Определение на карте географических координат: Определение географических координат и нанесение на карту объектов по известным координатам

Определение географических координат и нанесение на карту объектов по известным координатам

Географические координаты точки, расположенной на карте, определяют от ближайших к ней параллели и меридиана, широта и долгота которых известна.

Рамка топографической карты разбита на минуты, которые разделены точками на деления по 10 секунд в каждом. На боковых сторонах рамки обозначены широты, а на северной и южной — долготы.

 

Рис. 1. Определение географических координат точки по карте (точка А) и нанесение на карту точки по географическим координатам (точка Б)

Пользуясь минутной рамкой карты можно:

Определить географические координаты любой точки на карте

Например, координаты точки А (рис.1). Для этого необходимо с помощью циркуля-измерителя измерить кратчайшее расстояние от точки А до южной рамки карты, затем приложить измеритель к западной рамке и определить количество минут и секунд в измеренном отрезке, сложить полученное (измеренное) значение минут и секунд (0’27») с широтой юго-западного угла рамки — 54°30′.

Широта точки на карте будет равна: 54°30’+0’27» = 54°30’27».

Долгота определяется аналогично.

Измеряют с помощью циркуля-измерителя кратчайшее расстояние от точки А до западной рамки карты, прикладывают циркуль-измеритель к южной рамке, определяют количество минут и секунд в измеренном отрезке (2’35») складывают полученное (измеренное) значение с долготой юго-западного угла рамки- 45°00′.

Долгота точки на карте будет равна: 45°00’+2’35» = 45°02’35»

Нанести любую точку на карту по заданным географическим координатам

Например, точку Б широта: 54°31 ’08», долгота 45°01 ’41».

Для нанесения на карту точки по долготе необходимо провести истинный меридиан через данную точку, для чего соединить одинаковое количество минут по северной и южной рамке; для нанесения на карту точки по широте необходимо провести параллель через данную точку, для чего соединить одинаковое количество минут по западной и восточной рамке. Пересечение двух прямых определит местоположение точки Б.

1.12. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ПО КАРТЕ

Книга найдена на http://www.geolink-group.com/tourclub/ — спасибо создателям

Вы можете заказать 2CD с картами Юга России

Содержание книги

 

 

1.12. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ПО КАРТЕ

 

Географические координаты—угловые величины: широта (р и долгота К, определяющие положение объектов на земной поверхности и на карте (рис. 20).

Широта— угол (р между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора. Широты изменяются от 0 до 90°; в северном полушарии они называются северными, в южном — южными.

Долгота— двухгранный угол К между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки земной поверхности. За начальный меридиан принят меридиан, проходящий через центр Гринвичской обсерватории (район Лондона). Начальный меридиан называют Гринвичским. Долготы изменяются от О до 180°. Долготы, отсчитываемые на восток от Гринвичского меридиана, называются восточными, а долготы,. отсчитываемые на запад, — западными.

Географические координаты, полученные из астрономических наблюдений, называются астрономическими, а координаты, полученные геодезическими методами и определяемые по топографическим картам, —геодезическими. Значения астрономических и геодезических координат одних и тех же точек отличаются незначительно — в линейных мерах в среднем на 60—90

м.

Географическая (картографическая) сетка образуется на карте линиями параллелей и меридианов. Она используется для целеука-зания и определения географических координат объектов.

На топографических картах линии параллелей и меридианов служат внутренними рамками листов; их широты и долготы подписываются на углах каждого листа. На листах карт на западное полушарие в северо западном углу рамки помещается надпись «К западу от Гринвича».-

 

 

 

Рис. 20. Географические координаты: ф—широта точки Л; К—долгота точки А

На листах карт масштаба 1:50000, 1:100000 и 1:200000 показываются пересечения средних параллелей и меридианов и дается их оцифровка в градусах и минутах. По этим данным восстанавливают подписи широт и долгот сторон рамок листов, срезанных при склейке карты. Кроме того, вдоль сторон рамок внутри листа сделаны небольшие (по 2—3 мм) штрихи через одну минуту, по которым можно прочертить параллели и меридианы на карте, склеенной из многих листов.

На картах масштаба 1:25 000, 1:50000 и 1:200000 стороны рамок разделены на отрезки, равные в градусной мере одной минуте. Минутные отрезки оттенены через один и разделены точками (за исключением карты масштаба 1:200000) на части по 10″.

На листах карты масштаба 1:500 000 параллели проведены через 30′, а меридианы—через 20′; на картах масштаба 1:1000000

параллели проведены через 1°, меридианы — через 40′. Внутри каждого листа карты на линиях параллелей и меридианов подписаны их широты и долготы, которые позволяют определять географические координаты на большой склейке карт.

Определение географических координат объекта по карте производится по ближайшим к нему параллелям и меридианам, широта и долгота которых известна. На картах масштаба 1:25000—

 

1 :200 000 для этого приходится, как правило, предварительно провести ‘южнее объекта параллель и западнее—меридиан, соединив линиями соответствующие штрихи, имеющиеся вдоль рамки листа карты.

Широту параллели и долготу меридиана рассчитывают и подписывают на карте (в градусах и минутах). Затем оценивают в угловой мере (в секундах или долях минуты) отрезки от объекта до параллели и меридиана (Ami и Ami на рис. 21), сопоставив их линейные размеры с минутными (секундными) промежутками на сторонах рамки. Величину отрезка Ат\ прибавляют к широте параллели, а отрезка Ami — к долготе меридиана и получают искомые географические координаты объекта — широту и долготу.

На рис. 21 показан пример определения географических координат объекта А, его координаты: северная широта 54°35’40», восточная долгота 37°41 ’30».

Нанесение объекта на карту по географическим координатам. На западной и восточной сторонах рамки листа карты отмечают черточками отсчеты, соответствующие широте объекта. Отсчет широты начинают от оцифровки южной стороны рамки и продолжают по минутным и секундным промежуткам.
Спасибо!

Что такое географические системы координат?—Справка

В географической системе координат (ГСК) используется трехмерная сферическую поверхность для определения местоположения на Земле. ГСК часто неправильно называют датумом, хотя датум – это только часть ГСК. ГСК включает угловую единицу измерения, начальный меридиан и датум (основанный на сфероиде).

Точка на сфероиде определяется значениями широты и долготы. Широта и долгота – это углы, вершина которых расположена в центре Земли, а одна из сторон проходит через точку на земной поверхности. Углы, как правило, измеряются в градусах (или в градах). Земля в виде глобуса, на котором показаны значения широты и долготы.

В сферической системе “горизонтальные линии” или линии, соответствующие направлению восток-запад, это линии равной широты, или параллели. “Вертикальные линии”, или линии идущие в направлении с юга на север, это линии равной долготы, или меридианы. Эти линии опоясывают глобус и образуют сеть географической координатной привязки, называемую градусной сеткой.

Линия широты, которая расположена посередине между полюсами, носит название экватора. Она соответствует линии нулевой широты. Линия нулевой долготы носит название нулевого (или начального) меридиана. Для большинства географических систем координат нулевой меридиан – это линия долготы, проходящая через обсерваторию Гринвич в Англии. Некоторые страны используют в качестве нулевых меридианов линии долготы, проходящие через Берн, Боготу или Париж. Начальная точка картографической сетки (0,0) определяется местом пересечения экватора и нулевого меридиана. Затем глобус делится на четыре географических квадранта (четверти шара), которые определяются показаниями компаса в начальной точке. Север и юг расположены, соответственно, выше и ниже экватора, а запад и восток – соответственно, слева и справа от нулевого меридиана.

Здесь показаны параллели и меридианы, образующие градусную сетку.

Значения широты и долготы, как правило, измеряются либо в десятичных градусах, либо в градусах, минутах, секундах (DMS). Значения широты отсчитываются относительно экватора и могут изменяться от 90° на Южном полюсе до +90° на Северном полюсе. Значения долготы отсчитываются относительно нулевого меридиана. Они могут меняться от -180° при движении на запад от нулевого меридиана и до 180° при движении на восток от нулевого меридиана. Если за нулевой меридиан принят Гринвич, то координаты в Австралии, расположенной к югу от экватора и к востоку от Гринвича, будут иметь положительные значения долготы и отрицательные значения широты.

Удобно отсчитывать значения долготы по оси X, а широты – по оси Y. В географической системе координат данные отображаются так, как будто градус – это линейная единица измерения. Этот метод по существу не отличается от проекции Plate Carrée.

Более подробно о равнопромежуточной проекции

Хотя значения широты и долготы используются для определения точного положения точки на поверхности шара, эти величины не являются универсальными единицами измерения. Только на экваторе расстояние, соответствующее одному градусу долготы примерно равно расстоянию, соответствующему одному градусу широты. Это происходит из-за того, что экватор – это единственная параллель, чья длина соответствует длине меридиана (двойного). (Окружности, у которых тот же радиус, что и у сфероида Земли, носят название больших окружностей. Таковыми являются экватор и все меридианы).

Выше и ниже экватора, окружности, которые определяют параллели, становятся постепенно все короче и короче, пока не превратятся в точку на Северном и Южном полюсах, в которой сходятся меридианы. По мере того, как меридианы сходятся к полюсам, расстояние, соответствующее одному градусу широты уменьшается до нуля. На сфероиде Кларка 1866 один градус широты на экваторе равен 111,321 км, в то время как на широте 60° – только 55,802 км.Поскольку градусы широты и долготы не имеют стандартной длины, вы не можете точно измерять расстояния или площади или легко отображать данные на плоской карте или экране компьютера.

Таблицы поддерживаемых географических систем координат, датумов и т.п. доступны в файле geographic_coordinate_systems. pdf в папке ArcGIS Documentation.

Связанные темы

Отзыв по этому разделу?

Практическая работа «Определение по карте географических координат различных географических объектов»

Практическая работа 6 класс

1 вариант

Цель работы – научиться определять географические координаты точек, и расстояний в градусах и километрах по карте.

Оборудование: атлас.

Задание 1: Определить географические координаты.

1. г. Бразилиа

2. вулк. Камерун

3. г. Нью-Дели

4. г. Мак-Кинли

Задание 2: Определить по географическим координатам объект.

1. 35⁰ с.ш. 140º в.д. 2. 2⁰ ю.ш. 78º з.д.

Задание 3:

А) Определить расстояние в градусах и километрах Южной Америки по 20-ой параллели южной широты.

Б) Определить расстояние от г. Москвы в градусах и километрах до экватора.

Практическая работа 6 класс

2 вариант

Цель работы – научиться определять географические координаты точек, и расстояний в градусах и километрах по карте.

Оборудование: атлас.

Задание 1: Определить географические координаты.

1. вдп. Анхель

2. г. Кейптаун

3. г. Канберра

4. г. Сан-Франциско

Задание 2: Определить по географическим координатам объект.

2. 35⁰ с.ш. 138º в.д. 2. 35⁰ ю.ш. 59º з.д.

Задание 3:

А) Определить расстояние в градусах и километрах Южной Америки по 30-ой параллели южной широты.

Б) Определить расстояние от г. Москвы в градусах и километрах до северного полюса.

Практическая работа 6 класс

3 вариант

Цель работы – научиться определять географические координаты точек, и расстояний в градусах и километрах по карте.

Оборудование: атлас.

Задание 1: Определить географические координаты.

1. г. Париж

2. вулк. Килиманджаро

3. г. Мельбурн

4. м. Гальинас

Задание 2: Определить по географическим координатам объект.

5. 37º с.ш. 12º з.д. 2. 28⁰ с.ш. 77º в.д.

Задание 3:

А) Определить расстояние в градусах и километрах Южной Америки по 20-ой параллели южной широты.

Б) Определить расстояние от г. Москвы в градусах и километрах до экватора.

Практическая работа 6 класс

4 вариант

Цель работы – научиться определять географические координаты точек, и расстояний в градусах и километрах по карте.

Оборудование: атлас.

Задание 1: Определить географические координаты.

1. г. Вашингтон

2. влк. Камерун

3. г. Пекин

4. м. Горн

Задание 2: Определить по географическим координатам объект.

6. 52⁰ с.ш. 57º з.д. 2. 34⁰ ю.ш. 19º в.д.

Задание 3:

А) Определить расстояние в градусах и километрах Южной Америки по 30-ой параллели южной широты.

Б) Определить расстояние от г. Москвы в градусах и километрах до северного полюса.

«Определение географических координат по карте».

Практическая работа № 1.

Тема: «Определение географических координат по карте».

Цель: формирование у учащихся умения определять направления, расстояния и географические координаты по карте.

              

1. Определите координаты, и полученные данные занесите в прилагаемую таблицу

Таблица №1

Название объекта

     какая  широта

         Какая  долгота

1. г.Хабаровск

2.гора Эверест

3.мыс Дежнева

4. город Претория

5.город Бразилиа

 

 

                          

Задание 2.определите по координатам название(объект) и полученные данные запиши в таблицу 2.

Таблица №2  

                   Что вы нашли?

       Данная широта

      данная   долгота

0°с.ш.

60°з.д.

 

40°с.ш.

52°в.д.

 

24°ю.ш.

60°в.д.

 

18°ю.ш.

58°в.д.

 

44°ю.ш.

28°в.д.

 

                    

Задание 3.теперь давайте по карте полушарий определим расстояния из примеров ниже:

1) от экватора до Оренбурга;                      3) от Самары до Астаны;

2) от Пензы до Еревана;                    4) от Владимира до Южного полюса.

 

2. Определение расстояний, направлений и географических координат.

 

Цель работы: формирование умений определять географические координаты, направления и расстояния  по карте.

 

Задание 1.  из предложенного списка определите широту и долготу. полученные результаты внесите в таблицу 1.

№1

 

Географический  объект

Искомые параметры

Широта

Долгота

Гора Косцюсшко

 

 

Влк. Килиманджаро

 

 

Вдпю Анхель

 

 

г. Орск

 

 

Город Канберра

 

 

 №2 

Искомые параметры

Что это за объект?

Широта

Долгота

47˚с.ш.

49˚з.д.

 

66˚ с.ш.

145˚ в.д.

 

45˚с.ш.

23˚ з.д.

 

24˚ ю. ш.

53˚ в.д.

 

Задание 2.  найдите все объекты из задания на карте и определите расстояния от г.Прага (Чехия) до других географических объектов: до г. Эльбрус, Панамский канал, Вашингтона (столица США)

Практическая работа по географии «Определение по карте географических координат точек»

Практическая работа. Определение по карте географических координат точек.

Задание № 1. Используя карту полушарий, определите координаты заданного географического объекта.

1 вариант			2 вариант
№	объект	координаты	№	объект	координаты
1	водопад Виктория		1	озеро Чад
2	город Нью-Йорк		2	город Бразилиа
3	город Париж		3	город Токио

Задание № 2. Используя карту полушарий, определите географический объект по координатам.

