Основная часть для отчета по учебной практике

1. Определение астрономической широты и долготы

Такие географические понятия как долгота и широта, имеют важное значение не  только в картографии или навигации, но  и в астрономической науке в целом. Именно данные координаты помогают с максимальной точностью определять, где находятся те или иные объекты на Земле.

В качестве астрономического определения общепринято  определять широту и долготу посредством измерения астрономического угла и времени соответственно. Название «определение местоположения» несколько вводит в заблуждение, поскольку определяется не само местоположение, а его направление по отвесу. Этот термин получил распространение в географии и научных экспедициях около 200 лет назад, поскольку в то время это был единственный способ измерить неизвестное положение с точностью около 1 км без посторонней помощи. Собственно, речь идет об определении астрономической широты и долготы, то есть определении направления физического отвеса относительно вращающейся земной оси и плоскости астрономического меридиана из Гринвича (или любой другой обсерватории).

Рисунок 1 — Астрономические « определения местоположения » на Земле на самом деле являются определениями направления на небесной сфере

Причина, по которой АО не является определением положения в прямом смысле этого слова, а лишь измерением направления, заключается в отклонении от перпендикуляра. Это отклонение перпендикуляра (или вертикального геоида = уровня моря, рис. 2) от его математического положения является результатом распределения массы на земном теле и внутри него . В высоких горах она может достигать 50″, что означало бы кажущуюся пространственную ошибку в 1,5 километра (1 угловая секунда в центре Земли соответствует примерно 31 м на земной поверхности).

Рисунок 2 — Отклонение от перпендикуляра вызывает кажущийся сдвиг широты или местоположения, который составляет 620 метров в среднем на 20″. Углы B и B’ представляют собой географическую и астрономическую широты соответственно.

На ниже представленном рисунке 3 в виде схемы представлена планета Земля. Точкой О на схеме указан ее центр. РР1 это ось ее вращения; при пересечении с Землей ось формирует северный Р и южный Р1 – географические полюсы Земли; QQ1 представляется как плоскость, которая пересекает центр Земли перпендикулярным образом к РР1, называющаяся экваториальной плоскостью.

Рисунок 3 – Земной сфероид

Рассмотрим точку М на поверхности Земли. В модели земли в форме шара радиусы, которые соединяют центр сферы, показывают направления отвесных линий, из чего следует, что  отрезок ОМ это отвесная линия.

Определение координат какой-либо точки на Земле происходит путем использования двух взаимно перпендикулярных координатных кругов.

В качестве основных кругов в географической системе координат выступают земной экватор и нулевой или, как начальный меридиан. С целью определения начального меридиана, в США в 1884 году на всемирной конференции в городе Вашингтон за основу был взят географический меридиан обсерватории Гринвич.

С помощью точек РМР1 мы выполним построение астрономического  меридиана. Мы можем наблюдать, что созданная плоскость по своей сти является неотъемлемой частью астрономического меридиана, путь которого идет по отвесной линии в этой точке и параллельно оси вращения Земли. ОВ это граница, где пересекается плоскость астрономического меридиана и экватора.

Следуя из этого, можно сделать вывод о том, что координаты точки на земной поверхности  устанавливаются благодаря астрономическей широте φ и долготе λ.

Астрономическая широта (φ) – это угол между вертикальной линией, которая проведена в точке наблюдения и экваториальной плоскостью Земли [1]. Таким образом, астрономическая широта показывает сферическое расстояние по дуге меридиана от экватора до точки, находящейся в ней. Измерение широт, как правило, делается, начиная с экватора и дальше к северу и югу, а именно в  диапазоне 0°-90°. В то время как в северном полушарии широты положительные, в южном они имеют отрицательные значения.

Представьте себе, что Земля представляет собой прозрачную сферу (на самом деле форма слегка овальная, из-за вращения Земли ее экватор чуть-чуть выпирает). Через прозрачный колпак Земли (смоделированного образца) можно хорошо рассмотреть экваториальную плоскость планеты и ее центр, обозначенный как точка О, что является центром Земли. Для определения широты конкретной точки P на поверхности нужно нарисовать луч OP до данной точки. Затем угол наклона этой точки над экватором равен ее широте λ. Если точка находится к северу от экватора, то это северная широта, если к югу — южная (иначе говоря – отрицательная) широта (рисунок 4).

Рисунок 4 — Угол широты лямбда

Мы должны использовать угол, который дополняет его до 90 °, между данной линией и углом, перпендикулярным плоскости. Здесь это будет угол (90°-λ) между OP и осью Земли, известный как совместная широта P.

В случае объединения на поверхности земного шара всех точек на одной и той же широте, можно наблюдать, как образовались круговые линии различного размера. Такие линии принято назвать «линии широты». К самой длинной линии широты относится экватор (широта равна нулю, а когда мы поднимаемся к полюсам, где широта составляет 90° северной или -90° южной, эти окружности сжимаются в точку) (рисунок 5).

Скачать основную часть для отчета по учебной практике можно по ссылке: Скачать основную часть для отчета по учебной практике

Алла Мусихина

Главный специалист по практикам. Имеет в подчинении более 10 авторов работ по всем специальностям. Опыт работы в сфере более 5 лет.

Задать вопрос