כל מקום על פני כדור הארץ ניתן לזהות באמצעות מערכת קואורדינטות גלובלית של קווי רוחב ואורך. הכרת הפרמטרים הללו, קל למצוא כל מיקום על פני כדור הארץ. מערכת הקואורדינטות עוזרת לאנשים בזה כבר כמה מאות שנים ברציפות.
רקע היסטורי להופעתם של קואורדינטות גיאוגרפיות
כשאנשים התחילו לנסוע מרחקים ארוכים על פני מדבריות וימים, הם היו צריכים דרך לתקן את מיקומם ולדעת לאיזה כיוון לנוע כדי לא ללכת לאיבוד. לפני שקווי הרוחב והאורך היו במפה, הפיניקים (600 לפני הספירה) והפולינזים (400 לספירה) השתמשו בשמים זרועי הכוכבים כדי לחשב את קו הרוחב.
במהלך מאות שנים פותחו מכשירים מורכבים למדי, כמו הרביע, האסטרולב, הגנומון והקאמאל הערבי. כולם שימשו למדידת גובה השמש והכוכבים מעל האופק ובכך למדידת קו רוחב. ואם הגנומון הוא רק מקל אנכי שמטיל צל מהשמש, אז הכמאל הוא מכשיר מאוד מוזר.
זה היה מורכב מלוח עץ מלבני בגודל 5.1 על 2.5 ס מ, שאליו דרך חור באמצעחבל היה מחובר עם כמה קשרים ברווח שווה.
מכשירים אלה קבעו את קו הרוחב גם לאחר המצאת המצפן המגנטי, עד שהומצאה שיטה אמינה לקביעת קו רוחב ואורך במפה.
לנווטים במשך מאות שנים לא היה מושג מדויק על המיקום בגלל היעדר מושג של ערך קו האורך. לא היה מכשיר זמן מדויק בעולם, כמו כרונומטר, כך שחישוב קו האורך היה פשוט בלתי אפשרי. באופן לא מפתיע, הניווט המוקדם היה בעייתי ולעיתים קרובות גרם לספינות טרופות.
ללא ספק, חלוץ הניווט המהפכני היה קפטן ג'יימס קוק, שטייל במרחבי האוקיינוס השקט הודות לגאונות הטכנית של הנרי תומס הריסון. הריסון פיתח את שעון הניווט הראשון ב-1759. תוך שמירה על שעון גריניץ' מדויק, השעון של הריסון אפשר לימאים לקבוע כמה שעות היו בנקודת המרידיאן הראשית ובנקודת המיקום, ולאחר מכן ניתן היה לקבוע את קו האורך ממזרח למערב.
מערכת קואורדינטות גיאוגרפית
מערכת קואורדינטות גיאוגרפית מגדירה קואורדינטות דו-ממדיות המבוססות על פני כדור הארץ. יש לו יחידה זוויתית, מרידיאן ראשוני וקו המשווה עם קו רוחב אפס. הגלובוס מחולק באופן מותנה ל-180 מעלות של קו רוחב ו-360 מעלות של קו אורך. קווי רוחב ממוקמים במקביל לקו המשווה, הם אופקיים במפה. קווי אורך מחברים את הקוטב הצפוני והדרומי והם אנכיים על המפה. כתוצאה מהשכבהקואורדינטות גיאוגרפיות נוצרות על המפה - קו רוחב וקו אורך, בעזרתן ניתן לקבוע את המיקום על פני כדור הארץ.
הרשת הגיאוגרפית הזו מעניקה קווי רוחב ואורך ייחודיים לכל מיקום על פני כדור הארץ. כדי להגביר את דיוק המדידות, הן מחולקות עוד יותר ל-60 דקות, וכל דקה ל-60 שניות.
קביעת קו הרוחב
קו המשווה ממוקם בזווית ישרה לציר כדור הארץ, בערך באמצע הדרך בין הקוטב הצפוני והדרומי. בזווית של 0 מעלות, הוא משמש במערכת הקואורדינטות הגיאוגרפית כנקודת התחלה לחישוב קו הרוחב והאורך במפה.
