nào được xác định bởi hai tọa độ. Các tọa độ này có thể là hai góc vị trí ( α 1 và α 2 cơm. 3.10), hoặc hai khoảng cách từ các cực đến điểm xác định ( Đ. 1 và Đ. 2 cơm. 3.11).

Cơm. 3.10. Xác định vị trí của một điểm tại hai góc (α 1 và α 2 )

Cơm. 3.11. Xác định vị trí của một điểm theo hai khoảng cách

Trong một hệ tọa độ lưỡng cực, vị trí của các cực đã biết, tức là khoảng cách giữa chúng đã biết.

3.3. ĐIỂM CHIỀU CAO

Đã đánh giá trước đây kế hoạch hệ tọa độ , xác định vị trí của bất kỳ điểm nào trên bề mặt ellipsoid của trái đất hoặc ellipsoid tham chiếu , hoặc trên máy bay. Tuy nhiên, các hệ tọa độ được lên kế hoạch này không cho phép có được vị trí rõ ràng của một điểm trên bề mặt vật lý của Trái đất. Tọa độ địa lý chỉ vị trí của điểm đối với bề mặt của ellipsoid tham chiếu, tọa độ cực và lưỡng cực chỉ vị trí của điểm đối với mặt phẳng. Và tất cả những định nghĩa này không liên quan gì đến bề mặt vật lý của Trái đất, điều này thú vị hơn đối với một nhà địa lý hơn là một ellipsoid tham chiếu.
Do đó, các hệ tọa độ được lên kế hoạch không thể xác định rõ ràng vị trí của một điểm nhất định. Cần phải bằng cách nào đó xác định vị trí của bạn, ít nhất là với các từ “ở trên”, “ở dưới”. Chỉ về cái gì? Để có được thông tin đầy đủ về vị trí của một điểm trên bề mặt vật lý của Trái đất, tọa độ thứ ba được sử dụng - chiều cao . Do đó, cần phải xem xét hệ tọa độ thứ ba - hệ thống chiều cao .

Khoảng cách dọc theo một đường thẳng đứng từ bề mặt phẳng đến một điểm trên bề mặt vật lý của Trái đất được gọi là độ cao.

Có chiều cao tuyệt đối nếu chúng được tính từ bề mặt phẳng của Trái đất và liên quan đến (có điều kiện ) nếu chúng được tính từ một bề mặt mức tùy ý. Thông thường, mức độ của đại dương hoặc biển khơi ở trạng thái yên tĩnh được coi là nguồn gốc của độ cao tuyệt đối. Ở Nga và Ukraine, độ cao tuyệt đối được lấy làm gốc số không của chân đế Kronstadt.

chân đế- một thanh ray có vạch chia, được cố định thẳng đứng trên bờ để có thể xác định vị trí của mặt nước ở trạng thái tĩnh lặng nhờ nó.
chân đế Kronstadt- một dòng trên một tấm đồng (bảng) được gắn ở mố đá granit của Cầu Xanh của Kênh Obvodny ở Kronstadt.
Chân đế đầu tiên được lắp đặt dưới triều đại của Peter Đại đế, và kể từ năm 1703, các quan sát thường xuyên về mực nước biển Baltic bắt đầu. Chẳng mấy chốc, bãi đỗ xe đã bị phá hủy và chỉ từ năm 1825 (và cho đến nay) các hoạt động quan sát thường xuyên mới được nối lại. Năm 1840, nhà thủy văn học M.F. Reinecke đã tính toán độ cao trung bình của biển Baltic và ghi nó trên mố đá granit của cây cầu dưới dạng một đường ngang sâu. Kể từ năm 1872, tính năng này được coi là điểm không khi tính toán độ cao của tất cả các điểm trên lãnh thổ của nhà nước Nga. Chân đế Kronstadt đã được sửa đổi nhiều lần, tuy nhiên, vị trí của nhãn hiệu chính của nó vẫn được giữ nguyên trong quá trình thay đổi thiết kế, tức là. xác định vào năm 1840
Sau khi Liên Xô sụp đổ, các nhà khảo sát Ukraine đã không phát minh ra hệ thống độ cao quốc gia của riêng họ và hiện tại ở Ukraine, nó vẫn được sử dụng hệ chiều cao Baltic.