1 вариант			2 вариант
№	координаты	объект	№	координаты	объект
1	14° ю.ш. 76°з.д.		1	35° ю.ш. 59° з.д.
2	9° с.ш. 39° в.д.		2	33° ю.ш. 20° в.д.
3	7° ю.ш. 105° в.д.		3	17° ю.ш. 69° з.д.

Задание № 3: Используя физическую карту России, определите координаты заданного географического объекта.

1 вариант			2 вариант
№	объект	координаты	№	объект	координаты
1	город Волгоград		1	город Осло
2	город Киев		2	гора Народная
3	город Хабаровск		3	город Комсомольск – на — Амуре

Дополнительные задания:

№ 1. На какой вулкан отправились вулканологи, если он находится на 41°с. ш. 16° в.д.?

№ 2. По дну этого пролива построен тоннель, который соединяет остров и материк. Как называются остров и материк, если тоннель расположен на 51°с.ш. 1° в.д.?

Практическая работа. «Определение географических координат по географической карте»

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа. «Определение географических координат по географической карте»»

Практическая работа № 4 « Определение географических координат по географической карте»

Цели:

а) образовательные: в результате практической работы учащиеся закрепят умение определять географические координаты;

б) развивающие: развитие логического мышления – учащиеся научатся использовать знания в новой ситуации;

в) воспитательные:

учащиеся раскроют значимость знаний о географических координатах для практической жизни людей;

проявят уверенность в своих силах при определении географических координат;

Задачи урока:

закрепить умения учащихся определять:

• географическую широту;

• географическую долготу;

• географические координаты.

Повторение теории

1. что такое глобус?

2. что такое карта?

3. условная линия, проведённая от северного полюса до южного называется …

4. что такое параллели?

5. какая параллель самая длинная?

6. в какие стороны горизонта направлены меридианы?

7. в какие стороны горизонта направлены параллели?

8. что такое географическая широта?

9. какая бывает широта?

10. как определить широту?

11. что такое географическая долгота?

12. какая бывает долгота?

13. как определяется географическая долгота?

14. как называют нулевой меридиан7

15. что такое географические координаты?

16. какие точки имеют координаты 90° ю. ш., 90° с.ш.?

17. как называется параллель 0° ?

18. в каком полушарии находится Северная Америка?

19. в каком полушарии находится Австралия?

20. какие материки лежат только в северном полушарии?

21. какие материки лежат только в южном полушарии?

22. какие материки лежат и в южном, и в северном полушарии?

Выполнение практической работы

1 вариант

1. По каким линиям определяется географическая широта?

2. Какой бывает географическая долгота?

3. От какой линии определяется географическая широта?

4. Определть географические координаты объектов:

А) Рим

Б) Каракас

В) Канберра

5. Найти объекты по географическим координатам:

А) с.ш; 5з.д.

Б) 36ю.ш.; 130в.д.

В) 29с.ш.; 83в.д.

Г) 90ю.ш.;0д

Дополнительные задания:

 На какой вулкан отправились вулканологи, если он находится на 41°с.ш. 16° в.д.?

2 вариант

1. По каким линиям определяется географическая долгота ?

2. Какой бывает географическая широта?

3. От какой линии определяется географическая долгота?

4.Определть географические координаты объектов:

А) Алжир

Б) Буэнос-Айрес

В) Токио

5. Найти объекты по географическим координатам:

А) 20с.ш.; 78з.д.

Б) 54ю. ш.; 72з.д.

В) 58с.ш.; 58в.д.

Г) 0ш.; 33в.д.

Дополнительные задания:

По дну этого пролива построен тоннель, который соединяет остров и материк. Как  называются остров и материк, если тоннель расположен на 51°с.ш. 1° в.д

Что такое географические системы координат?—Справка

Географическая система координат (ГСК) использует трехмерную сферическую поверхность для определения местоположения на Земле. ОСК часто неправильно называют датумом, но датум — это только одна часть ОСК. GCS включает в себя угловую единицу измерения, нулевой меридиан и датум (на основе сфероида).

Точка определяется значениями ее долготы и широты. Долгота и широта — это углы, измеряемые от центра земли до точки на поверхности земли.Углы часто измеряются в градусах (или в градах). На следующем рисунке мир показан в виде глобуса со значениями долготы и широты.

В сферической системе горизонтальные линии, или линии восток-запад, являются линиями равной широты или параллелями. Вертикальные линии, или линии север-юг, — это линии равной долготы, или меридианы. Эти линии охватывают земной шар и образуют сеть с координатной сеткой, называемую координатной сеткой.

Линия широты на полпути между полюсами называется экватором.Он определяет линию нулевой широты. Линия нулевой долготы называется нулевым меридианом. Для большинства географических систем координат нулевой меридиан — это долгота, проходящая через Гринвич, Англия. Другие страны используют линии долготы, которые проходят через Берн, Боготу и Париж, в качестве нулевых меридианов. Начало координатной сетки (0,0) определяется точкой пересечения экватора и нулевого меридиана. Затем земной шар делится на четыре географических квадранта, которые основаны на азимутах по компасу от начала координат.Север и юг находятся выше и ниже экватора, а запад и восток — слева и справа от нулевого меридиана.

На этом рисунке показаны параллели и меридианы, образующие координатную сетку.

Значения широты и долготы традиционно измеряются либо в десятичных градусах, либо в градусах, минутах и ​​секундах (DMS). Значения широты измеряются относительно экватора и колеблются от -90° на Южном полюсе до +90° на Северном полюсе. Значения долготы измеряются относительно нулевого меридиана.Они варьируются от -180° при движении на запад до 180° при движении на восток. Если нулевой меридиан находится в Гринвиче, то Австралия, которая находится к югу от экватора и к востоку от Гринвича, имеет положительные значения долготы и отрицательные значения широты.

Может оказаться полезным приравнять значения долготы к X, а значения широты к Y. Данные, определенные в географической системе координат, отображаются так, как если бы градус был линейной единицей измерения. Этот метод в основном такой же, как и проекция Пластины Карре.

Узнайте больше о проекции Плейт-Карре

Хотя долгота и широта позволяют определить точное положение на поверхности земного шара, они не являются едиными единицами измерения. Только вдоль экватора расстояние, представленное одним градусом долготы, приблизительно соответствует расстоянию, представленному одним градусом широты. Это потому, что экватор является единственной параллелью размером с меридиан. (Круги того же радиуса, что и сферическая Земля, называются большими кругами. Экватор и все меридианы — большие круги.)

Выше и ниже экватора круги, определяющие параллели широты, постепенно уменьшаются, пока не станут единой точкой на Северном и Южном полюсах, где сходятся меридианы. Когда меридианы сходятся к полюсам, расстояние, представленное одним градусом долготы, уменьшается до нуля. На сфероиде Кларка 1866 года один градус долготы на экваторе равен 111,321 км, а на 60° широты — всего 55,802 км. Поскольку градусы широты и долготы не имеют стандартной длины, вы не можете точно измерить расстояния или площади или легко отобразить данные на плоской карте или экране компьютера.

Таблицы поддерживаемых географических систем координат, датумов и т. д. доступны в файле ageographic_coordinate_systems.pdf в папке ArcGIS Documentation.

Похожие темы

Отзыв по этой теме?

Географические координаты Определение | Law Insider

Связанный с

Географические координаты

Координатор услуг означает сотрудника общественной программы по развитию инвалидности или другого агентства, которое заключает контракт с округом или Департаментом, который выбран для планирования, закупки, координации, мониторинга индивидуального плана поддержки услуги, а также выступать в качестве сторонника для лиц с нарушениями развития.Термин «кейс-менеджер» является синонимом «координатора услуг».

Ограниченные территории означает (i) Кубу, Судан, Иран, Северную Корею, Сирию и территорию Крыма/Севастополя; и (ii) любая другая страна или территория, на которую распространяются санкции Соединенного Королевства, Европейского Союза, США, Организации Объединенных Наций или других стран.

Географический район означает трехзначный почтовый индекс, в котором предоставляется услуга, лечение, процедура, лекарства или расходные материалы; большую площадь, если это необходимо для получения репрезентативного поперечного сечения расходов на аналогичное лечение, услугу, процедуру, устройство, лекарство или поставку.

Географическая территория включает любую территорию, официально закрепленную за Сотрудником, а также все территории, на которых Сотрудник оказывал какие-либо услуги, продавал любые продукты или иным образом нес ответственность в любое время в течение восемнадцати (18) месяцев, предшествующих дате увольнения Сотрудника. ;

Координатор службы имеет значение, указанное в разделе 2.2.

Координатор программы означает лицо, назначенное из программ снегоходов, вездеходов и лодок для координации деятельности по сертификации и развитию инструкторов, разработки стандартов учебных программ для программ, проведения разъяснительной работы для программ, обучения инструкторов-добровольцев и оценки их навыков. и служить основным контактным лицом для получения информации о программах.

Координатор программы SBE означает лицо, время от времени назначаемое городским директором по общественному и экономическому развитию для выполнения правил SBE.

Территория ограниченного доступа означает любой штат, округ или населенный пункт в США, в котором Компания ведет бизнес, а также любую другую страну, город, штат, юрисдикцию или территорию, в которой Компания ведет бизнес.

Конкурентная деятельность означает любую коммерческую деятельность, в которой Компания или любой другой член Группы компаний участвовали (или намеревались участвовать) в течение Срока найма или после прекращения трудовых отношений Сотрудника по настоящему Соглашению занимались бизнесом. (или имел намерение участвовать) во время такого увольнения.

Координатор проекта означает сотрудника округа колледжей Аламо, указанного в Приложении А к настоящему документу, который будет управлять отношениями между округом колледжей Аламо и Подрядчиком. Назначенный сотрудник должен быть осведомлен о Проекте и иметь опыт управления проектами, подобными тому, который указан в настоящем документе.

Координация услуг означает специализированную услугу управления уходом, которая предоставляется Координатором услуг и которая включает, но не ограничивается:

Конкурирующие услуги , владелец, партнер, акционер, инвестор, участник совместного предприятия, кредитор, директор, менеджер, должностное лицо, сотрудник, консультант, независимый подрядчик, представитель или агент или иным образом) любые услуги, которые аналогичны по назначению или функциям услугам, которые вы предоставили Компании в течение двух лет, предшествующих прекращению вашей работы, которые могут включать использование или раскрытие Конфиденциальной информации или которые могут включать возможности для бизнеса, связанные с Соответствующими продуктами.

Географический район означает Северную Америку, Европу или Азиатско-Тихоокеанский регион, в зависимости от обстоятельств.

Координатор по надежности или «КК» означает организацию с высшим уровнем полномочий, которая отвечает за надежную работу энергосистемы, имеет широкий обзор энергосистемы и имеет рабочие инструменты. , процессы и процедуры, включая полномочия по предотвращению или смягчению аварийных операционных ситуаций как при анализе на следующий день, так и при операциях в реальном времени.Полномочия координатора по надежности достаточно широки, чтобы обеспечить возможность расчета операционных пределов надежности присоединения, которые могут основываться на рабочих параметрах систем передачи, выходящих за рамки видения любого Оператора передачи.

Конкурентные услуги означает услуги, конкурирующие с коммерческой деятельностью, осуществляемой Компанией или Аффилированным лицом на дату увольнения Получателя по любой причине или на любую более раннюю дату предполагаемого нарушения Получателем гранта ограничений, изложенных в Разделе 17 настоящего Соглашения. , которые включают, помимо прочего, предоставление продуктов и услуг для облегчения или помощи в перемещении платежной и финансовой информации в электронной торговле, торговую обработку, торговый эквайринг, обработку кредитных и дебетовых транзакций, гарантию и проверку чеков, электронные авторизация и захват, услуги по управлению терминалами, услуги по картам покупок, обмен финансовыми электронными данными, услуги по управлению денежными средствами и услуги банковских переводов.

Конфиденциальная информация о конкуренции означает информацию о Корпорации или ее Аффилированных лицах, которую, по мнению PEGI, можно обоснованно ожидать от одного или нескольких Аффилированных лиц PSP для конкуренции с PEGI. Невзирая на положения настоящего Соглашения об обратном (включая Раздел 7), PSP ни при каких обстоятельствах не имеет права получать Конкурентно-чувствительную информацию, и PSP обязуется и обязывает своих Аффилированных лиц хранить любую Конкурентно-чувствительную информацию, которую любой из ее представителей становится известно или становится известно строго конфиденциально; при условии, что Корпорация должна предоставить PSP коммерчески обоснованное описание характера любой Конкурентно-чувствительной информации, которая в противном случае была бы предоставлена ​​PSP, если бы не настоящий Раздел 9. 1(2) и должен прилагать коммерчески разумные усилия для предоставления PSP замещающего раскрытия информации, которое, в максимально возможной степени при данных обстоятельствах, позволит PSP оценить применимую возможность, связанную с Корпорацией или ее Аффилированными лицами, по существу таким же образом, как если бы PSP имел полный доступ к такой Конкурентно-чувствительной информации, и в остальном это достаточно удовлетворительно для PSP.

Координатор по расписанию или «SC» означает лицо, сертифицированное CAISO в качестве координатора по расписанию в соответствии с Тарифом CAISO для целей выполнения функций, указанных в разделе «Обязанности координатора по расписанию» Тарифа CAISO, с внесенными время от времени изменениями.

Конкурентная должность означает любую работу с Конкурентом, при которой Руководитель будет использовать или может использовать любую Конфиденциальную информацию или коммерческую тайну, или при которой Руководитель имеет обязанности перед таким Конкурентом, которые относятся к Конкурентным услугам и являются одинаковыми или похожими. тем услугам, которые Исполнитель фактически оказывает Компании;

Конкурирующий бизнес означает любой бизнес, который полностью или частично совпадает или существенно совпадает с Бизнесом.

Охраняемая территория означает Соединенные Штаты Америки.

Лидер означает Лидера Совета, избранного Советом в соответствии с Конституцией и Законом 2000 года.

Координатор по уходу означает специалиста, который помогает участникам в координации ухода, как описано в параграфе 78.53(1) «b».

Недостаточно обслуживаемая территория означает географическую зону, соответствующую одному

Чувствительная зона означает любое из следующего: —

Группа разработчиков означает организации и специалистов, собранных для разработки и управления Проектом, обычно включая Заявителя, Владелец, разработчик(и), соразработчик(и) и генеральный партнер или любые другие связанные лица, в которых разработчик или соразработчик имеет долю участия или контрольный пакет акций.

Конкурентные продукты включает любой продукт или услугу, которые прямо или косвенно конкурируют с любым продуктом или услугой, которые в значительной степени аналогичны или служат разумной заменой для любого продукта или услуги в области исследований, разработок или проектирования, или производятся, производятся, продаются или распространяется Компанией;

Географические координаты: широта, долгота и высота — видео и стенограмма урока

Широта

Проще говоря, широта определяет, насколько далеко на севере или юге находится точка на земном шаре относительно экватора.Как многие из нас знают, экватор — это воображаемая линия, проведенная вокруг Земли на одинаковом расстоянии от обоих полюсов и разделяющая Землю на Северное и Южное полушария. Проще говоря, широта позволяет узнать, как далеко на севере или юге находится точка на земном шаре.

