Географические координаты.
Положение различных объектов на поверхности Земли может быть определено с помощью географических координат. Для отсчета координат на земной шар условно нанесена система точек и кругов (рис. 2). Введем ряд определений. Воображаемая прямая, вокруг которой происходит суточное вращение Земли, называется земной осью. Точки пересечения ее с поверхностью Земли называются географическими или истинными полюсами: северным Pn и южным Ps. При сечении шара плоскостью получается круг, а на поверхности шара образуется окружность. Если секущая плоскость проходит через центр шара, то круг имеет наибольшие размеры и называется большим. Круги, образующиеся от сечения шара плоскостями, не проходящими через его центр, называются малыми. Окружность большого круга QQ/, плоскость которого перпендикулярна земной оси, называется экватором. Он делит земной шар на северное и южное полушария. Окружности малых кругов, плоскости которых параллельны плоскости экватора, называются параллелями (рр/). Окружности больших кругов, плоскости которых проходят через ось Земли, называются географическими или истинными меридианами. Половину окружности меридиана PnMPs, заключенную между полюсами и проходящую через данную точку М, называют меридианом места. Меридиан PnGPs, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (Англия), носит название гринвичского (начального) меридиана. Гринвичский меридиан вместе с противоположным ему меридианом РnG/Ps делит земной шар на восточное и западное полушария.
В систему географических координат входят две сферические координаты: широта и долгота. Географической широтой какой-либо точки называется угол при центре Земли, составленный отвесной линией (земным радиусом), проведенной через данную точку, и плоскостью экватора (угол MOL, см. рис. 2). Широта измеряется дугой меридиана от экватора до параллели данной точки. Она отсчитывается к северу или югу от экватора от 0 до 90°. Если точка находится в северном полушарии, ее широте приписывается наименование N (северная), если в южном - S (южная). Широту обозначают греческой буквой "
" (фи).
Географической долготой какой-либо точки называется двугранный угол между плоскостью гринвичского меридиана и плоскостью меридиана данной точки (угол GOL, см. рис. 2). Долгота измеряется меньшей из дуг экватора между гринвичским меридианом и меридианом точки и отсчитывается от гринвичского меридиана к востоку или западу от 0 до 180°. Если точка находится в восточном полушарии, то долготе приписывают наименование Е (восточная), если в западном - W (западная). Долготу обозначают греческой буквой "
" (ламбда).
Разность широт и разность долгот. Географические координаты судна в результате сделанного перехода изменяются. Изменения широты и долготы судна называются разностями широт и долгот.
Разность широт (РШ) двух точек на земной поверхности измеряется дугой меридиана, заключенной между параллелями этих точек. Наибольшее значение РШ может составить 180°, что соответствовало бы перемещению судна из одного полюса в другой. Если судно перемещалось по какой-либо одной параллели, то РШ равна 0°. Вычисленной РШ приписывается наименование к N или к S в зависимости от того, в каком направлении перемещалось судно.
Разность долгот (РД) двух точек на земной поверхности измеряется меньшей из дуг экватора, заключенных между меридианами этих точек. Так как за разность долгот принимается всегда меньшая из дуг экватора, то ее значение не может превышать 180°. Если при сложении разноименных долгот получено значение, большее 180°, то за РД принимается дополнение до 360°. Такой случай может возникнуть при пересечении судном меридиана 180°. Вычисленному значению РД приписывается наименование к Е или W в зависимости от того, в каком направлении перемещалось судно. Если северной широте и восточной долготе условно приписать знак "плюс" (+), а южной широте знак "минус" (-), то значение РШ и РД можно вычислить по алгебраическим формулам:
· РШ = 2 - 1 ; РД = 2 - 1
(Здесь 2 и 2 - координаты конечной, а 1 и 1 - начальной точек плавания).
Знак результата, полученного при вычислении по формулам, покажет наименования РШ и РД. Если при вычислении РД берется дополнение до 360°, то наименование РД меняется. Чтобы не ошибиться в значении и наименовании вычисляемых РШ и РД, следует хорошо представлять взаимное расположение меридианов и параллелей на земном шаре (см. рис. 3, а и б). На практике бывает нужно найти координаты точки, в которую пришло судно, если заданы координаты пункта отхода, а также РШ и РД, характеризующие положение точки прихода. Вычисления можно произвести по алгебраическим формулам:
· 2 = 1 + РШ ; 2 = 1 + РД
(Здесь 2 и 2 - координаты конечной, а 1 и 1 - начальной точек плавания).
Основной единицей длины, принятой в судовождении, является морская миля, представляющая собой одну минуту дуги меридиана земного шара. Если учитывать, что действительной формой Земли является эллирсоид, то, следовательно, длина одной минуты дуги эллипса неодинакова на всем его протяжении. Так, например, в районе экватора она равна 1861,8 м, а в районе полюса — 1842,9 м; среднеарифметическое их значение приблизительно равно 1852,3 м, что согласуется с длиной одной минуты дуги меридиана земного шара.
Так как длина любой окружности равна 2 R, где радиус Земли R равен 6 371 109,7 м, то длина дуги, соответствующей одной минуте земного меридиана, будет равна, м: 1852.3.
В качестве стандартной морской мили в судовождении принято округленное значение длины одной минуты дуги земного меридиана, равное 1852 м (принимая Землю за шар). Кроме того, в судовождении применяются следующие единицы длины:
– кабельтов – одна десятая морской мили, применяется в округленном значении – 185 м (607 футов);
– фут – равен 0,3048 м, применяется в основном на английских морских картах и в навигационных пособиях для обозначения небольших глубин, а также береговых высот;
– ярд – равен 3 футам, или 91,44 см, применяется на английских морских картах и в навигационных пособиях;
– морская сажень – равна 6 футам, или 1,83 м, применяется ,на английских морских картах и в навигационных пособиях при обозначении больших глубин;
– статутная миля (береговая) – равная 5280 футам, или 1609,4 м, и применяется для измерения расстояния при плавании по рекам и озерам, а также на суше.
Основная единица скорости – узел, соответствует одной миле в час, например 15 уз означает скорость 15 миль в час. Узел как единица скорости возник в эпоху парусного флота. Скорость судна измерялась при помощи выпускаемого за корму лаглиня с деревянным сектором на конце. Лаглинь разбивался узлами на отрезки, равные 1/120 морской мили. При выпускании лаглиня за борт подсчитывали, сколько узлов пройдет через планширь за период, равный 30с, т. е. за 1/120 ч, столько морских миль и проходило судно в 1 ч.
Дата добавления: 2016-03-22; просмотров: 1360;