Географические координаты
Географи́ческие координа́ты определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке.
Содержание
Широта
Широта́ — угол φ между местным направлением зенита и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0° до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северную широту) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии — отрицательной. О широтах, близких к полюсам, принято говорить как о высоких, а о близких к экватору — как о низких.
От широты места, как и от времени года, зависит продолжительность дня.
Из-за отличия формы Земли от шара географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты, т. е. от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.
Широту места можно определить с помощью таких астрономических инструментов как секстант или гномон (прямое измерение), также можно воспользоваться системами GPS или ГЛОНАСС (косвенное измерение).
Долгота
Долгота́ — угол λ между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготы от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу — западными. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными.
Выбор нулевого меридиана произволен и зависит только от соглашения. Сейчас за нулевой меридиан принят Гринвичский меридиан, проходящий через обсерваторию в Гринвиче, на юго-востоке Лондона. В качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулково и т. д.
От долготы зависит местное время.
Высота
Чтобы полностью определить положение точки трёхмерного пространства, необходима третья координата — высота. Расстояние до центра планеты не используется в географии: оно удобно лишь при описании очень глубоких областей планеты или, напротив, при расчёте орбит в космосе.
В пределах географической оболочки применяется обычно ‘высота над уровнем моря’, отсчитываемая от уровня «сглаженной» поверхности — геоида. Такая система трёх координат оказывается ортогональной, что упрощает ряд вычислений. Высота над уровнем моря удобна ещё тем, что связана с атмосферным давлением.
Расстояние от земной поверхности (ввысь или вглубь) часто используется для описания места, однако не служит координатой
Географическая система координат
В навигации в качестве начала системы координат выбирается центр масс транспортного средства (ТС). Переход начала координат из инерциальной системы координат в географическую (т.е из 
в 
) осуществляется исходя из значений широты и долготы. Координаты центра географической системы координат в инерциальной принимают значения (при расчёте по шарообразной модели Земли):
Ориентация осей в географической системе координат (ГСК) выбирается по алгоритму.
Ось X (другое обозначение — ось E) — ось, направленная на восток. Ось Y (другое обозначение — ось N) — ось, направленная на север. Ось Z (другое обозначение — ось Up) — ось, направленная на вертикально вверх.
Основным недостатком в практическом применении ГСК в навигации является большие величины угловой скорости этой системы в высоких широтах, возрастающие вплоть до бесконечности на полюсе. Поэтому вместо ГСК используется полусвободная в азимуте СК.
Полусвободная в азимуте система координат
Полусвободная в азимуте СК отличается от ГСК только одним уравнением, которое имеет вид:
Соответственно, система имеет тоже начальное положение, что ГСК и их ориентация также совпадает с одной лишь разницей, что её оси 
и 
отклонены от соответствующих осей ГСК на угол 
для которого справедливо уравнение
Преобразование между ГСК и полусвободной в азимуте СК осуществляется по формуле [2]
В реальности все расчёты ведутся именно в этой системе, а потом, для выдачи выходной информации происходит преобразование координат в ГСК.
Форматы записи географических координат
Для записи географических координат используется система WGS84.
Разделителем десятичной дроби всегда служит точка. Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+», либо буквами: «N» — северная широта и «E» — восточная долгота. Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «-», либо буквами: «S» — южная широта и «W» — западная долгота. Буквы могут стоять как впереди, так и сзади.
Единых правил записи координат не существует.
На картах поисковых систем по умолчанию показываются координаты в градусах с десятичной дробью со знаками «-» для отрицательной долготы. На картах Google и картах Яндекс вначале широта, затем долгота (до октября 2012 на картах Яндекс был принят обратный порядок: сначала долгота, потом широта). Эти координаты видны, например, при прокладке маршрутов от произвольных точек. При поиске распознаются и другие форматы.