Широта выражается в градусах, при этом экватор находится на 0° широты. По мере продвижения на север градусы изменяются от 0 до 90°. Тем не менее, они также увеличиваются до 90, когда вы движетесь на юг. Следовательно, чтобы определить, находится ли точка на севере или на юге, вы должны сказать, что ее широта равна таким-то градусам северной широты, как к северу от экватора, или таким-то градусам южной широты, как к югу от экватора. .

Прежде чем мы перейдем к долготе, вот один маленький совет: чтобы линии широты были прямыми от линий долготы, я предпочитаю связывать «а» в широте с «а» в слове «поперек», что помогает мне запомнить что линии широты проходят через земной шар. Еще один отличный способ запомнить широту — связать ее с лестницей, ступеньки которой пересекают ее.

Долгота

Теперь долгота. В некотором роде противоположностью широты является ее аналог, долгота , который определяет, насколько далеко на восток или запад находится точка на земном шаре относительно нулевого меридиана.Нулевой меридиан — это, опять же, воображаемая линия, проведенная вокруг Земли, которая разделяет ее на восточное и западное полушария. Проще говоря, нулевой меридиан расположен на востоке и западе так же, как экватор на севере и юге.

Интересно, что нулевой меридиан, как полагают, проходит непосредственно через Гринвич, Англия. Поэтому его часто также называют гринвичским меридианом.

Как и широта, долгота также выражается в градусах. Однако, поскольку широта изменяется только от 0 до 90 ° северной или южной широты, долгота изменяется от 0 до 180 ° восточной или западной.Опять же, как и широта, долгота будет выражаться в таких-то градусах на восток или в таких-то градусах на запад.

Координаты и викторина

Теперь, когда вы соедините широту и долготу, вы получите то, что мы называем точками координаты , набор чисел, которые определяют местоположение на земном шаре. Важно отметить, что при указании координат широта всегда указывается первой, а долгота — последней.

Разобравшись с этим, давайте проведем небольшую викторину. К сожалению, я не могу передать вам прикольные мини-глобусы, поэтому нам придется обойтись двухмерной картой. Вот что мы будем делать: я дам вам координаты точки, а затем дам вам несколько секунд, чтобы найти ее на карте. Затем я выделю на карте, и вы увидите, правильно ли вы все поняли.

Прежде чем мы начнем викторину, давайте проведем ее вместе. Вот так.

‘Найдем точку с координатами 30° ю.ш. и 30° з.д.’

Хорошо, теперь, исходя из того, что мы узнали, наше первое число обозначает широту. Итак, поскольку сейчас 30° южной широты, мы собираемся двигаться к югу от экватора.Теперь, поскольку сейчас 30° западной долготы, мы собираемся оставаться на нашей линии широты и двигаться к линии 30° долготы, которая приведет нас прямо сюда.

Отлично, теперь попробуй. «Найди точку, которая находится на 60° северной широты, 60° восточной долготы». Если вы поместили свою точку зрения прямо здесь, вы поняли!

Хорошо, еще один. ‘Найти координаты 30° ю.ш., 90° з.д.’ Если вы разместили его здесь, вы снова правы. Отличная работа!

Теперь вы можете подумать: «Это было довольно просто, но не нужно ли нам быть более конкретными, поскольку между этими строками, кажется, довольно большие промежутки?» Если вы так думаете, то вы правы!

Чтобы это было легко запомнить, градусы разбиты на минуты, а минуты разбиты на секунды.Опять же, упрощая, градус равен 60 морским милям, а географический минута равен одной морской миле. Таким образом, как 60 минут составляют час на часах, 60 минут составляют один градус на земном шаре.

К сожалению, секунды не так просты, поскольку примерно 100 футов или около того равны географическим секундам . Таким образом, если быть очень конкретным, координаты точек будут указаны в градусах, минутах и ​​секундах как широты, так и долготы.

Высота

С учетом широты и долготы мы теперь потратим минуту или около того на высоту. Поскольку число возвышение очень легко запомнить, оно обозначает высоту выше или ниже уровня моря. Возвращаясь к моему великому учителю географии, именно этому учили крутые всплывающие карты.

Они показывали, что некоторые географические объекты и места имеют гораздо большую высоту, чем другие. Эта высота измеряется в футах выше или ниже уровня моря. Например, знаменитая гора Эверест находится на высоте более 29 000 футов над уровнем моря, а Долина Смерти находится примерно на 282 фута ниже нее.

Резюме урока

Географическая система координат — это географическая система, использующая широту и долготу для указания местоположений на земном шаре.

Широта определяет, насколько далеко на земном шаре находится точка на севере или юге относительно экватора. Экватор — это воображаемая линия, проведенная вокруг Земли на одинаковом расстоянии от обоих полюсов и разделяющая Землю на Северное и Южное полушария.

Долгота определяет, насколько далеко на восток или запад находится точка на земном шаре относительно нулевого меридиана. Нулевой меридиан  – это воображаемая линия, проведенная вокруг Земли, которая разделяет ее на восточное и западное полушария.Нулевой меридиан также называют Гринвичским меридианом, потому что он проходит через Гринвич, Англия.

При работе с географической системой координат градус равен 60 морским милям. минута равняется одной морской миле, а секунда равняется примерно 100 футам или около того.

Высота обозначает высоту над или под уровнем моря. Измеряется в футах выше или ниже уровня моря.

Результаты обучения

Когда вы закончите урок, вы сможете:

• Распознавать географическую систему координат
• Объясните, как выражаются широта и долгота
• Продемонстрируйте свои знания координат
• Опишите высоту

2(б).Местоположение, расстояние и направление на картах

Расположение на картах

Большинство карт позволяют нам указать расположение точек на земной поверхности используя систему координат. Для двумерной карты это система координат может использовать простые геометрические отношения между перпендикулярными осями в системе сетки, чтобы определить пространственное расположение. На рис. 2b-1 показано, как местоположение точки может быть определено в системе координат.

Рис. 2b-1: А система координат сетки определяет расположение точек от расстояния, пройденного вдоль двух перпендикулярных осей из какого-то заявленного происхождения. В приведенном выше примере два оси обозначены X и Y.Происхождение находится в г. нижний левый угол. Единица пройденного расстояния каждая ось из исходной точки показано. В этой системе координат значение, связанное с осью X дается первым, затем значение назначается по оси Y. Место, представленное звезда имеет координаты 7 (ось X), 4 (ось Y).

 

Два типа систем координат в настоящее время общеупотребительный в географии: географический система координат и прямоугольная (также называется Декартово ) координата система .

 

Географический Координатный Система

географический система координат измеряет местоположение только от два значения, несмотря на то, что локации описаны для трехмерной поверхности. Используются два значения для определения местоположения оба измеряются относительно полярной оси . ось Земли.Две меры, используемые в географическая система координат называется широта и долгота .

Рисунок 2b-2: строки широты или параллели являются нарисован параллельно экватору (показан красным цветом ) в виде кругов, охватывающих поверхность Земли.Эти параллели измеряются в градусах (°). Есть 90 угловых градусов широты от экватора до каждого из полюсов. Экватору присвоено значение 0°. Измерения широты также определяются как север или к югу от экватора, чтобы различить полушарие их место расположения. Линии долготы или меридиана являются дуги окружности, сходящиеся у полюсов. Есть 180° долгота по обе стороны от начального меридиана, который известен как Прайм Меридиан . Нулевой меридиан имеет обозначенный значение 0°. Измерения долготы также определяется как находящийся либо к западу, либо к востоку от нулевого меридиана.

 

Широта измерения северно-южное положение локаций на поверхности Земли относительно точки, найденной в центре Земли ( Рисунок 2b-2 ).Эта центральная точка также расположена на Земле. ротационный или полярный ось . Экватор является отправной точкой измерения широты. Экватор имеет значение ноль градусов. Линия широты или параллели 30 ° северной широты имеет угол, который составляет 30 ° северной широты от плоскости. представлен экватором ( Рисунок 2b-3 ). Максимум значение, которое может достигать широта, составляет либо 90° северной широты, либо Юг.Эти линии широты проходят параллельно оси вращения оси Земли.

 

Долгота меры западно-восточное положение локаций на земной поверхности относительно дуги окружности, называемой Prime Меридиан ( Рисунок 2b-2 ). Положение Нулевой меридиан был определен международным соглашением совпадать с расположением бывшего астрономического обсерватории в Гринвиче, Англия.Потому что окружность Земли похож на круг, было решено измерить долготу в градусах. Количество градусов, найденных в окружности, равно 360. Нулевой меридиан имеет значение ноль градусов. Линия долгота или меридиан 45° на запад имеет угол, который составляет 45° на запад от плоскости. представлен нулевым меридианом ( рис. 2b-3 ). То максимальное значение, которое меридиан долгота может иметь 180 °, что является расстоянием на полпути по кругу.Этот меридиан называется Интернационал. Дата линии . Используются обозначения запада и востока. различать, где находится местоположение относительно Нулевой меридиан. Например, все локации в Северной Америка имеет долготу, которая обозначается западной.

 

Универсальный Поперечный Меркатор Система (UTM)

Еще один распространенный способ описания местоположения на Земле Универсал Поперечный Меркатор ( UTM ) сетка система . Это прямоугольная координата система является метрической, включающей метр в качестве своей основная единица измерения. UTM также использует систему поперечной проекции Меркатора для моделирования Сферическую поверхность Земли на двумерную плоскость. Система UTM делит поверхность мира на 60 — шесть градусов долготы широкие зоны, идущие с севера на юг (, рис. 2b-5, ).Эти зоны начинаются на международной линии перемены дат и последовательно пронумерованы в восточном направлении ( Рисунок 2b-5 ). Каждый зона простирается от 84° северной широты до 80° южной широты (рис. ). 2б-4 ). В центре каждой из этих зон находится центральный меридиан. Местоположение измеряется в этих зонах от ложного origin , который определяется относительно пересечения экватора и центрального меридиана для каждой зоны. За местоположения в Северном полушарии, ложное происхождение 500 000 метров к западу от центрального меридиана на экваторе. Координатные измерения местоположения в Северном полушарии с помощью системы UTM сделаны относительно этой точки в метрах на восток (продольный расстояние) и северных углов (широтная расстояние).Точка, определяемая пересечением 50° северной широты и 9° на запад будет иметь координату UTM зоны 29 , 500000 метров восток (E), 5538630 метров на север (N) (см. рис. 2b-4 и 2b-5 ). В Южном полушарии исходная точка составляет 10 000 000 метров. к югу и 500 000 метров к западу от экватора и центральной меридиана соответственно. Местоположение найдено на 50 ° южной широты. и 9° на запад будет иметь координату UTM зоны 29 , 500000 метров в.д., 4461369 м. с.ш. (напомним, что на север в Южной Полушарие измеряется от 10 000 000 метров к югу от экватору — см. , рисунки 2b-4 и 2b-5 ).

 

Рисунок 2б-4: следующий рисунок описывает характеристики зоны UTM « 29 » найдено между 12 и 6° западной долготы. Обратите внимание, что зона была разделена на две половины. Половина на левый представляет собой область, найденную в Северном полушарии.Южное полушарие расположено справа. То синяя линия представляет центральный меридиан для этого зона. Измерения локаций для этой зоны рассчитываются относительный к ложному происхождению. В Северном полушарии это происхождение расположено в 500 000 метрах к западу от экватора. Южный Измерения Hemisphere UTM определяются относительно источника, расположенного на расстоянии 10 000 000 метров к югу и 500 000 метров к западу от экватора и центральный меридиан соответственно.

 

Система UTM была изменена чтобы измерения были менее запутанными. В этой модификации, шесть градусов в ширину зоны делятся на более мелкие части или четырехугольники, которые высотой восемь градусов широты. Каждая из этих строк помечены, начиная с 80° южной широты, буквами от С до X последовательно с опущенными I и O ( Рисунок 2b-5 ). Последняя строка X отличается от остальных строк и продолжается от От 72 до 84° северной широты (двенадцать градусов высоты). Каждый четырехугольников или зон сетки идентифицируются по их цифровое/буквенное обозначение. Всего 1200 четырехугольников определены в системе UTM .

Четырехсторонняя система позволяет нам для дальнейшего определения местоположения с помощью системы UTM .Для местоположения 50° северной широты и 9° западной долготы координата UTM теперь можно выразить как Grid Zone 29U , 500000 метров в.д., 5538630 метров с.ш.

Рисунок 2b-5: Система UTM также использует систему сетки, чтобы разбить Землю на 1200 четырехугольников. Чтобы иллюстрация оставалась управляемой, большая часть этих зон была исключена. Обозначение из каждый четырехугольник завершается цифрой-буквой система. Вдоль горизонтального дна шесть градусов Широкие зоны долготы пронумерованы, начиная со 180° западной долготы, от 1 до 60. Двадцати вертикальным рядам присвоены буквы от C до X, исключая I и O.Буква С начинается с 80° южной широты. Обратите внимание, что ряды 8 градусов широты, за исключением последней строки X, которая 12 градусов в ширину. Согласно системе отсчета, ярко-зеленый четырехугольник имеет ссылку на сетку 29V (примечание что в этой системе сначала дается координата запад-восток, с последующей координатой юг-север). Эта сетка зона находится между 56 и 64° северной широты и 6 и 12° западной долготы.

 

Каждый UTM четырехугольник далее подразделяется на число 100 000 на 100 000 метровые зоны. Эти подразделения кодируются системой буквосочетания, где одно и то же двухбуквенное сочетание не повторяется в пределах 18 градусов широты и долготы.В пределах каждой из 100 000 квадратных метров можно указать местоположение с точностью до одного метра с использованием 5-значного восточного и северная система отсчета.

Сетка UTM система отображается на всех United Геологическая служба штата ( USGS ) и Национальная топографическая серия ( NTS ) Карты Канады. На Геологическая служба США 7,5-минутные четырехугольные карты (масштаб 1:24 000), 15-минутные четырехугольные карты (1:50 000, 1:62 500 и стандартное издание масштаб 1:63 360), а канадский масштаб 1:50 000 отображает сетку UTM . линии проведены с интервалом в 1000 метров и показаны либо синими галочками на краю карты, либо полным синие линии сетки. На картах Геологической службы США в масштабе 1:100 000 и 1:250 000 масштаб и канадский масштаб 1: 250 000 отображают полную сетку UTM показан с интервалом в 10 000 метров. Рисунок 2b-6 описывает как система сетки UTM можно использовать для определения местоположения на масштабе 1:50 000 National Топографическая серия карты Канады .

