Iga koha maa peal saab tuvastada globaalse pikkus- ja laiuskraadide koordinaatsüsteemiga. Neid parameetreid teades on lihtne leida mis tahes asukohta planeedil. Koordinaatsüsteem on inimesi selles aidanud juba mitu sajandit järjest.
Geograafiliste koordinaatide tekkimise ajalooline taust
Kui inimesed hakkasid rändama pikki vahemaid üle kõrbete ja merede, vajasid nad viisi, kuidas oma asukohta fikseerida ja teada, millises suunas liikuda, et mitte eksida. Enne kui laius- ja pikkuskraad olid kaardil, kasutasid foiniiklased (600 eKr) ja polüneeslased (400 pKr) laiuskraadi arvutamiseks tähistaevast.
Sajandite jooksul on välja töötatud üsna keerukaid seadmeid, nagu kvadrant, astrolaab, gnomon ja araabia kamal. Neid kõiki kasutati päikese ja tähtede kõrguse mõõtmiseks horisondi kohal ja seeläbi laiuskraadi mõõtmiseks. Ja kui gnomon on lihts alt vertikaalne kepp, mis heidab päikese eest varju, siis kamal on väga omapärane seade.
See koosnes ristkülikukujulisest puitplaadist mõõtmetega 5,1 x 2,5 cm, mille külge läbi keskel oleva auguköis kinnitati mitme võrdse vahega sõlmega.
Need instrumendid määrasid laiuskraadi isegi pärast magnetkompassi leiutamist, kuni leiutati usaldusväärne meetod laius- ja pikkuskraadi kaardil määramiseks.
Navigaatoritel ei olnud sadu aastaid täpset ettekujutust asukohast, kuna puudus kontseptsioon pikkuskraadi väärtusest. Maailmas polnud täpset ajaseadet, nagu kronomeeter, seega oli pikkuskraadi arvutamine lihts alt võimatu. Pole üllatav, et varajane navigeerimine oli problemaatiline ja põhjustas sageli laevavrakke.
Kahtlemata oli revolutsioonilise navigatsiooni pioneer kapten James Cook, kes reisis Vaikse ookeani avarustes tänu Henry Thomas Harrisoni tehnikageeniusele. Harrison töötas välja esimese navigatsioonikella 1759. aastal. Täpset Greenwichi aega järgides võimaldas Harrisoni käekell meremeestel määrata, mitu tundi oli põhimeridiaani punktis ja asukohapunktis, pärast mida sai võimalikuks määrata pikkuskraad idast läände.
Geograafiline koordinaatsüsteem
Geograafiline koordinaatide süsteem määrab kahemõõtmelised koordinaadid Maa pinna põhjal. Sellel on nurgaühik, algmeridiaan ja ekvaator, mille laiuskraad on null. Maakera jaguneb tinglikult 180 laiuskraadiks ja 360 pikkuskraadiks. Laiuskraadid on paigutatud paralleelselt ekvaatoriga, need on kaardil horisontaalsed. Pikkuskraad ühendavad põhja- ja lõunapoolust ning on kaardil vertikaalsed. Ülekatte tulemusenakaardil moodustatakse geograafilised koordinaadid – laius- ja pikkuskraad, mille abil saab määrata asukoha Maa pinnal.
See geograafiline ruudustik annab ainulaadse laius- ja pikkuskraadi iga asukoha kohta Maal. Mõõtmiste täpsuse suurendamiseks jagatakse need 60 minutiks ja iga minut 60 sekundiks.
Laiuskraadi määramine
Ekvaator asub Maa telje suhtes täisnurga all, ligikaudu poolel teel põhja- ja lõunapooluse vahel. 0-kraadise nurga all kasutatakse seda geograafilises koordinaatide süsteemis kaardil laius- ja pikkuskraadi arvutamise lähtepunktina.
Laiuskraad on defineeritud kui nurk Maa keskpunkti ekvatoriaaljoone ja selle keskpunkti asukoha vahel. Põhja- ja lõunapooluse laiuse nurk on 90. Põhjapoolkeral asuvate kohtade eristamiseks lõunapoolkeral on laius traditsioonilises kirjapildis lisaks ette nähtud, kus N tähistab põhja või S lõuna pool.
Maa on umbes 23,4 kraadi kallutatud, nii et suvise pööripäeva laiuskraadi leidmiseks peate mõõdetavale nurgale lisama 23,4 kraadi.
Kuidas talvise pööripäeva ajal kaardil laius- ja pikkuskraade määrata? Selleks lahutage mõõdetavast nurgast 23,4 kraadi. Ja mis tahes muul ajaperioodil peate määrama nurga, teades, et see muutub 23,4 kraadi võrra iga kuue kuu tagant ja seega umbes 0,13 kraadi päevas.
Põhjapoolkeral saate arvutada Maa kaldenurga ja seega ka laiuskraadi, vaadates Põhjatähe nurka. Põhjapoolusel seeon horisondist 90 ja ekvaatoril on see otse vaatlejast eespool, horisondist 0 kraadi.
Olulised laiuskraadid:
- Põhja- ja lõunapoolsed polaarringid, mõlemad asuvad vastav alt 66 kraadi 34 minutit põhja- ja lõunalaiuskraadil. Need laiuskraadid piiravad pooluste ümbrust, kuhu päike suvisel pööripäeval ei looju, seega domineerib seal keskööpäike. Talvisel pööripäeval päike siin ei tõuse, saabub polaaröö.
- Troopikas on 23 kraadi 26 minutit põhja- ja lõunasuunas. Need laiusringid tähistavad päikese seniiti põhja- ja lõunapoolkera suvisel pööripäeval.