В навигаторах по умолчанию чаще показываются градусы и минуты с десятичной дробью с буквенным обозначением, например, в Navitel, в iGO. Вводить координаты можно и в соответствии с другими форматами. Формат градусы и минуты рекомендуется также при радиообмене в морском деле. [источник не указан 476 дней]
При необходимости форматы можно пересчитать самостоятельно: 1° = 60′ минутам, 1′ минута = 60″ секундам. Также можно использовать специализированные сервисы. См. ссылки.
ликбез от дилетанта estimata
Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.
воскресенье, 6 декабря 2020 г.
Форматы записи географических координат (форматы GPS-координат)
Для записи географических координат может использоваться любой эллипсоид (или геоид), но чаще всего используются WGS 84 и Красовского (на территории РФ).
На картах поисковых систем по умолчанию показываются координаты в градусах с десятичной дробью со знаком «−» для отрицательной долготы. На картах Google и картах Яндекс вначале широта, затем долгота (до октября 2012 на картах Яндекс был принят обратный порядок: сначала долгота, потом широта). Эти координаты видны, например, при прокладке маршрутов от произвольных точек. При поиске распознаются и другие форматы.
Хотя я вам могут дать такой совет. Если вам надо увидеть место только на Яндекс картах, Google картах или самым простых стилях OSM, то проще всего открыть сайты соответствующих карт, вставить в строку поиска координаты (или просто название нужного вам места) и нажать «поиск» (лупу) или Enter. Сайт покажет вам, что находится на этом месте. И не надо заниматься переводом из одних координат в другие.
Пересчет координат
Иногда необходимо один тип координат, а есть только другой. В этом случае их можно пересчитать в другой тип координат. Вот как это можно сделать
Для преобразования из градусов в градусы-минуты
Целая часть градусов переписывается как есть. Дробная часть градусов (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение минут.
Пример: Имеются координаты N60.5643 E30.7543.
Широта: Целая часть 60, дробная часть 0.5643.
Записываем целую часть N60°;
умножаем 0.5643*60=33.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
0.7543*60=45.258
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′
Для преобразования из градусы-минуты в градусы
Целая часть градусов переписывается как есть. Минуты (они всегда меньше 60) делятся на 60, и получается значение сотых долей градуса.
Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′
Широта: Целая часть 60, минуты 33.858
Записываем целую часть N60°;
Делим значение минут 33.858/60=0.5643;
Получается N60.5643°
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
45.258/60=0.7543
Итоговые координаты: N60.5643° E30.7543°
Для преобразования из градусы-минуты в градусы-минуты-секунды
Значение градусов переписывается как есть. Целая часть минут переписывается как есть.
Дробная часть минут (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение секунд.
Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′.
Широта: Целая часть градусов 60, целая часть минут 33, дробная часть минут 0.858
Записываем целые часть N60° 33′;
умножаем 0.858*60=51.48;
Получается N60°33′ 51.48″.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
0.258*60=15.48
Итоговые координаты: N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″
Для преобразования из градусы-минуты-секунды в градусы-минуты
Значение градусов переписывается как есть. Значение минут переписывается как есть. Значение секунд (оно всегда меньше 60) делится на 60, получается дробная часть минут.
Пример: Имеются координаты N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″
Широта: значение градусов 60, значение минут 33, значение секунд 51.48
Записываем целые часть N60° 33′;
делим 51.48/60=0.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
15.48 /60=0.258;
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′.
Преобразование градусы в градусы-минуты-секунды и обратно производится через преобразование в градусы-минуты (т.е необходимо произвести два пересчета). Точность координат при любом пересчете не изменяется.
Форматы GPS координат
Многие любители отдыха на природе, а также автомобилисты и мотоциклисты активно пользуются GPS-навигаторами. Это могут быть как отдельные устройства, так и обычные смартфоны и планшеты со встроенным GPS-модулем и навигационным программным обеспечением. Пользоваться этими устройствами несложно, достаточно небольших навыков. Но когда речь заходит о системе координат GPS может возникнуть путаница из-за того, что нет общепринятого единого формата записи этих самых координат.