Рисунок 2б-6: верхний левый угол » Tofino » 1:50,000 National Показана карта топографической серии Канады . выше.Синие линии и связанные с ними числа на карте поля используются для определения местоположения с помощью сетки UTM система. Сокращенно UTM 1000 метров значения или основные цифры показаны числами на полях карты, которые варьируются от 0 до 100 (на самом деле 100 присваивается значение 00). В каждом из углы карты, две главные цифры выражается в их полной координате UTM форма.На изображении мы видим 283000 м восточной долготы и 5458000 м. m N. Красная точка находится в центре сетки, определяемой по принципу номера с 85 по 86 на восток и с 57 по 58 на север. Еще полная сетка UTM эталоном для этого местоположения будет 285500 м в. д. и 5457500 м с.ш. Информация есть также на полях карты сообщает нам (не показано), что отображаемая область находится в сетке Зона 10U и 100 000 квадратных метров BK и CK составляют находится на этой карте.

 

Расстояние на картах

В разделе 2а , мы узнали, что изображение Земли в трех измерениях поверхность на двумерной карте создает ряд искажений которые включают расстояние, площадь и направление. Это возможно для создания карт, которые являются несколько равноудаленными.Однако даже эти типы карт имеют некоторую форму искажения расстояния. Карты равноудаленности могут контролировать искажение только вдоль линии широты или линии долгота . Расстояние часто верно на равноудаленных картах только в направление широты.

На карте крупного масштаба 1:125 000 или больше, искажение расстояния обычно незначительно.Примером крупномасштабной карты является стандартная топографическая карта. карта. На этих картах измерить расстояние по прямой линии очень просто. Расстояние сначала измеряется на карте с помощью линейки. Этот измерение затем преобразуется в реальное расстояние используя масштаб карты. Например, если мы измерили расстояние 10 сантиметров на карте масштаба 1:10 000, мы бы умножили 10 (расстояние) на 10 000 (масштаб).Таким образом, фактическое расстояние в реальном мире было бы 100 000 сантиметров.

Измерение расстояния по объектам карты, которые не прямые немного сложнее. Одна техника который можно использовать для этой задачи, заключается в использовании ряда прямолинейные отрезки. Точность этого метода зависит от количества используемых прямолинейных сегментов ( Рисунок 2b-7 ).Другой метод измерения расстояний по криволинейной карте — использовать механическое устройство под названием опиометр . В этом устройстве используется небольшое вращающееся колесо, которое записывает пройденный путь. Записанное расстояние измеряется этим устройства в сантиметрах или дюймах.

Рисунок 2b-7 : Измерение расстояния на объекте карты с использованием сегментов прямой линии.

 

Направление на картах

Как и расстояние, направление трудно измерить на картах из-за искажения, вызванного проекцией системы. Однако это искажение довольно мало на картах. с масштабом более 1:125 000. Направление обычно измеряется относительно местоположения Север или Юг Полюс .Направления, определенные из этих мест говорят, что они относятся к True Север или Правда Юг . Магнитные полюса также можно использовать для измерения направление. Однако эти точки на Земле расположены в пространственно различных точках от географического севера и Южный полюс. Север Магнитный полюс расположен на 78,3° северной широты, 104.0° з.д. недалеко от острова Эллеф Рингнес, Канада. В Южном полушарии, Юг Магнитный полюс расположен в День Содружества, Антарктида. и имеет географическое положение 65 ° южной широты, 139 ° восточной долготы. Магнитные полюса также не фиксируются со временем и сдвигаются их пространственное положение во времени.

Топографические карты обычно имеют склонение на них нарисована схема ( рис. 2b-8 ).В северном полушарии карты, диаграммы склонения описывают угловую разницу между Магнитным Севером и Истинным Севером. На карте угол истинного севера параллелен изображенным линиям долготы. Диаграммы склонения также показывают направление сетки . Север . Север сетки — это угол, который параллелен восточная линия нашел на Universal Поперечный Меркатор ( UTM ) сетка система ( рис. 2b-8 ).

Рисунок 2b-8: Это диаграмма склонения описывает угловую разницу между Сеткой, Истинным и Магнитным Севером. Эта иллюстрация также показывает, как измеряются углы относительно сетки, правда, и магнитный азимут.

 

В поле направление элементов часто определяется магнитным компасом, который измеряет углы относительно Магнитного Севера.Использование диаграммы склонения найти на карте, люди могут преобразовать свои полевые меры магнитного направления в направления, которые относятся к либо сетка, либо истинный север. Направления компаса могут быть описаны с помощью азимутальной системы или система подшипников . Система азимута вычисляет направление в градусах полного круг.Полный круг имеет 360 градусов ( Рисунок 2b-9 ). В системе азимутов север имеет направление либо 0 или 360°. Восток и запад имеют азимут 90° и 270° соответственно. На юге азимут 180°.

Рисунок 2б-9: Система Азимут для измерения направления основано на 360 градусах, найденных по полному кругу.На рисунке показаны углы, связанные с основными сторонами света. Обратите внимание, что углы определяются по часовой стрелке с севера.

 

Система подшипников делит направление на четыре квадранты 90 градусов. В этой системе север и юг являются доминирующими направлениями. Измерения определяются в градусах от одного из этих направлений.Измерение двух углов, основанных на этой системе, описаны в Рисунок 2б-10 .

Рисунок 2b-10: Система подшипников использует четыре квадранта по 90 градусов для измерения направления. На рисунке показаны измерения в двух направлениях. Эти измерения производятся относительно севера или юга.Север и юг даны измерения 0 градусов. Восток и запад имеют значение 90 градусов. Первое измерение ( зеленый ) найден в северо-восточном квадранте. В результате его измерение находится на севере 75 градусов на восток или N75 ° E. Первое измерение ( оранжевый ) находится в юго-западном квадранте.Его измерение находится на юге 15 градусов к западу или 15 ° ю.ш.

 

Системы глобального позиционирования

Определение местоположения в полевых условиях когда-то была сложной задачей. В большинстве случаев требовалось использование топографической карты и особенностей ландшафта для оценки место расположения. Однако современные технологии сделали эту задачу очень просто. Глобальный Системы позиционирования ( GPS ) может вычислить свое местоположение с точностью до 30 метров ( Рисунок 2b-11 ). Эти системы состоят из двух частей: GPS-приемник и сеть из множества спутников. Радиопередачи со спутников транслируются непрерывно. GPS приемник улавливает эти передачи и через триангуляцию вычисляет высоту и пространственное положение принимающего Блок.Для триангуляции требуется минимум три спутника.

Рисунок 2b-11: Портативный Глобальный Системы позиционирования ( GPS ). Приемники GPS могут определять широту, долготу, и высота в любом месте на поверхности Земли или над ней по сигналам, передаваемым рядом спутников.Эти единицы также могут использоваться для определения направления, пройденное расстояние и определить маршруты движения в полевых условиях.

Широта Долгота — Географические координаты

Географическая система координат

Географическая система координат — это обычная сферическая система координат для указания местоположения объектов на искривленной поверхности земли.Сеть пересекающихся линий, состоящая из линий долготы с севера на юг и линий широты с востока на запад, создает воображаемую сетку вокруг земного шара. Такая сеть (сетка) позволяет описать положение любой точки на поверхности земли.

Географические координаты точки представляют собой набор из двух чисел, а именно широты и долготы (часто обозначаются аббревиатурой широты и долготы ), которые определяют местоположение этой точки. Две координаты являются угловыми измерениями.Широта представляет собой угловую меру расстояния точки к северу или югу от экватора, а долгота относится к угловой мере с востока на запад относительно нулевого меридиана .

Широта – Линия широты

Широта и долгота на эллипсоидальной Земле
(геодезическая широта)

Широта и долгота на сферической Земле
(геоцентрическая широта)
Шаг сетки 10 градусов

Широта ( геодезическая широта ) точки – это угол (φ) между плоскостью экватора и линией, проходящей через точку перпендикулярно поверхности эллипсоидальной земли.Линия, проведенная из точки на поверхности земли, не проходит через центр земли, за исключением точек на полюсах и экваторе. Говоря о широте, обычно имеется в виду геодезическая широта.

Геоцентрическая широта точки на поверхности земли — это угол между плоскостью экватора и линией, соединяющей точку с центром сферической земли.

Широта может рассматриваться как угловое расстояние точки (на поверхности земли) к северу или югу от экватора.Поскольку плоскость экватора является базовой плоскостью для измерения широты, экватор находится на 0° широты. Экваториальная плоскость делит Землю на два равных полушария. Широта обозначается буквой N (север) для мест к северу от экватора и буквой S (юг) для мест к югу от экватора. Углам широты также могут быть присвоены положительные значения для северного полушария и отрицательные значения для южного полушария. Северный полюс находится на 90° северной широты, а Южный полюс — на 90° южной широты или -90°.

Линия (дуга) на земном шаре или на карте, идущая с востока на запад и соединяющая все точки с одинаковым широтным углом, называется линией широты , параллелью или окружностью широты. Линии широты образуют круги вокруг Земли, параллельные экватору и друг другу. Экватор — это большой круг с окружностью, равной земной, с центром в центре Земли. Параллели проходят через равные промежутки от 0° на экваторе до 90° на полюсах с последовательно меньшими диаметрами, приближающимися к полюсам. За исключением экватора, параллели имеют меньшую окружность, чем земная, и их центр не совпадает с земным, поэтому они представляют собой маленькие окружности. Параллели на Северном и Южном полюсах представляют собой точки, а не окружности.Расстояния между каждым градусом широты более или менее постоянны и близки к 111 км, 69 статутным милям или 60 морским милям.

Обратите внимание, что широта — это угол; таким образом, точка на 35° северной широты относится к углу 35° между плоскостью экватора и линией, соединяющей эту точку с центром Земли. Параллель или линия широты – это линия; линия, соединяющая все точки на 35° широты, называется 35-й параллелью. Оба относятся к расстоянию в градусах к северу от экватора.

Широта и географические зоны

Градусы широты к северу или югу от экватора и время года влияют на количество солнечной энергии, получаемой в разных регионах земли. В результате различные географические зоны можно классифицировать на основе их характерного климата и окружающей среды. Такие широтных географических зон включают в себя экваториальных и тропических , субтропический , , , , Subarctic или Субантарктические , и Arctic или Antarctic .

Важные линии широты или параллели включают: Тропик Рака на 23,5° северной широты, Тропик Козерога на 23,5° южной параллели, экватор на 0°, Северный полярный круг на 66,5° северной параллели и Южный полярный круг на 66,5° южной параллели.

Долгота – линия долготы

Долгота точки на поверхности земли представляет собой угловое расстояние (λ) к востоку или западу от базовой линии, называемой начальным меридианом , которая проходит от Северного полюса до Южного полюса. Будучи опорной линией или точкой отсчета для измерения углов, нулевой меридиан имеет долготу 0°.

Исторически сложилось несколько опорных линий для измерения долготы. Нынешний нулевой меридиан был определен международным соглашением 1884 года как воображаемая линия, соединяющая Северный полюс с Южным полюсом и проходящая через Гринвич, Англия. Нулевой меридиан также называют Гринвичским меридианом.

Линия (дуга) на земном шаре или на карте, идущая с севера на юг, соединяющая Северный полюс с Южным полюсом и проходящая через все точки с одинаковым продольным углом, называется линией долготы или меридианом .Каждый меридиан образует половину большого круга , если предположить, что Земля сферическая. Меридианы пересекают линий широты (параллелей) под прямым углом. Сферическая земля разделена на 360 градусов восток-запад. Линии долготы колеблются от 0° до 180° на восток и от 0° до -180° на запад от нулевого меридиана. 180° восточной или западной долготы — это меридиан, противоположный нулевому меридиану и совпадающий с международной линией перемены дат (IDL имеет некоторые отклонения от прямой меридиальной линии).Плоскость, пересекающая Землю в нулевом меридиане и меридиане 180°, делит Землю на западное и восточное полушария. Долгота обозначена буквой E (восток) для мест к востоку от нулевого меридиана и буквой W (запад) для мест к западу от нулевого меридиана. Углам долготы также могут быть присвоены положительные значения для восточного полушария и отрицательные значения для западного полушария.

Подобно широте, долгота — это угол; точка, находящаяся на долготе 122 °, относится к горизонтальному углу 122 ° между линией, соединяющей точку с центром земли, и плоскостью нулевого меридиана.Меридиан или линия долготы – это линия; таким образом, линия, соединяющая все точки на долготе -122 °, является меридианом 122 ° западной долготы. Оба относятся к расстоянию в градусах от нулевого меридиана.

На сферической поверхности земли, такой как земной шар, линии долготы не параллельны (в отличие от линий широты), а сходятся к полюсам. Наземное расстояние градуса долготы максимально (около 111 км или 69 миль) на экваторе и уменьшается до 0 на полюсах.На 40° широты один градус долготы составляет около 85,4 км, а на 60° широты он охватывает расстояние около 55,8 км.

Линии широты и долготы образуют воображаемую сетку, покрывающую земной шар. Такая сеть параллелей и меридианов известна как координатная сетка . Комбинация углов широты и долготы включает в себя географические координаты точки на поверхности земли и позволяет указать ее положение. При указании координат точки перед долготой пишется широта.

Координаты широты и долготы — форматы и преобразование

Чтобы иметь возможность описать положение точки на поверхности земли с приемлемой точностью, следует использовать меньшие сечения углового измерения по сравнению с градусами. Например, как упоминалось, градус широты составляет около 111 км, такое расстояние не позволяет точно определить положение точки между 35-й и 36-й параллелями над экватором. В результате градусы широты и долготы далее подразделяются на более мелкие участки.Каждый градус (°) делится на 60 угловых минут (′), а каждая минута делится на 60 угловых секунд (″). 1° = 60′ = 3600″; и 1′ = 60″. Координата широты или долготы может быть записана в одном из трех форматов.

Градусы Минуты Секунды (DMS) — ддд° мм’ сс.с″:

Как следует из названия, в формате DMS координаты широты и долготы обозначаются значениями градусов, минут и секунд. Градусы являются целыми числами и находятся в диапазоне от 0° до 90° и от 0 до -90° для широты и от 0° до 180° и от 0 до -180° для долготы; минуты также являются целыми числами, а секунды могут быть записаны как целое или действительное число (десятичное).Обратите внимание, что, поскольку 1° = 60′, если у вас есть 60′, вы можете перенести и вместо этого добавить 1° к градусной части; и аналогичным образом, если у вас есть 60 дюймов, вы можете вместо этого добавить 1 фут к минутной части. Поэтому минуты и секунды всегда можно записать меньше 60. Пример: 45° 36′ 23″ северной широты 122° 46′ 18,4″ западной долготы;
46° 73′ 43″ с.ш. 118° 36′ 83,6″ з.д. можно записать как 47° 13′ 43″ с.ш. 118° 37′ 23,6″ з.д. (для координаты широты 73′ = 1° 13′ и для координаты долготы 83,6″ = 1′ 23,6″).