- Ekvaator asub 0. laiuskraadil. Ekvaatoritasand kulgeb ligikaudu Maa telje keskel põhja- ja lõunapooluse vahel. Ekvaator on ainus laiuskraadi ring, mis vastab Maa ümbermõõdule.
Pikkuskraadi määramine
Laius- ja pikkuskraad kaardil on olulised geograafilised koordinaadid. Pikkuskraade on palju keerulisem arvutada kui laiuskraadi. Maa pöörleb 360 kraadi päevas ehk 15 kraadi tunnis, seega on pikkuskraadi ja päikese tõusu- ja loojumisaegade vahel otsene seos. Greenwichi meridiaani tähistab 0 pikkuskraadi. Päike loojub tund aega varem iga 15 kraadi järel sellest ida pool ja tund hiljem iga 15 kraadi läänes. Kui teate asukoha päikeseloojangu aja ja mõne muu teadaoleva asukoha erinevust, saate välja selgitada, kui kaugel see on idas või läänes.
Pikkuskraad kulgevad põhjast lõunasse. Nad lähenevad poolustele. Japikkuskraadi koordinaadid on vahemikus -180 kuni +180 kraadi. Greenwichi meridiaan on nullpikkusjoon, mis mõõdab ida-lääne suunda geograafiliste koordinaatide süsteemis (nt laius- ja pikkuskraad kaardil). Tegelikult läbib nulljoon Greenwichi (Inglismaa) kuninglikku observatooriumi. Greenwichi meridiaan kui algmeridiaan on pikkuskraadi arvutamise lähtepunkt. Pikkuskraad on määratud nurgana Maa keskpunkti algmeridiaani keskpunkti ja Maa keskpunkti keskpunkti vahel. Greenwichi meridiaani nurk on 0 ja vastupidisel pikkuskraadil, mida mööda kuupäevajoon jookseb, on nurk 180 kraadi.
Kuidas leida kaardil pikkus- ja laiuskraade?
Täpse geograafilise asukoha määramine kaardil sõltub selle mõõtkavast. Selleks piisab, kui omada kaarti mõõtkavaga 1/100000 või parem - 1/25000.
Esiteks, pikkuskraad D määratakse järgmise valemiga:
D=G1 + (G2 - G1)L2 / L1, kus G1, G2 - parem- ja vasakpoolse lähima meridiaani väärtus kraadides;
L1 on nende kahe meridiaani vaheline kaugus;
L2 – kaugus definitsioonipunktist lähima vasakule.
Pikkuskraadi arvutamine, näiteks Moskva jaoks:
G1=36°, G2=42°, L1=252,5 mm, L2=57,0 mm.
Soovitav pikkuskraad=36 + (6)57, 0 / 252, 0=37° 36'.
Määrake laiuskraad L, see määratakse järgmise valemiga:
L=G1 + (G2 - G1)L2 / L1, kus G1, G2 – lähima laiuskraadi alumise ja ülemise laiuskraadi väärtus tollideskraadi;
L1 – nende kahe laiuskraadi vaheline kaugus, mm;
L2 – kaugus definitsioonipunktist lähima vasakule.
Näiteks Moskva jaoks:
G1=56°, G2=52°, L1=371,0 mm, L2=320,5 mm.
Soovitav laius L=52 '+ (4)273,5 / 371,0=55 ° 45.
Arvutuse õigsuse kontrollimine, selleks peate kasutama Interneti-teenuseid, et leida kaardilt laius- ja pikkuskraadi koordinaadid.
Määrake, et Moskva linna geograafilised koordinaadid vastaksid arvutustele:
- 55° 45' 07" (55° 45' 13) N;
- 37° 36' 59" (37° 36' 93) ida.
Asukoha koordinaatide määramine iPhone'i abil
Teadusliku ja tehnoloogilise progressi kiirenemine praeguses etapis on toonud kaasa revolutsioonilised avastused mobiiltehnoloogias, mille abil on saanud kättesaadavaks geograafiliste koordinaatide kiirem ja täpsem määramine.
Selleks on erinevaid mobiilirakendusi. IPhone'ides on seda väga lihtne teha, kasutades rakendust Compass.
Järjestuse määramine:
- Selleks klõpsake "Seaded" ja seejärel - "Privaatsus".
- Nüüd klõpsake ülaosas valikul Asukohateenused.
- Kerige alla, kuni näete kompassi, ja puudutage seda.
- Kui näete, et see ütleb "Kui seda kasutatakse paremal küljel", võite alustada määratlust.
- Kui ei, puudutage seda ja valige"Rakenduse kasutamisel."
- Avage rakendus Compass ja näete ekraani allosas oma praegust asukohta ja praeguseid GPS-koordinaate.
Koordinaatide määramine Android-telefonis
Kahjuks pole Androidil ametlikku sisseehitatud võimalust GPS-koordinaatide hankimiseks. Siiski on võimalik hankida Google Mapsi koordinaadid, mis nõuavad täiendavaid toiminguid:
- Avage oma Android-seadmes Google Maps ja leidke soovitud paranduspunkt.
- Vajutage ja hoidke seda kõikjal ekraanil ja lohistage see Google Mapsi.
- Alaosas kuvatakse informatiivne või üksikasjalik kaart.
- Leidke paremas ülanurgas teabekaardilt suvand Jaga. See avab menüü koos valikuga Jaga.
Seda saab seadistada iOS-i Google Mapsis.
See on suurepärane viis koordinaatide hankimiseks, mis ei nõua täiendavate rakenduste installimist.