קו הרוחב מוגדר כזווית בין הקו המשווני של מרכז כדור הארץ למיקום מרכזו. לקוטב הצפוני והדרומי יש זווית רוחב של 90. כדי להבחין בין מקומות בחצי הכדור הצפוני לחצי הכדור הדרומי, הרוחב מסופק בנוסף באיות מסורתי עם N לצפון או S לדרום.
כדור הארץ נוטה בערך 23.4 מעלות, אז כדי למצוא את קו הרוחב בשעון הקיץ, עליך להוסיף 23.4 מעלות לזווית שאתה מודד.
כיצד לקבוע את קו הרוחב והאורך במפה בתקופת היפוך החורף? לשם כך יש להחסיר 23.4 מעלות מהזווית הנמדדת. ובכל פרק זמן אחר, אתה צריך לקבוע את הזווית, מתוך ידיעה שהיא משתנה ב-23.4 מעלות כל שישה חודשים ולכן בערך 0.13 מעלות ליום.
בחצי הכדור הצפוני, אתה יכול לחשב את נטיית כדור הארץ, ולכן את קו הרוחב, על ידי התבוננות בזווית של כוכב הצפון. בקוטב הצפוני זהיהיה 90 מהאופק, ובקו המשווה הוא יהיה ישירות לפני הצופה, 0 מעלות מהאופק.
קווי רוחב חשובים:
- מעגלי הקוטב הצפוני והדרומי, כל אחד מהם ממוקם ב-66 מעלות 34 דקות צפון ובהתאמה, קו רוחב דרום. קווי הרוחב הללו מגבילים את האזורים מסביב לקטבים שבהם השמש אינה שוקעת בזמן היפוך הקיץ, ולכן שמש חצות שולטת שם. בהיפוך החורף, השמש לא זורחת כאן, ליל הקוטב שוקע.
- האזורים הטרופיים נמצאים ב-23 מעלות 26 דקות צפונה ודרום. עיגולי רוחב אלה מסמנים את שיא השמש בשעון הקיץ של חצי הכדור הצפוני והדרומי.
- קו המשווה שוכן בקו הרוחב 0 מעלות. המישור המשווני עובר בערך באמצע ציר כדור הארץ בין הקוטב הצפוני והדרומי. קו המשווה הוא מעגל קו הרוחב היחיד המתאים להיקף כדור הארץ.
קביעת קו אורך
קו רוחב וקו אורך במפה הם קואורדינטות גיאוגרפיות חשובות. הרבה יותר קשה לחישוב קו אורך מאשר קו רוחב. כדור הארץ מסתובב 360 מעלות ביום, או 15 מעלות בשעה, כך שיש קשר ישיר בין קו האורך לזמני זריחת ושקיעת השמש. מרידיאן גריניץ' מסומן ב-0 מעלות אורך. השמש שוקעת שעה קודם כל 15 מעלות מזרחה לו ושעה לאחר מכן כל 15 מעלות מערבה. אם אתה יודע מה ההבדל בין זמן השקיעה של מיקום למיקום ידוע אחר, אתה יכול להבין כמה רחוק הוא מזרח או מערב.
קווי אורך עוברים מצפון לדרום. הם מתכנסים בקטבים. וקואורדינטות קו אורך הן בין -180 ל-+180 מעלות. מרידיאן גריניץ' הוא קו האורך האפס, המודד את הכיוון מזרח-מערב במערכת של קואורדינטות גיאוגרפיות (כגון קו רוחב וקו אורך במפה). למעשה, קו האפס עובר דרך המצפה המלכותי בגריניץ' (אנגליה). מרידיאן גריניץ', בתור מרידיאן ראשוני, הוא נקודת המוצא לחישוב קו האורך. קו האורך מצוין כזווית בין מרכז מרידיאן הראשוני של מרכז כדור הארץ למרכז מרכז כדור הארץ. למרידיאן גריניץ' יש זווית של 0 ולקו האורך ההפוך שלאורכו עובר קו התאריך יש זווית של 180 מעלות.