Градусы Десятичные минуты — ddd° мм.ммм’:

Здесь градусы представляют собой целые значения, а минуты записываются в виде действительных чисел (десятичных). Десятичная часть содержит доли минуты; поэтому секундной части нет. Пример: 23° 34,56′ ю.ш. 109° 23,72′ в.д.

Десятичные градусы — ддд.ддддд°:

В этом формате координаты широты и долготы обозначаются только градусами как действительные (десятичные) числа. Любые минуты и секунды могут быть преобразованы в доли градуса в виде десятичных дробей. Пример: 46.3678° -122,28453° (положительная широта — север, отрицательная долгота — запад).

Часто возникает необходимость преобразования между различными форматами географических координат. Преобразование между форматами подробно обсуждается ниже. Полезно запомнить некоторые общие соотношения между градусами, минутами и секундами: 60′ = 1°, 30′ = 0,5°, 15′ = 0,25° и 45′ = 0,75°; аналогично 60 дюймов = 1 фут, 30 дюймов = 0,5 фута, 15 дюймов = 0,25 фута и 45 дюймов = 0,75 фута.

Преобразование минут в градусы : градусы = минуты / 60
Преобразование градусов в минуты : минуты = градусы x 60
Преобразование секунд в градусы : градусы = секунды / 3600
Преобразование градусов в секунды : секунды = градусы x 3600
Преобразование секунд в минуты : минуты = секунды / 60
Преобразование минут в секунды : секунды = минуты x 60

Преобразовать градусы, минуты, секунды (DMS) в десятичные градусы

Это преобразование выполняется путем преобразования минут в градусы, а также преобразования секунд в градусы и последующего добавления результатов к исходным целым градусам. Десятичные градусы = градусы + (минуты/60) + (секунды/3600)
Пример — преобразовать 38° 12′ 46″ в десятичные градусы: 12′ = 0,2° и 46″ = 0,01278°
38° 12′ 46″ = 38° + (12/60)° + (46/3600)° = 38° + 0,2° + 0,01278° = 38,21278°

Преобразовать градусы, минуты, секунды в градусы, десятичные минуты

Секунды необходимо преобразовать в минуты, а результат добавить к исходным целым минутам.
Градусы Десятичные минуты = градусы и (минуты + (секунды / 60))
Пример — преобразовать 38° 12′ 46″ в десятичные градусы: 46″ = 0.767′
38° 12′ 46″ = 38° 12′ + (46/60)′ = 38° (12 + 0,767)′ = 38° 12,767′

Преобразование десятичных градусов в градусы десятичных минут

В этом преобразовании известно целое число градусов; десятичную часть градуса нужно перевести в минуты. Знак (-) в координатах десятичных градусов обозначает юг, если координата является широтой, или запад, если это долгота.
Пример — преобразование 68,4673° в градусы десятичных минут:
Значение целых градусов равно 68°; при вычитании целого градуса из исходной координаты получается дробная часть градусов (68.4673° – 68° = 0,4673°). Умножьте дробную часть градусов на 60, чтобы перевести в минуты.
68,4673° = 68° + 0,4673° = 68° (0,4673 x 60)′ = 68° 28,038′

Преобразование десятичных градусов в градусы, минуты, секунды (DMS)

Сначала дробная часть градуса преобразуется в десятичные минуты, как указано выше, чтобы получить формат десятичных минут градусов. Затем десятичные минуты преобразуются в минуты и секунды. Аналогично предыдущему шагу целые минуты и дробные части разделяются, а дробные минуты преобразуются в секунды путем умножения на 60.
Пример — преобразовать 68,4673° в градусы, минуты, секунды:
. 68,4673° = 68° + 0,4673° = 68° (0,4673 x 60)′ = 68° 28,038′
68° 28,038′ = 68° (28 + 0,038)′ = 68° 28′ (0,038 x 60)″ = 68° 28′ 2″ (секунды округлены, можно сохранить десятичную дробь)

Преобразовать градусы десятичных минут в десятичные градусы

Минутная часть преобразуется в градусы, а результат прибавляется к исходным целым градусам.
Десятичные градусы = градусы + (минуты / 60)
Пример – преобразовать 122° 35.483′ в десятичных градусах: 35,483′ = 0,59138°
122° 35,483′ = 122° + (35,483/60)° = 122° + 0,59138° = 122,59138°

Преобразовать градусы, десятичные минуты в градусы, минуты, секунды (DMS)

Десятичная часть минут преобразуется в минуты и секунды. Целые минуты и дробная часть разделяются, а дробная минута преобразуется в секунды путем умножения ее на 60.
Пример – преобразовать 43° 36,847′ в градусы, минуты, секунды:
. 43° 36.847′ = 43° (36 + 0,847)′ = 43° 36′ (0,847 x 60)″ = 43° 36′ 50,8″

Широта Долгота и датум

Система координат может основываться на разных датумах. Различные карты могут относиться к разным датумам, или данные, на которые ссылается приемник GPS, могут не соответствовать данным для карты. Например, старые карты Северной Америки основаны на датуме NAD 27, тогда как последние карты основаны на системе координат NAD 83. В качестве исходной точки по умолчанию для приемников GPS обычно изначально используется Всемирная геодезическая система 1984 года (WGS 84).А интерактивные карты, такие как Google Maps и Bing Maps, используют датум WGS 84.

Пример преобразования нулевой точки карты и координат

Перенос координат между версиями карты, GPS и картой или цифровыми и бумажными картами может привести к ошибкам в расположении координат из-за несовпадения датумов. Например, передача координат пересечения тропы с карты, основанной на системе отсчета NAD 27, в систему GPS, настроенную на датум WGS 84, может привести к тому, что GPS покажет местоположение развязки тропы на пару сотен метров от фактического местоположения.

При работе с географическими данными важно указывать датум. В путеводителях обычно указывается исходная точка для координат, которые они предоставляют. Датум в приемниках GPS можно настроить так, чтобы он соответствовал желаемому датуму карты. Датам печатается на полях топографических карт, иногда вместе с информацией для преобразования координат между двумя разными датумами путем добавления или вычитания из географических координат широты и долготы; как пример справа.

Пример изменения датума между версиями карты: http://www.nrcan.gc.ca/earth-sciences/geography-boundary/mapping/topographic-mapping/10129.

Широта и долгота на карте – координаты местоположения

Значения широты и долготы (широта и долгота) обычно отмечаются на полях карты. Линии широты и долготы также могут отображаться на карте в виде сетки. Обычно маркируются только основные подразделения, чтобы не загромождать карту. Подразделы могут быть помечены только частичными значениями координат, такими как минуты или секунды.Единого стандартного способа обозначения линий широты и долготы на карте и ее полях не существует, и могут быть различия в зависимости от масштаба карты, назначения карты, страны или места производства.

Значения координат широты и долготы на полях карты или координатная сетка на карте облегчают точное определение местоположения любой точки с учетом значений ее координат. Точно так же можно получить географические координаты любой точки на карте.

Следует иметь в виду, что крупномасштабные карты могут охватывать области, занимающие менее одного градуса широты и одного градуса долготы.Полезно проверить четыре угла карты, чтобы найти координаты ограничивающей области, которая покрыта картой, особенно когда значения широты и долготы отмечены частичными числами и на карте нет сетки. Кроме того, при чтении значений на полях карты следует знать квадрант или положение относительно экватора и нулевого меридиана. Например, в районах северного и западного полушария, таких как США или Канада, значения широты увеличиваются от 0° на экваторе до 90° на северном полюсе, а значения долготы изменяются от 0 до -180° (абсолютное число увеличивается) при движении на запад.В южном и восточном полушарии значения широты меняются от 0° на экваторе до -90° (абсолютное число увеличивается) на южном полюсе, а значения долготы увеличиваются от 0° на нулевом меридиане до 180° на международной линии перемены дат.

В этом примере используется топографическая карта масштаба 1:50000 региона Британской Колумбии, Канада. Лист карты охватывает территорию от 49°45′ северной широты до 50°00′ северной широты и от 122°30′ западной долготы до 123° западной долготы; изображение принадлежит нижнему правому углу карты.На этой карте синие линии сетки на карте и синие последовательные числа, обозначающие каждую линию сетки, являются координатами UTM. Глядя на поля и черные цифры, обозначающие географические координаты, становится очевидным, что не каждый градус или минута отмечены; поэтому важно изучить этикетки, чтобы узнать длину делений. На этой карте каждая из чередующихся черных и белых полос на полях представляет собой 1 фут широты с севера на юг и 1 фут долготы с востока на запад.

Имейте в виду, что линии сетки или известные границы деления широты и долготы могут отличаться на разных картах. Например, широта может быть разделена на отрезки 1′, а долготы — на интервалы 2′.

Найти координаты широты и долготы места на карте

© Природные ресурсы Канады

На основе определения широты и долготы найти географические координаты точки на карте, угловое расстояние (север — юг) точки относительно экватора и ее угловое расстояние (восток — запад) относительно начала Меридиан должен быть определен.

В этом примере желательны географические координаты точки впадения ручья в Туманное озеро с юга, обозначенной как точка А. Первый шаг — узнать ближайшие целые значения широты и долготы вокруг точки А по линиям сетки или, в данном случае, по полям карты. Значения широты и долготы точки А на полях можно отметить, поместив линейку из точки А перпендикулярно полям. Из правого поля видно, что точка А находится между 49°48′ северной широты и 49°49′ северной широты, а нижнее поле показывает, что долгота точки А находится между 122°34′ западной долготы и 122°35′ западной долготы.

Значения широты и долготы точки А можно легко оценить, взглянув на их относительное положение по сравнению с ближайшими известными значениями широты и долготы. Каждую полосу можно визуально разделить на десять равных секций. Здесь широта точки А находится на полпути между 49°48′ северной широты и 49°49′ северной широты. Другими словами, его минутная часть примерно на 0,5 ′ больше, чем 48 ′. Прибавив это угловое расстояние к более низкой широте, широта точки A будет равна 49 ° 48,5 ′ северной широты. Точно так же долгота точки A может быть оценена примерно как 0.На 9 минут больше, чем 122°34′ з.д., что можно обозначить как 122°34,9′ з.д.

Для получения более точных значений координат точки можно использовать линейку. Измерение расстояния между точкой, обозначающей широту точки А, до непосредственно известного значения более низкой широты и деление этого расстояния на расстояние участка между более низкими и более высокими значениями широты дает пропорциональное расстояние точки А от известного нижнего значения. Это расстояние добавляется к более низкой широте, чтобы получить широту точки А.

В этом примере с использованием линейки широтное расстояние точки А от известной нижней широты (49°48′ северной широты) составляет 2,2 см. Расстояние между нижней (49°48′ северной широты) и более высокой (49°49′ северной широты) широтой составляет 4,4 см. Здесь 1′ широты = 4,4 см. Пропорциональное расстояние от широты А до более низкой известной широты составляет 2,2 / 4,4 = 0,5. Преобразование этого значения в угловое расстояние (в этом случае угловое расстояние между нижней и верхней широтой равно 1′ = 60″): 0,5 x 1′ = 0,5′ или 0,5 x 60″ = 30″. Добавление этого значения к более низкой широте дает широту точки A: 49°48.5′ северной широты или 49°48′ 30″ северной широты. Таким же образом вычисляется долгота точки А. Расстояние долготы точки А от известной нижней долготы (122°34′ з.д.) составляет 2,6 см. Длина участка между нижней (122°34′ з.д.) и высшей (122°35′ з.д.) долготами составляет 2,7 см. Здесь 1′ долготы = 2,7 см. Пропорциональное расстояние равно 2,6/2,7 = 0,963 см. Преобразование этого расстояния в угловое расстояние: 0,963 x 1′ = 0,963′ или 0,963 x 60″ = 57,78″. Добавление этого значения к нижней долготе дает долготу точки А: 122°34.963′ западной долготы или 122°34′ 57,8″ западной долготы. Географические координаты точки А: 49°48′ 30″ северной широты 122°34′ 57,8″ западной долготы.

Нанесите точку с известными географическими координатами

Чтобы найти точку на карте с учетом ее географических координат, ее значения широты и долготы должны быть отмечены на полях или линиях сетки на карте. Затем точку можно поместить в поперечном сечении прямых линий, перпендикулярных границе, исходящей из отмеченных долгот широты. В этом примере координаты точки B известны: 49°46′21.8″ с.ш. 122°33′40″ з.д.

Эти значения можно пометить, взглянув на их относительное положение по сравнению с ближайшими окружающими известными значениями широты и долготы. 21,8″ = 0,363′, поэтому широта B может быть записана как 49°46,363′ северной широты. легко определить положение широты на полях. Точно так же 40 ″ = 0,667 ′, поэтому долгота составляет 122 ° 33,667 ′ западной долготы. И 0,667 или 0.7 можно оценить на баре после отметки 122°33′.

Для точного определения этих значений на полях можно использовать линейку. 21,8″ = 0,363′, эту долю минуты можно преобразовать в пропорциональную длину полосы в сантиметрах. Бар равен 1 футу и ​​равен 4,4 см, поэтому пропорциональное расстояние составляет 0,363 х 4,4 = 1,597 см. Широта B может быть отмечена примерно в 1,6 см севернее точки 49°46′ северной широты. Точно так же для долготы 40 ″ = 0,667 ′ и 0,667 x 2,7 = 1,8 см, поэтому долгота B может быть отмечена около 1.8 см к западу от 122°33′ з.д. Перпендикулярные линии к краям карты, проведенные из этих точек, пересекаются в точке B.

Обучающие видеоролики: введение в географическую систему координат широты и долготы

http://www.youtube.com/watch?v=swKBi6hHHMA
http://www.youtube.com/watch?v=-RVsZsK_r1c&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v= EPL_e7iQ_Vo&feature=related
Кругосветное плавание по экватору (0 широта): http://www.youtube.com/watch?v=nQOWOJv3izs&feature=related

2.2 Потребность в системах координат

Рисунок 2.2. Декартова система координат.

Места на поверхности Земли измеряются и представляются в виде координат; координата — это набор из двух или более чисел, указывающий положение точки, линии или другой геометрической фигуры по отношению к некоторой системе отсчета. Простейшей системой такого рода является декартова система координат , названная в честь математика и философа 17-го века Рене Декарта.Декартова система координат, подобная приведенной выше на рис. 2.2, представляет собой просто сетку, образованную совмещением двух измерительных шкал: горизонтальной (x) и вертикальной (y). Точка, в которой и x, и y равны нулю, называется началом системы координат. На приведенном выше рисунке начало координат (0,0) расположено в центре сетки (на пересечении двух жирных линий). Все остальные позиции указываются относительно начала координат. Координата верхнего правого угла сетки (6,3).Нижний левый угол (-6,-3).

Рисунок 2.3. Географическая (или «геодезическая») система координат.