Типы координат GPS
Рядовому пользователю навигационной системы редко приходится сталкиваться с чтением и записью географических координат. Обычно достаточно вбить в навигатор нужный адрес или точку (POI), и устройство отобразит на карте нужное место и, при необходимости, проложит до него маршрут. Но более продвинутые пользователи GPS, например туристы и кладоискатели, нередко сталкиваются с необходимостью ручного ввода координат. И тут из-за отсутствия единого формата записи координат могут возникнуть трудности.
Существует 3 основных формата записи географических координат:
В качестве примера указаны координаты одного и того же места в г. Омске. Существуют и другие форматы, но они почти не используются в гражданских навигационных устройствах. Как видим, первые числа в координатах, т.е. целые части градусов, неизменны независимо от формата записи. А вот дробная часть градусов и минуты с секундами различны для одного и того же места. Т.е. если ввести координаты формата с минутами и секундами в навигатор, настроенный на формат градусов с дробью, то устройство отобразит место, которое может находиться в нескольких километрах от искомого. Либо выдаст ошибку о несоответствии типа координат.
Из-за этого и может возникнуть путаница: искали одно место, а пришли к другому. Чтобы этого не случилось, стоит понимать разницу между разными форматами записи координат и правильно настроить свое устройство. Большинство навигационных устройств и приложений для телефона поддерживают несколько форматов отображения координат, которые можно менять в настройках.
Выбор формата в приложении Статус GPS 
GPS Тест 
и RMaps
Наиболее распространен в настоящее время и формат градусов в виде десятичной дроби. Нередко к значениям координат могут добавляться буквы (N, S, E, W) или знаки («+», «-»), обозначающие тип широты (северная (N, «+»), южная (S, «-»)) и долготы (восточная (E, «+»), западная (W, «-»)). Знак «+» обычно не пишется. Иногда координаты могут записываться наоборот: сначала долгота, потом широта. Но такой тип записи используется редко.
Вывод
При необходимости можно всегда перевести координаты из одного вида в другой. Для этого достаточно помнить, что 1 градус равен 60 минутам, в каждой из которых по 60 секунд. Существуют специальные GPS конвертеры для телефона и онлайн сервисы для решения этой задачи. Но если пользоваться только одним форматом, желательно самым простым и распространенным (градусы с дробью, «54.97158, 73.38318»), то необходимость в конвертации координат возникает редко.
Читайте также:
Форматы GPS координат: 6 комментариев
Координаты вполне успешно гуглятся. Формат обычный, десятичный, но с меньшим количеством знаков после точки
Может быть 40-45 метров, а не километров? Давайте посчитаем: в 1 градусе широты примерно 111 км на любой долготе. В долготе это значение уменьшается при приближении к полюсам. Для простоты посчитаем на широте, а для еще большей простоты примем это значение за 100 км. Итак, в одном градусе — 100 км, в одном десятом градуса (1 знак после точки) — 10 км, в 1/100 градуса (2 знака) — 1 км, 3 знака — 100 м, 4 знака (как в вашем случае) — 10 метров. Возможно что-то напутал в расчетах, но не о каких 40-45 км речи даже близко не идет. Откуда вы это взяли? Просто введите свои координаты (N55.1374 E37.5728) в строку поиска Гугла, место отобразится на карте. Честно говоря, не понимаю, в чем проблема…
При необходимости можно всегда перевести координаты из одного вида в другой. Для этого достаточно помнить, что 1 градус равен 60 минутам, в каждой из которых по 60 секунд
И. …что это даёт без онлайн калькулятора?
То, что путем несложных вычислений можно перевести координаты из одной системы в другую без использования калькулятора
Как читать GPS координаты
Введение в GPS
GPS расшифровывается как Global Positioning System; система, используемая для всемирной навигации и съемки. Он обычно используется для определения точного местоположения в любой точке земной поверхности и получения текущего времени в определенном месте.
Это стало возможным благодаря сети из 24 искусственных спутников, называемых спутниками GPS, которые вращаются над Землей с большой скоростью и точностью. Используя маломощные радиоволны, устройства могут связываться со спутниками, чтобы точно определять свое местоположение на земном шаре.
Первоначально система, используемая только военными, система GPS стала доступной для использования гражданами почти 30 лет назад. Он поддерживается Министерством обороны США.