איך למצוא קווי רוחב וקו אורך במפה?
קביעת המיקום הגיאוגרפי המדויק במפה תלויה בקנה המידה שלה. כדי לעשות זאת, מספיק שתהיה מפה בקנה מידה של 1/100000, או טוב יותר - 1/25000.
ראשית, קו האורך D נקבע על ידי הנוסחה:
D=G1 + (G2 - G1)L2 / L1, כאשר G1, G2 - הערך של המרידיאנים הקרובים ביותר מימין ושמאל במעלות;
L1 הוא המרחק בין שני המרידיאנים האלה;
L2 - המרחק מנקודת ההגדרה לנקודה הקרובה ביותר שמאלה.
חישוב קו האורך, למשל, עבור מוסקבה:
G1=36°, G2=42°, L1=252.5mm, L2=57.0 מ מ.
קו אורך רצוי=36 + (6)57, 0 / 252, 0=37° 36'.
קבע את קו הרוחב L, הוא נקבע על ידי הנוסחה:
L=G1 + (G2 - G1)L2 / L1, כאשר G1, G2 - הערך של קו הרוחב התחתון והעליון הקרוב ביותר במעלות;
L1 – מרחק בין שני קווי הרוחב הללו, מ מ;
L2 - המרחק מנקודת ההגדרה לנקודה הקרובה ביותר שמאלה.
לדוגמה, עבור מוסקבה:
G1=56°, G2=52°, L1=371.0 מ מ, L2=320.5mm.
רוחב רצוי L=52 '+ (4)273.5 / 371.0=55° 45.
בדיקת נכונות החישוב, לשם כך עליך להשתמש בשירותים מקוונים באינטרנט כדי למצוא את הקואורדינטות של קו רוחב, קו אורך במפה.
קבע שהקואורדינטות הגיאוגרפיות של העיר מוסקבה מתאימות לחישובים:
- 55° 45' 07" (55° 45' 13) N;
- 37° 36' 59" (37° 36' 93) East.
קביעת הקואורדינטות של המיקום באמצעות האייפון
האצת קצב ההתקדמות המדעית והטכנולוגית בשלב הנוכחי הובילה לגילויים מהפכניים של טכנולוגיה ניידת, שבעזרתה הפכה זמינה קביעה מהירה ומדויקת יותר של קואורדינטות גיאוגרפיות.
ישנן אפליקציות סלולריות שונות לכך. באייפון, קל מאוד לעשות זאת באמצעות אפליקציית Compass.
סדר קביעת:
- כדי לעשות זאת, לחץ על "הגדרות", ולאחר מכן - "פרטיות".
- כעת לחץ על "שירותי מיקום" בחלק העליון.
- גלול מטה עד שתראה את המצפן והקש עליו.
- אם אתה רואה שכתוב "בשימוש בצד ימין", אתה יכול להתחיל את ההגדרה.
- אם לא, הקש עליו ובחר"בעת שימוש באפליקציה."
- פתח את אפליקציית Compass ותראה את מיקומך הנוכחי ואת קואורדינטות ה-GPS הנוכחיות בתחתית המסך.
קביעת קואורדינטות בטלפון אנדרואיד
למרבה הצער, לאנדרואיד אין דרך מובנית רשמית לקבל קואורדינטות GPS. עם זאת, אפשר לקבל קואורדינטות של מפות Google, מה שדורש כמה שלבים נוספים:
- פתח את מפות Google במכשיר האנדרואיד שלך ומצא את נקודת התיקון הרצויה.
- לחץ והחזק אותו בכל מקום על המסך וגרור אותו למפות Google.
- מפה אינפורמטיבית או מפורטת תופיע בתחתית.
- מצא את אפשרות השיתוף בכרטיס המידע בפינה הימנית העליונה. זה יציג תפריט עם אפשרות השיתוף.
ניתן לבצע הגדרה זו במפות Google ב-iOS.
זוהי דרך מצוינת להשיג קואורדינטות שאינה מחייבת אותך להתקין אפליקציות נוספות.