Декартова и другие двумерные (плоские) системы координат удобны своей простотой. Они не совсем подходят для указания географического положения. Однако географическая система координат, как показано на рис. 2.3, предназначена специально для определения положения на приблизительно сферической поверхности Земли. Вместо двух линейных шкал измерения x и y географические системы координат объединяют две криволинейные шкалы измерения.

Вероятно, вы уже встречались с терминами широта и долгота в своих исследованиях. Сравнение этих двух шкал приведено ниже на рис. 2.4. Шкала север-юг, называемая широты (обозначается греческим символом фи ), колеблется от +90° (или 90° северной широты) на северном полюсе до -90° (или 90° южной широты) на южном полюсе. в то время как экватор  составляет 0 °. Линия широты также известна как параллель .

Шкала восток-запад, называемая долготы (условно обозначаемая греческим символом лямбда ), колеблется от +180° до -180°.Поскольку Земля круглая, +180° (или 180° в.д.) и -180° (или 180° з.д.) являются одной и той же линией сетки. Линия долготы называется меридианом . Эта линия сетки +/- 180 примерно соответствует Международной линии перемены дат , у которой есть отклонения, которые проходят вокруг некоторых территорий и групп островов, так что им не нужно справляться с путаницей близлежащих мест, находящихся в два разных дня. Напротив международной линии перемены дат на другой стороне земного шара находится нулевой меридиан , линия долготы, определенная международным договором как 0°.В более высоких широтах длина параллелей уменьшается до нуля на 90° северной и южной широты. Линии долготы не параллельны, а сходятся к полюсам. Таким образом, если градус долготы на экваторе равен расстоянию около 111 километров, то на полюсах это расстояние уменьшается до нуля.

Рис. 2.4. Географическая система координат.

Авторы и права: Raechel Bianchetti © Университет штата Пенсильвания, лицензия CC BY-NC-SA 4.0

Попробуйте это: Практическое применение географической системы координат

Вы когда-нибудь встречали термины «широта» или «долгота»? Насколько хорошо вы разбираетесь в географической системе координат? Наш опыт показывает, что, хотя все, кто поступает в этот класс, слышали о широте и долготе, только около половины из них могут указать место на карте, указанное парой географических координат. Веб-сайты, указанные ниже, позволяют вам проверить свои знания. Вы будете практиковаться, нажимая места на земном шаре в соответствии со случайно сгенерированными географическими координатами.

Карта-викторина

Практика долготы и широты

2.2.1 Географические координаты

Мы обсудили тот факт, что и широта, и долгота измеряются в градусах, но что делать, когда нам нужно более точное измерение? Чтобы записать географические координаты, мы можем разделить градусы на минуты и секунды.Градус равен шестидесяти минутам, а каждая минута равна шестидесяти секундам. Географические координаты часто необходимо преобразовывать, чтобы привязать один слой данных к другому. Географические координаты могут быть выражены в десятичных градусах или в градусах, минутах и ​​секундах . Иногда вам нужно преобразовать одну форму в другую.

Вот как это работает:

Чтобы преобразовать широту -89,40062 из десятичных градусов в градусы, минуты, секунды:

Вычтите количество целых градусов (89°) из общего числа (89. 40062°). (Знак минус используется в формате десятичных градусов только для обозначения того, что значение представляет собой западную долготу или южную широту.) В этом примере знак минус указывает на юг, поэтому следите за этим.

Умножьте остаток на 60 минут (0,40062 x 60 = 24,0372).

Вычтите из произведения количество полных минут (24 минуты).

Умножьте остаток на 60 секунд (0,0372 x 60 = 2,232). Округлить (в данном случае до ближайшей секунды).

Соберите детали; результат 89° 24′ 2″ ю.ш.Если бы отправной точкой была долгота -89,400062, единственная разница заключалась бы в том, что указанная выше буква S была бы заменена на западную долготу

.

Чтобы преобразовать 43° 4′ 31″ из градусов, минут, секунд в десятичные градусы, используйте следующую простую формулу:
DD = градусы + (минуты/60) + (секунды/3600)

Разделите количество секунд на 60 (31 ÷ 60 = 0,5166).

Добавьте частное шага (1) к целому числу минут (4 + 0,5166).

Разделите результат шага (2) на 60 (4.5166 ÷ 60 = 0,0753).

Добавьте частное шага (3) к числу целых чисел в градусах (43 + 0,0753).

Результат: 43,0753°

Практическая викторина

Зарегистрированные учащиеся штата Пенсильвания должны вернуться сейчас – пройти тест для самооценки по  Географическим координатам .

Вы можете проходить пробные тесты столько раз, сколько пожелаете. Они не оцениваются и никак не влияют на вашу оценку.

2.2.2 Координаты плоскости

До сих пор вы читали о декартовых системах координат, но это не единственный вид двумерных систем координат.Плоскую систему координат можно рассматривать как сопоставление любых двух шкал измерения. Другими словами, если бы вы разместили две линейки под прямым углом так, чтобы отметки «0» на линейках совпали, вы бы определили плоскую систему координат. Линейки называются «топоры». Как и в декартовых координатах, абсолютное положение любой точки в пространстве в плоской системе координат определяется с точки зрения измерения расстояния по осям x (восток-запад) и y (север-юг). Позиция, определяемая координатами (1,1), расположена на одну единицу вправо и на одну единицу вверх от начала координат (0,0). Универсальная поперечная меркаторская сетка (UTM) — это широко используемый тип системы координат на географической плоскости, в которой положения задаются в виде восточного направления (расстояния в метрах к востоку от начала координат) и северного направления (расстояния к северу от начала координат).

Некоторые преобразования координат просты. Преобразование плоских координат без географической привязки в полярные координаты без географической привязки, более подробно описанное далее в главе, показанной ниже, включает не что иное, как замену одного вида координат другим.

Рисунок 2.5. Одно и то же положение, указанное в двух плоскостных системах координат без географической привязки: декартовой (слева) и полярной (справа).

2.2.3 UTM: универсальный поперечный Меркатор

Рисунок 2.6. Десять зон UTM, которые охватывают совпадающую территорию США

.

Сетка географической системы координат широт и долгот состоит из двух изогнутых шкал измерения , соответствующих почти сферической форме Земли. Как обсуждалось выше, географические координаты могут быть указаны в градусах, минутах и ​​угловых секундах.Изогнутые сетки неудобно использовать для нанесения позиций на плоские карты. Кроме того, вычисление расстояний, направлений и площадей со сферическими координатами громоздко по сравнению с плоскими координатами. По этим причинам картографы и военные чиновники в Европе и США разработали систему координат UTM. Сетки UTM теперь являются стандартом не только для печатных топографических карт, но и для географической привязки цифровых данных, которые составляют появляющуюся «Национальную карту» США (NationalMap.правительство).

«Поперечный Меркатор» относится к способу преобразования географических координат из сферической модели Земли в плоские координаты. Действие математического преобразования географических сферических координат в плоские координаты неизбежно приводит к некоторому смещению большей части (но не всех) преобразованных координат. Из-за этого масштаб карты варьируется в проецируемых (плоских) сетках системы координат UTM. Таким образом, координаты UTM обеспечивают точную спецификацию местоположения, но имеют известную величину позиционной ошибки в зависимости от того, где находится место.

Ниже показан юго-западный угол топографической карты Государственного колледжа в масштабе 1:24 000 (где 1 дюйм на карте представляет 2000 футов в мире) в округе Сентер, штат Пенсильвания, опубликованной Геологической службой США (USGS). . Обратите внимание, что географические координаты (40 ° 45 ‘северной широты, 77 ° 52’ 30 «западной долготы) угла указаны. Однако также показаны галочки и метки, представляющие две плоские системы координат, универсальную поперечную меркаторскую (UTM) система и система государственных координат (SPC).Галочка на западном краю карты с надписью «4515» представляет собой линию сетки UTM (называемую «север»), которая проходит параллельно экватору и на 4 515 000 метров к северу от него. Галочки, обозначенные «258» и «259», представляют собой линии сетки, которые проходят перпендикулярно экватору и на 258 000 метров и 259 000 метров к востоку, соответственно, от начала сетки UTM Zone 18 North (см. ее расположение на рис. 6 выше). В отличие от линий долготы, «восток» UTM прямые и не сходятся на полюсах Земли.

Рис. 2.7. Юго-западный угол топографической карты Геологической службы США с делениями сетки и метками для трех различных систем координат, включая систему координат UTM.

Универсальная поперечная система Меркатора на самом деле не универсальна, но она покрывает почти всю поверхность Земли. Исключаются только полярные области — широты выше 84° северной широты и 80° южной широты. (Полярные системы координат используются для указания положений за пределами этих широт.) Система UTM делит остальную часть поверхности Земли на 60 зон, каждая из которых охватывает 6 ° долготы.Они пронумерованы с запада на восток от 1 до 60, начиная с 180° западной долготы (примерно совпадает с международной линией перемены дат).

Рисунок 2.8. Меркаторская проекция мира, показывающая 60 зон системы координат UTM, каждая из которых разделена на северную и южную половины на экваторе. Также показаны две полярные системы координат, используемые для указания положений за пределами северной и южной границ системы UTM.

На приведенном выше рисунке зоны UTM изображены так, как если бы они были одинаково «широкими» от экватора до их северной и южной границ.Фактически, поскольку меридианы сходятся к полюсам на земном шаре, каждая зона UTM сужается от 666 000 метров в «ширине» на экваторе (где 1 градус долготы составляет около 111 километров в длину) до всего лишь около 70 000 метров на 84 градусе северной широты и около 116 000 метров на 80 ° южной широты.

Чтобы пояснить это, на приведенном ниже рисунке показана область, охватываемая одной зоной сетки системы координат UTM. Каждая зона UTM охватывает 6° долготы, от 84° северной широты до 80° южной широты. Каждая зона UTM подразделяется вдоль экватора на две половины, северную и южную.

Рисунок 2.9. Характеристики зоны системы координат UTM. Желтым цветом обозначены области, в которых координаты UTM действительны для данной зоны. Красные линии, параллельные центральному меридиану, представляют собой две стандартные линии, используемые в каждой поперечной проекции Меркатора. Эти две стандартные линии параллельны каждому центральному меридиану и находятся на расстоянии 180 000 метров к востоку и западу от него. Каждая квадратная ячейка сетки на иллюстрации охватывает 500 000 метров с каждой стороны.

На приведенном выше рисунке показано, как сетки координат UTM соотносятся с зоной покрытия, показанной выше.Северная и южная половины показаны рядом для сравнения. Каждой половине присваивается собственное происхождение . Истоки северно-южной зоны расположены к югу и западу от зоны. Истоки северной зоны расположены на экваторе, в 500 000 метрах к западу от центрального меридиана этой зоны. Исходные точки расположены так, что каждое значение координаты в каждой зоне является положительным числом. Это сводит к минимуму вероятность ошибок в расчетах расстояния и площади. По определению оба начала координат расположены в 500 000 м к западу от центрального меридиана зоны (другими словами, центральный меридиан всегда находится на 500 000 м к востоку). Они считаются «ложными» источниками, поскольку расположены за пределами зон, к которым относятся. Восточные значения UTM, определяющие места в пределах зоны, варьируются от 167 000 метров до 833 000 метров на экваторе. Эти диапазоны сужаются к полюсам. Северные направления варьируются от 0 метров до почти 9 400 000 метров в северных зонах и от чуть более 1 000 000 метров до 10 000 000 метров в южных зонах. Обратите внимание, что положения на широтах выше 84 ° северной широты и 80 ° южной широты определяются в полярных стереографических системах координат, которые дополняют систему UTM.

График искаженного эллипса ниже показывает величину искажения на карте UTM. Этот вид сюжета будет объяснен более подробно ниже; ключевой момент, на который следует обратить внимание, это то, что размер и форма объектов, выделенных красным цветом, указывают на степень искажения размера и формы на карте (широкий диапазон размеров указывает на существенное искажение площади, диапазон от кругов до плоских эллипсов указывает на существенное искажение формы). ). Все эллипсы с центром в выделенной зоне UTM имеют одинаковый размер и форму.Вдали от выделенной зоны эллипсы неуклонно увеличиваются в размерах, хотя их форма остается равномерно круглой. Эта закономерность указывает на то, что искажение масштаба минимально в Зоне 30, а масштаб карты увеличивается по мере удаления от этой зоны. Кроме того, эллипсы показывают, что характер искажения, связанного с этой проекцией, заключается в том, что формы элементов, как они появляются на земном шаре, сохраняются, в то время как их относительные размеры искажаются. Картографические проекции, которые сохраняют форму, жертвуя точностью размеров, называются конформными проекциями.Плоские системы координат, наиболее широко используемые в США, UTM и SPC (система координат штата), основаны на конформных проекциях.

Рисунок 2.10. Результат поперечной проекции Меркатора мира с центром в зоне 30 UTM. Красные кружки показывают искажение масштаба, появившееся во время преобразования географических координат в проекционные плоские. На земном шаре все круги были бы одинакового размера.

Поперечная проекция Меркатора, показанная выше, сводит к минимуму искажения в зоне 30 UTM, помещая эту зону в центр проекции.Пятьдесят девять вариаций этой проекции используются для минимизации искажений в других 59 зонах UTM. В любом случае искажение не превышает 1 части на 1000. Это означает, что расстояние в 1000 метров, измеренное в любом месте зоны UTM, будет не хуже, чем + или — 1 метр.

Одним из недостатков системы UTM является необходимость использования нескольких систем координат для учета крупных объектов. Например, нижние 48 Соединенных Штатов распространяются на десять зон UTM. Тот факт, что существует множество узких зон UTM, может привести к путанице.Например, город Филадельфия, штат Пенсильвания, находится к востоку от города Питтсбург. Однако, если вы сравните восток центроидов, представляющих два города, восток Филадельфии (около 486 000 метров) меньше, чем восток Питтсбурга (около 586 000 метров). Почему? Потому что, хотя оба города расположены в американском штате Пенсильвания, они расположены в двух разных зонах UTM. Как оказалось, Филадельфия ближе к происхождению своей Зоны 18, чем Питтсбург к происхождению своей Зоны 17.Если бы вы нанесли на карту точки, представляющие два города, игнорируя тот факт, что две зоны представляют собой две разные системы координат, Филадельфия оказалась бы к западу от Питтсбурга. Эту ошибку постоянно допускают неопытные пользователи ГИС. К счастью, программное обеспечение ГИС становится достаточно совершенным, чтобы автоматически распознавать и объединять различные системы координат.

Практическая викторина

Зарегистрированные учащиеся штата Пенсильвания должны вернуться прямо сейчас – пройти тест на самооценку по координатам UTM .

Вы можете проходить пробные тесты столько раз, сколько пожелаете. Они не оцениваются и никак не влияют на вашу оценку.