Широта и долгота
Система GPS использует географические линии широты и долготы для предоставления координат местоположения человека или интересующего его места. Чтение и понимание координат GPS требует базового понимания навигации с использованием линий широты и долготы. Использование обоих наборов линий обеспечивает координаты для разных мест по всему миру.
Изображение показывает линии широты и долготы.
Линии Широты
Линии широты — это горизонтальные линии, которые тянутся с востока на запад по всему земному шару. Самая длинная и главная линия широты называется экватором. Экватор представлен в виде 0 ° широты.
Двигаясь к северу от экватора, каждая линия широты увеличивается на 1 °. Поэтому будут линии широты, представляющие 1 °, 2 °, 3 ° и т. Д. До 90 °. На изображении выше показаны только линии широты 15 °, 30 °, 45 °, 60 °, 75 ° и 90 ° над экватором. Вы заметите, что линия широты 90 ° представлена точкой на Северном полюсе.
Все линии широты над экватором обозначены буквой «N», обозначающей север экватора. Таким образом, мы имеем 15 ° с.ш., 30 ° с.ш., 45 ° с.ш. и так далее.
Двигаясь к югу от экватора, каждая линия широты также увеличивается на 1 °. Будут линии широты, представляющие 1 °, 2 °, 3 ° и т. Д. До 90 °. На изображении выше показаны только линии широты 15 °, 30 ° и 45 ° ниже экватора. Линия 90 ° широты представлена точкой на Южном полюсе.
Все линии широты ниже экватора обозначены буквой «S», обозначающей юг экватора. Поэтому у нас 15 ° С, 30 ° С, 45 ° С и так далее.
Линии долготы
Линии долготы — это вертикальные линии, которые простираются от Северного полюса до Южного полюса. Главная линия долготы называется премьер-меридианом. Главный меридиан представлен как 0 ° долготы.
Двигаясь к востоку от премьер-меридиана, каждая линия широты увеличивается на 1 °. Поэтому будут линии долготы, представляющие 1 °, 2 °, 3 ° и т. Д. До 180 °. На изображении выше показаны только 20 °, 40 °, 60 °, 80 ° и 90 ° линии долготы к востоку от премьер-меридиана.
Все линии долготы к востоку от премьер-меридиана обозначены буквой «Е», обозначающей восток от премьер-меридиана. Таким образом, у нас есть 15 ° E, 30 ° E, 45 ° E и так далее.
Двигаясь к западу от премьер-меридиана, каждая линия широты также увеличивается на 1 °. Там будут линии долготы, представляющие 1 °, 2 °, 3 ° и т. Д. До 180 °. На изображении выше показаны только 20 °, 40 ° 60 °, 80 ° и 90 ° линии долготы к западу от премьер-меридиана.
Все линии долготы к западу от премьер-меридиана обозначены буквой «W», обозначающей запад от премьер-меридиана. Таким образом, у нас есть 15 ° W, 30 ° W, 45 ° W и так далее.
Вы можете просмотреть дополнительную информацию о широте и долготе, просмотрев это видео на YouTube по ссылке ниже:
Чтение географических координат
Глобальная навигация использует линии широты и долготы, чтобы точно определить конкретное местоположение на поверхности Земли. Дается в виде географических координат.
Изображение выделяет местоположение в Южной Америке
Местоположение находится вдоль линии 10 ° северной широты и вдоль линии 70 ° западной долготы. При изложении координат местоположения всегда сначала указывается линия широты, а затем — линия долготы. Поэтому координаты этого местоположения будут: 10 ° северной широты, 70 ° западной долготы.
Координаты могут быть просто записаны как 10 ° с.ш., 70 ° з.д.
Тем не менее, большинство мест на Земле находятся не вдоль линий широты или долготы, а в пределах фигур, созданных на пересечении горизонтальных и вертикальных линий. Чтобы точно определить человека на поверхности Земли, линии широты и долготы дополнительно разделены и выражены в одном из трех общих форматов:
1 / градусы, минуты и секунды (DMS)
Пространство между каждой линией широты или долготы, представляющей 1 °, делится на 60 минут, а каждая минута делится на 60 секунд. Пример этого формата:
41 ° 24’12,2 ″ с.ш. 2 ° 10’26,5 ″ в.д.