Cần lưu ý rằng, trong mọi trường hợp cần thiết, các phép đo không được lấy trực tiếp từ mực nước biển Baltic. Có những điểm đặc biệt trên mặt đất, độ cao của chúng trước đây đã được xác định trong hệ thống độ cao của Baltic. Những điểm này được gọi là điểm chuẩn .
độ cao tuyệt đối h có thể dương (đối với các điểm trên mực nước biển Baltic) và âm (đối với các điểm dưới mực nước biển Baltic).
Hiệu giữa hai độ cao tuyệt đối của hai điểm gọi là liên quan đến chiều cao hoặc là thặng dư (h):
h =H VÀ-H TẠI .
Sự vượt quá của một điểm so với điểm khác cũng có thể tích cực và tiêu cực. Nếu độ cao tuyệt đối của điểm VÀ lớn hơn độ cao tuyệt đối của điểm TẠI, I E. ở trên điểm TẠI, thì phần thừa của điểm VÀ vượt qua dấu chấm TẠI sẽ dương và ngược lại, vượt quá điểm TẠI vượt qua dấu chấm VÀ- tiêu cực.

Thí dụ. Độ cao tuyệt đối của điểm VÀ và TẠI: h VÀ = +124,78 tôi; h TẠI = +87,45 tôi. Tìm sự vượt quá lẫn nhau của các điểm VÀ và TẠI.

Phán quyết. vượt điểm VÀ vượt qua dấu chấm TẠI
h A(B) = +124,78 - (+87,45) = +37,33 tôi.
vượt điểm TẠI vượt qua dấu chấm VÀ
h BA) = +87,45 - (+124,78) = -37,33 tôi.

Thí dụ. Điểm chiều cao tuyệt đối VÀ bằng h VÀ = +124,78 tôi. vượt điểm TỪ vượt qua dấu chấm VÀ bằng h C(A) = -165,06 tôi. Tìm độ cao tuyệt đối của một điểm TỪ.

Phán quyết. Điểm chiều cao tuyệt đối TỪ bằng
h TỪ = h VÀ + h C(A) = +124,78 + (-165,06) = - 40,28 tôi.

Trị số của độ cao gọi là độ cao của điểm (tuyệt đối hoặc có điều kiện).
Ví dụ, h VÀ = 528,752 m - điểm tuyệt đối của điểm VÀ; H" TẠI \u003d 28,752 m - độ cao có điều kiện của điểm TẠI .

Cơm. 3.12. Độ cao của các điểm trên bề mặt trái đất

Để di chuyển từ độ cao có điều kiện sang độ cao tuyệt đối và ngược lại, cần phải biết khoảng cách từ bề mặt cấp chính đến bề mặt có điều kiện.

Băng hình
Kinh tuyến, vĩ tuyến, vĩ độ và kinh độ
Xác định vị trí của các điểm trên bề mặt trái đất

Câu hỏi và nhiệm vụ để tự kiểm soát

1. Mở rộng các khái niệm: cực, mặt phẳng xích đạo, xích đạo, mặt phẳng kinh tuyến, kinh tuyến tuyến, vĩ tuyến, lưới tọa độ, tọa độ.
2. Tọa độ địa lý được xác định tương đối với những mặt phẳng nào trên quả địa cầu (hình elip của vòng quay)?
3. Sự khác biệt giữa tọa độ địa lý thiên văn và tọa độ trắc địa là gì?
4. Sử dụng bản vẽ, mở rộng các khái niệm về "vĩ độ cầu" và "kinh độ cầu".
5. Vị trí của các điểm trong hệ tọa độ thiên văn được xác định trên bề mặt nào?
6. Sử dụng hình vẽ, hãy mở rộng các khái niệm "vĩ độ thiên văn" và "kinh độ thiên văn".
7. Vị trí của các điểm trong hệ tọa độ trắc địa được xác định trên mặt phẳng nào?
8. Sử dụng bản vẽ, mở rộng các khái niệm "vĩ độ trắc địa" và "kinh độ trắc địa".
9. Tại sao, để cải thiện độ chính xác của việc xác định kinh độ, cần phải kết nối các đơn vị mười giây gần nhất cùng tên với điểm bằng các đường thẳng?
10. Làm thế nào bạn có thể tính toán vĩ độ của một điểm nếu bạn xác định số phút và giây từ khung phía bắc của bản đồ địa hình?
11. Các tọa độ cực là gì?
12. Mục đích của trục cực trong hệ tọa độ cực là gì?
13. Những tọa độ được gọi là lưỡng cực?
14. Thực chất của bài toán trắc địa trực tiếp là gì?