2.2.4 Плоские координаты штата

Система UTM была разработана для удовлетворения потребности в координатах на плоскости для глобального определения географических местоположений. Сосредоточив внимание только на США, в консультации с различными государственными агентствами Национальная геодезическая служба США (NGS) разработала систему координат штата с учетом нескольких целей проектирования. Главными среди них были:

1. координаты плоскости для удобства использования при расчетах расстояний и площадей;
2. все положительные значения для минимизации ошибок вычислений; и
3. максимальная частота ошибок 1 часть на 10 000.

Как обсуждалось выше, плоские координаты определяют позиции в плоских сетках. Картографические проекции необходимы для преобразования координат широты и долготы в координаты на плоскости. Разработчики SPCS сделали две вещи, чтобы свести к минимуму неизбежные искажения, связанные с проецированием Земли на плоскую поверхность. Во-первых, они разделили США на 124 относительно небольшие зоны, охватывающие 50 штатов США. Во-вторых, они использовали несколько разные формулы картографической проекции для каждой зоны, которые минимизируют искажения вдоль линии восток-запад или север-юг в зависимости от ориентации зоны. Изогнутые пунктирные красные линии на рисунке ниже представляют собой две стандартные линии , которые проходят через каждую зону. Стандартные линии указывают, где проекция карты имеет нулевую площадь или искажение формы (некоторые проекции имеют только одну стандартную линию).

Как показано ниже, некоторые состояния покрываются одной зоной, а другие разделены на несколько зон. Каждая зона основана на уникальной картографической проекции, которая минимизирует искажения в этой зоне до 1 части из 10 000 или выше. Другими словами, измерение расстояния в 10 000 метров будет в худшем случае ошибкой на один метр (не включая ошибку прибора, человеческую ошибку и т. д.).). Частота ошибок варьируется в каждой зоне, от нуля вдоль стандартных линий проекции до максимума в точках, наиболее удаленных от стандартных линий. Ошибки будут намного ниже максимального значения в большинстве местоположений в данной зоне SPC. Зоны SPC обеспечивают лучшую точность, чем зоны UTM, потому что они охватывают меньшие площади и поэтому менее подвержены искажениям, связанным с проекцией.

Рисунок 2.11. Система координат штата США 1983 года состоит из 124 зон. Каждая зона представляет собой отдельную плоскую систему координат.(Аляска и Гавайи не показаны).

Как мы видели выше, позиции в любой системе координат указываются относительно начала координат. Как и зоны UTM, исходные точки зон SPC определяются таким образом, чтобы каждое направление на восток и север в каждой зоне было положительным числом. Как показано на рисунке ниже, места происхождения SPC расположены к югу от округов, включенных в каждую зону. Исходные точки совпадают с центральным меридианом картографической проекции, на которой основана каждая зона. Ложное происхождение Северной зоны Пенсильвании определяется как 600 000 метров на восток, 0 метров на север.Восток происхождения варьируется от зоны к зоне от 200 000 до 8 000 000 метров на восток.

Рисунок 2.12. Схематическое изображение двух зон системы координат штата, показывающее округа, составляющие каждую зону (желтым цветом), происхождение каждой зоны и стандартные линии картографических проекций, на которых основаны зоны, вдоль которых искажение масштаба равно нулю. .

Зоны SPCS идентифицируются 4-значным кодом FIPS, первые две цифры представляют состояние, а вторые — зону (т.г., PA имеет код FIPS 37 с 2 зонами, 1 и 2, таким образом, 3701 для северной зоны и 3702 для южной). Начальный «0» для состояний в диапазоне от 1 до 9 обычно опускается; таким образом, для ЦА, например, самая северная зона SPCS — 401.

Единое место, где вы можете найти все номера зон, находится здесь: USA State Plane Zones NAD83

Ниже показан юго-западный угол той же топографической карты масштаба 1:24 000, которая использовалась в качестве примера выше. Наряду с географическими координатами (40° 45′ северной широты, 77° 52′ 30″ западной долготы) угла и отметками UTM, о которых говорилось выше, также включены восточное и северное направления SPCS.Галочка с надписью «1 970 000 FEET» представляет собой линию сетки SPC, которая проходит перпендикулярно экватору и на 1 970 000 футов к востоку от начала северной зоны Пенсильвании. Обратите внимание, что в этом примере системные координаты SPC указаны в футах, а не в метрах. Система SPC перешла на использование метров в 1983 году, но большинство существующих топографических карт устарели и до сих пор дают спецификации в футах (как в примере ниже). Происхождение лежит далеко к западу от этого листа карты. Другие линии сетки SPC, называемые «северными» (показана линия для 220 000 футов), проходят параллельно экватору и перпендикулярно восточным направлениям SPC с шагом 10 000 футов.В отличие от линий долготы, восточное и северное направления SPC прямые и не сходятся к полюсам Земли.

Рисунок 2.13. Юго-западный угол топографической карты Геологической службы США с делениями сетки и метками для трех различных систем координат, включая систему координат SPC.

SPC, как и все плоские системы координат, делают вид, что мир плоский. Основная проблема проектирования, с которой столкнулись геодезисты, разрабатывавшие Государственную плоскую систему координат, заключалась в том, чтобы установить зоны системы координат, которые были бы достаточно малы, чтобы минимизировать искажения до приемлемого уровня, но достаточно велики, чтобы быть полезными.

Большинство зон SPC основаны на картографической проекции Transverse Mercator или Lambert Conic Conformal , параметры которой (такие как стандартные линии и центральные меридианы) оптимизированы для каждой конкретной зоны. «Высокие» зоны, подобные зонам в штатах Нью-Йорк, Иллинойс и Айдахо, основаны на уникальных поперечных проекциях Меркатора, которые сводят к минимуму искажения, проводя две стандартные линии с севера на юг по обе стороны от центрального меридиана каждой зоны, подобно той же проекции. используется для зон UTM.«Широкие» зоны, подобные зонам в Пенсильвании, Канзасе и Калифорнии, основаны на уникальных конформных конических проекциях Ламберта (подробнее об этой и других проекциях см. зона. (Одна из зон Аляски основана на «косом» варианте проекции Меркатора. Это означает, что вместо стандартных линий, параллельных центральному меридиану, как в поперечном случае, косая проекция Меркатора проводит две стандартные линии, наклоненные так, чтобы свести к минимуму искажения вдоль ручек Аляски. )

Эти два типа картографических проекций имеют общее свойство конформности , что означает, что углы, построенные в системе координат, равны углам, измеренным на поверхности Земли. Как вы понимаете, конформность — полезное свойство для землеустроителей, зарабатывающих на жизнь измерением углов.

В этом разделе мы рассказали о некоторых характеристиках картографических проекций и о том, как они используются для соотнесения координат плоскости с земным шаром. Далее мы углубимся в тему картографических проекций, тему, которая веками интересовала многих математиков и других специалистов.

Практическая викторина

Зарегистрированные учащиеся штата Пенсильвания должны вернуться прямо сейчас – пройти тест для самооценки о координатах самолета штата .

Вы можете проходить пробные тесты столько раз, сколько пожелаете. Они не оцениваются и никак не влияют на вашу оценку.

CV-21 — Чтение карты | Свод знаний ГИСиТ

1. Определения
2. Чтение карты
3. Географические местоположения и чтение карт
4. Картографический дизайн и чтение карт
5. Чтение уникальных типов карт
6. Заключение

 

1. Определения

картографическая карта: графическое изображение окружающей среды, которое можно воспринять физически, например, посредством зрения, звука или осязания

классификация: процесс группировки или упорядочения признаков по категориям (для качественных данных) или классам (для количественных данных)

географическая система координат : позиционная система отсчета, которая использует широту и долготу для определения местоположения точек на поверхности сферы или эллипсоида

система координат сетки: система координат, математически размещенная на плоской проекционной поверхности карты

карта-изображение : карта, созданная путем наложения традиционных картографических символов на основу изображения

раздел земли: раздел имущества на участки

поля карты: дополнительная информация, отображаемая в области карты или за пределами основной области карты, которая помогает объяснить или поддержать карту

легенда карты : ключ к пониманию отображенных объектов

картографическая проекция: геометрическое преобразование сферической или эллипсоидальной поверхности Земли в плоскую поверхность карты

чтение карты: процесс просмотра карты для определения того, что изображено и как это изобразил картограф

масштаб карты : отношение между расстояниями на карте и их соответствующими расстояниями на земле; также называется картографический масштаб

ментальная карта: карта окружающей среды, которую люди держат в уме; также называется когнитивной картой

участок: участок земли, имеющий какое-либо значение для землевладения или землепользования

plat: карта, нарисованная в масштабе, чтобы показать участки в пределах юридического подразделения

качественная информация: информация, которая различается по типу, но не по количеству

количественная информация: числовые данные, представляющие количество, величину или интенсивность

позиционная система отсчета: система, используемая для точного определения координат объектов в географическом пространстве

рельеф: трехмерный характер поверхности местности

дистанционное зондирование: процесс сбора изображений Земли и других планетарных тел с расстояния

выбор: процесс принятия решения о том, какой тип и сколько информации отображать на карте

символизация: процесс, с помощью которого объекты и их атрибуты представляются графически стилизованными метками или знаками, называемыми символами, а иногда и метками

поверхность местности: трехмерное изображение данных о высотах физической среды

 

2. Чтение карты

Чтение карты  – это процесс просмотра карты, чтобы определить, что изображено на ней и как ее изобразил картограф (Kimerling, et al., 2016). Это включает в себя идентификацию изображенных объектов или явлений, используемых символов и меток, а также информации о карте, которая может быть не очевидна на карте. Если символы на карте и то, как они появились, не могут быть поняты, то особенности, представленные на карте, не могут быть переведены в мысленный образ реального окружения.Таким образом, чтение карты может быть организовано в рамках обсуждения материальной картографической карты , которая является графическим представлением окружающей среды, которое можно воспринять физически через зрение, звук или осязание, и ментального  или  когнитивная карта  окружающей среды, которую люди держат в уме. В конечном счете, люди используют карту в голове, а не карту в руках для принятия решений. Этот всеобъемлющий вид карт позволяет включать различные формы карт, которые в противном случае было бы неудобно классифицировать, такие как мысленные карты (см. ), и новые картографические формы, разработанные в будущем.

Картографические карты являются ценным подспорьем, помогающим читателям лучше понять свое окружение, составить более совершенные ментальные карты и, в конечном итоге, принять более взвешенные решения. Карта позволяет читателю рассматривать окружающую среду, как если бы она была менее сложной. У такой упрощенной картины есть свои преимущества, но есть и опасность нереалистичного взгляда. Благодаря успешному чтению карты картографические и ментальные карты сливаются, чтобы настроить пространственное мышление читателя на реальность окружающей среды.

Чтение карты — творческая и иногда сложная задача, потому что многое из того, что существует в окружающей среде, не показано на карте (см. Масштаб и обобщение ), а объекты на карте могут не встречаться в реальности, а вместо этого являются интерпретацией характеристик окружающей среды. . Хотя составитель карт пытается перевести реальность в максимально четкое изображение окружающей среды на карте, читатель карты должен преобразовать эту картину обратно в полезный мысленный образ окружающей среды.Соответственно, разные пользователи могут по-разному понимать одну и ту же карту (MacEachren, 1995).

Чтобы эффективно читать карту, полезно понимать, что входит в ее составление. Во-первых, среда деконструируется на набор составляющих черт или явлений, которые классифицируются и характеризуются. Во-вторых, собираются значимые и точные данные об особенностях или явлениях и их атрибутах. В-третьих, данные обрабатываются и манипулируются таким образом, чтобы результаты можно было отобразить графически с использованием символов карты таким образом, чтобы выявить что-то интересное или полезное о нанесенной на карту среде (Kimerling, et al., 2016). Результирующее графическое изображение показывает местоположение и характеристики географических объектов, а также отношения между географическими объектами.

Чтение карты начинается с идентификации изображенных объектов или явлений с помощью их символов на карте и связанных с ними меток. Эта умственная деятельность иногда интуитивно понятна, особенно если символы знакомы (например, синие линии для рек и зеленые многоугольники для участков с растительностью (см. Дизайн и эстетика ), объекты четко обозначены (например,например, единственная зеленая линия на карте четко обозначена как «Тихоокеанская тропа»), или символы имитируют объект, который они изображают (например, символ палатки используется для обозначения кемпинга) (MacEachren, 1994). Когда символы не могут быть интерпретированы интуитивно, легенда карты дает ключ к пониманию картографических объектов (например, топографическая карта и легенда на рисунке 1).

Рисунок 1. Обозначения объектов, показанных на топографической карте Кратер-Лейк компанией U.S. Геологическая служба (USGS) указаны в легенде. Источник: Геологическая служба США.

 

При первом чтении карты следует выявить географическую область, предмет и форму изображения изображенных объектов или явлений. На полях карты  дополнительные изображения и текст, отображаемые в области карты или за пределами основной области карты, которые помогают объяснить или поддержать карту (рис. 2). Легенда карты используется для подтверждения значения знакомых символов и предоставления логики, лежащей в основе незнакомых символов.В качестве альтернативы эта информация иногда находится в пояснительных надписях на самой карте или в текстовых блоках (Brewer, 2015).

 

Рис. 2. Поля карты Кратерного озера в масштабе 1:24 000 и 1:250 000 в основном расположены внизу страницы; для карты масштаба 1:100 000 они в основном находятся в правой части страницы. Источник: авторы.

В следующих разделах представлены важные концепции, влияющие на чтение карты. Поскольку одним из наиболее важных применений карт является поиск местоположения объектов, читатели карт должны понимать, как местоположения на Земле преобразуются в местоположения на карте. Эти местоположения представлены географическими или сеточными координатами или с использованием систем разделения земли. Пониманию пространственных отношений между объектами помогает знание основ картографических проекций (см. Картографические проекции ) и масштаба карты. Чтобы понять, какие объекты включены и как они представлены на картах, читатели должны понимать, как картографы выбирают, классифицируют и обобщают нанесенные на карту объекты (см.Знание символизации помогает читателям понять свойства или характеристики отображаемых объектов (см. Символизация и визуальные переменные ). Наконец, для некоторых карт чтению помогает знание того, как местность (см. Представление местности ) и изображения дистанционного датчика (см. Платформы дистанционного зондирования ) используются в качестве основы для карт.

 

3. Географическое положение и чтение карт

3.1 Географические координаты

Карты показывают, где что находится. Карты, которые позволяют точно определить местоположение объектов, включают позиционную систему отсчета . Такая система основана на геометрической модели — либо в виде сферы, либо в виде сплюснутого эллипсоида, — которая приблизительно соответствует истинной форме и размеру Земли (см. Картографические проекции ). Как только размеры сферы или эллипсоида определены, координатная сетка параллелей и меридианов дает координаты широты и долготы объекта. В результате получается географическая система координат — позиционная система отсчета, которая использует широту и долготу для определения местоположения точек на поверхности сферы или сплюснутого эллипсоида.Например, географические координаты в градусах широты и долготы показаны в углу карты Кратерного озера на рис. 3. Местоположение высот, измеренных относительно средней гравитации или поверхности уровня моря, называемой геоидом , определяется тремя -размерные (широта, долгота, высота) координаты.

