Визначення координат за топографічною картою

підручник Військова топографіяСкачать «Військова топографія» бесплатно, а также скачать много других карт можно в нашем архиве карт

Системи координат, що застосовуються у військовій топографії

Система координат – це сукупність ліній і площин, орієнтованих певним чином у просторі, відносно яких визначається положення об’єктів (цілей). Лінії, що прийняті за початкові, служать осями координат, а площини – координатними площинами.

Координатами називаються кутові чи лінійні величини, якими визначають положення точок у тій чи іншій системі координат. Існує багато систем координат у різних галузях науки, техніки та у військовій справі, проте всі вони поділяються на дві основні групи – просторові та плоскі координати.

До просторових координат відносяться географічні (астрономічні, геодезичні), геоцентричні та зоряні, а до плоских координат відносяться плоскі прямокутні, полярні та біполярні координати. У кожному конкретному випадку застосовуються системи координат, які найкращим чином відповідають вимогам щодо визначення положення об’єктів на площині чи у просторі.

У військовій топографії широко застосовуються системи географічних, плоских прямокутних, полярних та біполярних координат, які дають можливість просто і точно визначити положення точок (об’єктів, цілей) на земній поверхні за результатами вимірювань, виконаних безпосередньо на місцевості чи за картою.

Системи географічних координат, відверто кажучи, не існує. Терміном „географічні координати” об’єднують астрономічні та геодезичні координати.

Астрономічні координати (φ і λ) – координати точок на земній поверхні, які визначаються за результатами спостережень за небесними світилами. При визначенні астрономічних координат точка проектується прямовисною лінією на поверхню геоїда.

Геодезичні координати і L) – координати точок на земній поверхні, які визначаються за результатами геодезичних вимірювань на місцевості. При визначенні геодезичних координат точка проектується нормаллю на поверхню земного еліпсоїда.

Внаслідок нерівномірного розподілення маси Землі і відхилення поверхні геоїда від поверхні земного еліпсоїда прямовисна лінія в загальному випадку не збігається з нормаллю (рис. 8.1). Кут відхилення прямовисної лінії на території України не перевищує 3-4" або в лінійних величинах близько ±100 м (в гірській місцевості може бути і більше). Це необхідно обов’язково враховувати у тих випадках, якщо географічні координати точок були отримані з астрономічних спостережень.

λ8.1. Відхилення u прямовисної лінії в точці М

 Таким чином, географічні координати – узагальнене поняття про астрономічні та геодезичні координати, коли відхилення прямовисної лінії не враховується. Географічна система координат була запропонована видатним давньогрецьким астрономом, математиком і географом Гіппархом (190-125 до н.е.). Сутність астрономічних і геодезичних координат полягає у наступному.

Астрономічна широта  ) точки М – кут з вершиною в центрі Землі між прямовисною лінією в даній точці і площиною земного екватора (рис. 8.2). Може бути в межах від 0° до 90° північною чи південною.

Астрономічна довгота) точки М – двогранний кут між площиною Гринвіцького меридіана і меридіана даної точки. Гринвіцький меридіан (проходить через центр зали Гринвіцької обсерваторії у передмісті Лондона) був затверджений у 1884р. міжнародною географічною конференцією як початковий. Оскільки довгота Гринвіцького меридіана дорівнює 0°, його називають також  нульовим меридіаном. Астрономічна довгота може бути східною чи західною від 0° до 180°. Її може бути також визначено як довжину дуги паралелі на поверхні еліпсоїда, або як різницю часу між даною точкою та Гринвіцьким меридіаном.

В морській та аеронавігації при астрономічних спостереженнях різницю довгот між двома точками визначають як різницю часу в цих точках. В астрономії довготи визначаються в годинах. Оскільки Земля обертається на 360° за 24 години, то кожна година відповідає 15° по довготі, хвилина – 15', а секунда – 15''. Тому меридіани на навігаційних картах підписують не тільки в градусній мірі, але і в годинах. Наприклад, меридіан точки 30°30' східної довготи відповідатиме 2 г 2 хв, а меридіан точки 36°45' – 2 г 27 хв.

Геодезична широта (В) точки М – кут між площиною екватора і нормаллю – лінією, що проходить через дану точку під кутом 90° до поверхні земного еліпсоїда (рис.8.3). Може бути в межах від 0° до 90° північною чи південною.

Геодезична довгота (L) точки М – двогранний кут, утворений площиною Гринвіцького меридіана і площиною меридіана даної точки. Може бути східною чи західною від 0° до 180°.

   Астрономічні координати8.2. Астрономічні координати        8.3. Геодезичні координати

При складанні топографічних карт застосовуються переважно геодезичні координати, які прийнято називати географічними, тому і в подальшому, користуючись геодезичними координатами, будемо називати їх географічними.

Система географічних координат є міжнародною, оскільки являється єдиною для всієї земної поверхні і використовується при застосуванні бойових засобів далекої дії (ракет, авіації, морського флоту), використанні навігаційної апаратури, а також застосовується в астрономії, сферичній геодезії, картографії тощо.