Рис. 3. Координаты широты и долготы показаны в углу топографической карты Кратер-Лейк. Высоты определяются относительно поверхности среднего уровня моря, называемой геоидом.Источник: Геологическая служба США.

 

3.2 Системы координат на плоскости

Географическая система координат широта-долгота использовалась более 2000 лет в качестве основной всемирной географической системы координат (Slocum et al., 2009). Однако геоцентрические координаты широты и долготы на сфере или геодезические широта и долгота на сжатом эллипсоиде, которые по-прежнему являются ключевыми для современного определения местоположения, не так хорошо подходят для измерения длины, направления и площади на карте.Таким образом, системы координат сетки часто используются для измерения вместо географических координат.

A  сетчатая система координат  – это декартова (x,y) система координат, расположенная на плоской проекционной поверхности карты. Эта позиционная система отсчета обозначает местоположения на карте с помощью горизонтальных и вертикальных линий, расположенных через равные промежутки, так что координаты можно считывать по квадратной сетке пересекающихся прямых линий (Kimerling, et al., 2016). Широко используемой системой координат сетки для мира является система универсальной поперечной Меркатора (UTM).Координаты UTM в метрах указаны на полях карты Crater Lake на рис. 3, а координаты State Plane (SPC), также широко используемые в США, указаны в футах. Поэтому читатели карт должны ознакомиться с внешним видом и свойствами этих и других систем координат сетки, размещаемых на картах для поддержки позиционирования и измерения объектов на картах (см. Plane Coordinate Systems, , готовящийся к публикации ).

 

3.3 Системы разделения земли

Раздел земли  – это разделение собственности на земельные участки, представляющие собой земельные участки, имеющие определенное значение для землевладения или землепользования (Kimerling, et al. , 2016). Одним из первых шагов в управлении земельным участком является разделение его на участки, которые затем регистрируются на plats — картах, нарисованных в масштабе, чтобы показать участки в пределах юридического подразделения. Люди, заинтересованные в понимании подробностей о землевладении, зонировании, налогообложении и управлении ресурсами, часто сталкиваются с платными картами и, следовательно, должны прочитать их должным образом, чтобы понять их измерения и описания.

Системы раздела земель включают как нерегулярные (бессистемные), так и регулярные (систематические) системы (Dent et al., 2008). Геометрически неправильные схемы, используемые в Соединенных Штатах, включают систему метров и границ, французские длинные участки, земельные участки в Испании и Мексике и претензии на дарение земли. Обычные системы, распространенные во многих частях мира, включают Государственную систему землеустройства США (PLSS) и Землеустройство Доминиона Канады, обе из которых основаны на множестве поселков и ареалов. PLSS изображен на карте Кратер-Лейк на рис. 3 с красными участками и линиями поселков, а также красными метками поселков и хребтов по краям.

 

3.4 Масштаб карты

Карты всегда меньше по размеру, чем окружающая среда, которую они представляют. Величина уменьшения размера известна как карта или картографический масштаб , который представляет собой отношение между расстояниями на карте и соответствующими им наземными расстояниями (см. Масштаб и обобщение ). Для эффективного использования карт требуется понимание важных концепций, касающихся масштаба карты, в том числе того, как масштаб карты отображается на картах (словесные утверждения, репрезентативные дроби и масштабные линейки, как показано на рис. 4), как скрыться между этими индикаторами, и как определить масштаб карты, когда на карте не отображается индикатор масштаба (Kimerling, et al., 2016). Знание масштаба карты необходимо для правильного чтения и использования карты, особенно при проведении измерений (Tyner, 2010).

Рисунок 4. Масштаб карты Кратер-Лейк выражается в виде репрезентативной дроби, словесного масштаба и четырех масштабных полос. Источник: авторы.

Интересующие объекты должны отображаться в правильном масштабе для многих целей использования карты (Robinson et al., 1995). Крупномасштабные карты используются, когда небольшой земельный участок наносится на карту с небольшим обобщением характеристик (см. Масштаб и обобщение ).Когда требуются точные измерения расстояния, направления и площади, достаточно только крупномасштабных карт. Искажение карты в масштабе 1:250 000 или больше относительно незначительно, поэтому эти крупномасштабные карты можно считать геометрически точными изображениями небольшой части Земли, которую они покрывают. Карта Crater Lake на рис. 3 имеет масштаб 1:100 000, что обеспечивает надежное чтение для таких целей, как навигация и поиск пути, геокэшинг, спортивное ориентирование и другие действия, требующие точного определения местоположения, расстояния и направления.

Мелкомасштабные карты обеспечивают более общее представление большей территории, такой как штат, страна, континент или весь земной шар. Масштаб постоянно меняется на мелкомасштабных картах, поэтому индикаторы масштаба на этих картах дают масштаб в определенной точке или вдоль заданной линии или линий, но не являются точными для всей карты.

 

3.5 Картографические проекции

  Картографическая проекция  является геометрическим преобразованием сферической или эллипсоидальной поверхности Земли в плоскую поверхность карты (см. Картографические проекции )).Поля для карты Кратерного озера (рис. 3) указывают на то, что картографическая проекция используется для зоны UTM 10 северной широты, которая представляет собой поперечную проекцию Меркатора с определенными параметрами для уменьшения искажений в пределах зоны (между 126° з.д. и 120° з.д.). западной долготы и между экватором и 84° северной широты). Знание часто используемых картографических проекций позволяет читателям карт делать выводы об искажении расстояния и площади, даже если это не та проекция, которая явно указана на карте.

Картографические проекции считаются одним из самых запутанных аспектов чтения карт в частности и картографического дизайна в целом (Kessler & Battersby, 2019).Неспособность понять влияние проекции на результирующую карту имеет печальные последствия, поскольку мешает читателям понять, как географические объекты распределены по Земле. Это также позволяет картографам — из-за непонимания или намеренно — использовать картографические проекции потенциально вводящими в заблуждение способами.

Все проекции карты на двухмерную плоскость каким-то образом искажают трехмерную Землю. Двумерные плоскости, на которые проецируются карты, включают конусы, цилиндры или плоскости — они называются развертываемыми поверхностями (см. Картографические проекции ).Искажение картографических проекций связано не только с этими поверхностями, оно также связано с формой (касательной или секущей) и аспектом (экваториальным, полярным, поперечным или наклонным) проекции и расположением стандартной точки или линии ( s) касания на развертывающейся поверхности (рис. 5). Комбинации этих проекционных свойств приводят к узнаваемым образцам сетки в картографических проекциях. Возможность идентифицировать свойства проекции по виду масштабной сетки помогает читателям карты лучше оценить геометрические искажения на карте.

 

Рис. 5. Свойства картографических проекций, такие как развертываемая поверхность, случай и экспозиция, влияют на геометрическое искажение картографической проекции. Масштаб верен только в точке и линии или линиях касания (коэффициент масштабирования или SF = 1). Во всех остальных местах SF либо меньше, либо больше 1. Источник: авторы.

Картографические проекции часто организуются по геометрическим свойствам, которые они сохраняют, таким как площади или формы географических регионов, а также расстояния или направления от одной точки или между парой точек (Campbell, 2001).Эллипсы Indicatrix Tissot можно использовать для визуализации пространственного изменения искажения на карте. На рис. 6 с помощью этих эллипсов показаны геометрические свойства, которые искажаются или сохраняются при выборе обычных картографических проекций. Более полное руководство по картографическим проекциям и их свойствам см. на плакате Map Projections Геологической службы США по адресу https://www.usgs.gov/media/files/map-projections-poster.

 

Рис. 6. Эти картографические проекции широко используются из-за сохранения геометрических свойств.Искажение в основных направлениях индикатрисы Tissot (показано оранжевым эллипсом) помогает визуализировать геометрическое искажение в точках на картах. Источник: авторы.

 

4. Картографический дизайн и чтение карт

4.1 Сборник карт

Карты — это абстрактные изображения географической среды, а не сама реальность. Поскольку карты представляют собой уменьшенные изображения Земли (см. Масштаб и обобщение ), которые проецируются на чаще всего плоскую поверхность (см. Картографические проекции ), картографы уменьшают сложность и повышают ясность в процессе картографического составления за счет отбора, обобщения, классификация и символизация объектов на карте (Robinson, 1995).

Для картографа первый шаг в объединении информации о мире во что-то, что может быть представлено на карте, называется  отбором — процессом принятия решения о том, какой тип и сколько информации отображать на карте. Выбор картографом объектов определяется предметом и целью карты. После выбора объекты затем обобщаются в упрощенную форму, соответствующую масштабу карты (см. Масштаб и обобщение)   для ряда операторов обобщения).Выбранными и обобщенными данными можно дополнительно манипулировать с помощью классификации , процесса группировки или упорядочения признаков по категориям (для качественных данных) или классам (для количественных данных) (см. Статистическое картирование ).

Последним шагом в процессе картографической компиляции является символизация , процесс, посредством которого объекты и их атрибуты представляются графически стилизованными метками или знаками, называемыми символами (см. Символизация и визуальные переменные ), а иногда и метками. (см. Типография ).Символы не всегда принимают внешний вид географических объектов, которые они представляют (см. Дизайн значка карты ), что может потребовать легенды, как обсуждалось выше.

Опытные читатели карт понимают последствия решений, принимаемых в процессе составления карт. Опытные читатели карт также ценят артефакты процесса компиляции, которые улучшают читаемость, но также могут влиять на точность и неопределенность карты (Tyner, 2015; см. Представление неопределенности ).

 

4.2 Сопоставление качественной и количественной информации

Многие карты отображают качественную информацию — информацию, которая различается по типу, но не по количеству (Robinson et al. , 1995; рис. 7). Изучение основных принципов символизации качественных данных поможет читателям карт понять, как различные типы точечных, линейных и площадных объектов отображаются на картах. Читатели карт должны быть в состоянии понять, как картографы изображают один объект с помощью точечных, линейных или площадных символов или комбинируют несколько объектов в более сложных справочных или тематических картах и ​​диаграммах.

Рис. 7. Качественные визуальные переменные для объектов, представленных точечными, линейными и площадными символами на картах. Источник: авторы.

 

Точно так же читатели карт должны понимать методы, используемые картографами для отображения количественной информации — числовых данных, которые представляют количество, величину или интенсивность (см. Рисунок 8). Количественная информация часто отображается с использованием классов для упрощения карты и соответствующей легенды, но за счет потенциальной маскировки важных изменений в распределении данных (см. Статистическое картирование ).Соответственно, необходимо понимать разнообразие методов классификации и их различия, чтобы правильно читать количественную информацию на картах. Для получения дополнительной информации о сопоставлении качественной и количественной информации см. Символы и визуальные переменные ) и Дизайн значка карты ).

Рисунок 8. Количественные визуальные переменные для объектов, представленных точечными, линейными и площадными символами на картах. Источник: авторы.

 

5.Чтение уникальных типов карт

5.1 Пример 1: Чтение карт местности

В картографии  поверхность местности  представляет собой трехмерное изображение данных о высоте, описывающих физическую среду (см. Представление местности ). Для топографических карт понимание  рельефа — трехмерного характера поверхности местности — имеет решающее значение для определения положения и изучения пространственных связей местности с другими географическими явлениями, такими как растительность и осадки. Знание множества способов картографического изображения рельефа, таких как контуры, затенение рельефа, гипсометрическая тонировка и наклонные виды, и это лишь некоторые из них (рис. 9), позволяет читателям карт определять абсолютные или относительные высоты на картах и ​​идентифицировать различные рельефы. особенности (Slocum, et al., 2009).

 

Рисунок 9. Рельеф вокруг Кратерного озера может быть представлен контурами, штриховкой рельефа, гипсометрической окраской и их комбинациями. Косая проекция обеспечивает трехмерную перспективу местности по сравнению с планиметрическими картами, на которых ландшафт изображается с точки обзора непосредственно над картируемой областью.Источник: авторы.

 

5.2 Пример 2. Чтение карт изображений

Использование дистанционного зондирования   в поддержку картографии значительно выросло за последнее столетие (см. Платформы дистанционного зондирования ). Дистанционное зондирование   — это   процесс сбора изображений Земли и других планетарных тел с расстояния. Эти дистанционно полученные изображения фиксируют особенности окружающей среды с помощью камер или других электронных инструментов обработки изображений (датчиков), которые чувствительны к энергии, излучаемой или отражаемой от объектов (Robinson et al., 1995; Кэмпбелл, 2001).

Хотя изображения дистанционного зондирования отлично подходят для отображения многих особенностей окружающей среды, они могут не отображать другие, например, политические границы. Многие полезные элементы карты, такие как объекты с символами, метки и опорные сетки, отсутствуют на изображениях. Элементы на изображениях обычно не классифицируются и не указываются в легенде. По этим причинам изображения дистанционного зондирования часто становятся более интерпретируемыми и полезными за счет картографических улучшений с наложенными символами для точечных, линейных и площадных объектов, а также текстом для меток. Карта, созданная путем наложения традиционных картографических символов на основу изображения, называется картой изображения (Kimerling, et al., 2016), что сегодня является распространенным вариантом для веб-карт (рис. 10).

 

Рисунок 10. Эта онлайн-карта Кратерного озера снабжена аннотациями, на которых показаны дороги и ручьи возле юго-западного края кратера. Обратите внимание на искажение внешнего вида деревьев у озера, которые кажутся наклоненными к воде. Источник: авторы.

Правильному чтению карт изображений помогает понимание многих факторов, которые могут влиять на внешний вид изображений, полученных дистанционным зондированием, включая точку обзора датчика, спектральную чувствительность, техническое качество, пространственное разрешение и атмосферные условия. Кроме того, читатели карт могут нуждаться в понимании того, как интерпретировать черно-белые, полноцветные и цветные инфракрасные изображения или как определять различия во внешнем виде особенностей и узоров на изображениях, сделанных в видимом, ближнем инфракрасном, тепловом диапазонах. -инфракрасная и микроволновая (радиолокационная) части электромагнитного спектра.

 

6. Заключение

Знакомство с описанными выше картографическими концепциями и картографическими методами дает читателям карт представление о важных решениях, которые принимаются о том, что отображать, и о методах, используемых для отображения различных аспектов окружающей среды на картах. Понимание ключевых понятий, связанных с географическим положением, картографическим составлением и уникальными типами карт, помогает читателям карт лучше понять большой и разнообразный объем географической информации, которую можно получить при чтении карты, а также точность или погрешность карты.Если читатели карт смогут объединить свои мысленные карты с чтением картографических карт, они смогут лучше настроить свое пространственное мышление на реальность окружающей среды. Это конечная цель чтения карты, потому что это карта в их голове, а не карта в их руках, которую люди используют для принятия решений.