Линия широты читается как 41 градус (41 °), 24 минуты (24 ′), 12,2 секунды (12,2 ”) к северу. Линия долготы читается как 2 градуса (2 градуса), 10 минут (10 минут), 26,5 секунд (12,2 дюйма) восточнее.
2 / градусы и десятичные минуты (DMM)
Пространство между каждой линией широты или долготы, представляющей 1 °, делится на 60 минут, а каждая минута делится далее и выражается в десятичных дробях. Пример этого формата:
41 24.2028, 2 10.4418
Линия широты читается как 41 градус (41), 24.2028 минут (24.2028) к северу. Координата для линии широты представляет север от экватора, потому что она положительна. Если число отрицательное, оно представляет юг от экватора.
Линия долготы читается как 2 градуса (2), 10,4418 минут (10,4418) к востоку. Координата для линии долготы представляет восток Главного меридиана, потому что это положительно. Если число отрицательное, оно представляет запад от меридиана.
3 / Десятичные градусы (DD)
Пространство между каждой линией широты или долготы, представляющей 1 °, делится и выражается в десятичных дробях. Пример этого формата:
41.40338, 2.17403
Линия широты читается как 41.40338 градусов на север. Координата для линии широты представляет север от экватора, потому что она положительна. Если число отрицательное, оно представляет юг от экватора.
Линия долготы читается как 2.17403 градуса на восток. Координата для линии долготы представляет восток Главного меридиана, потому что это положительно. Если число отрицательное, оно представляет запад от меридиана.
Чтение координат на Google Maps
Большинство GPS-устройств предоставляют координаты в формате градусов, минут и секунд (DMS) или чаще всего в формате десятичных градусов (DD). Популярные Google Карты предоставляют свои координаты в форматах DMS и DD.
На изображении выше показано расположение Статуи Свободы на Картах Google. Координаты, указанные для его местоположения:
40 ° 41 ′ 21,4 ”N 74 ° 02 ′ 40,2” W (DMS)
Это читается как: «40 градусов, 41 минута, 21,4 секунды на север и 74 градуса, 2 минуты, 40,2 секунды на запад»
Напомним, что координаты десятичной степени (DD) не имеют букв N или S, указывающих, находится ли координата широты над или под экватором. Ни у него нет букв W или E, чтобы указать, является ли долгота координатой к западу или востоку от Первого меридиана.
Это делается с помощью положительных и отрицательных чисел. Поскольку координата широты положительна, координата находится выше экватора. Поскольку координата долготы отрицательна, она находится к западу от простого меридиана.
Проверка координат GPS
Карты Google — отличный интернет-инструмент для проверки координат достопримечательностей.
Поиск координат для определенного места
1 / Откройте Карты Google в https://maps.google.com/ и найти местоположение вашей достопримечательности.
2 / Щелкните правой кнопкой мыши местоположение и выберите «Что здесь?”Из небольшого меню, которое появляется.
3 / Внизу появится небольшой прямоугольник с указанием названия местоположения и координат в формате десятичных градусов (DD).
Проверка координат определенного места
Откройте Google Карты на https://maps.google.com/, В верхнем левом углу страницы появится панель поиска.
Введите координаты в строку поиска, затем нажмите Войти ключ или Поиск значок. Координаты могут быть в любом из трех форматов. Обратите внимание, что координаты должны быть введены правильно.
Карты Google укажут местоположение введенных координат красной булавкой.
Преобразование между форматами DMS и DD
В Интернете доступны различные инструменты, которые могут помочь вам конвертировать форматы в градусы, минуты и секунды (DMS) и в десятичные градусы (DD).
Для математиков, желающих выполнять необработанные вычисления, вы можете научиться конвертировать из DMS в DD и наоборот.
Доступны веб-сайты, которые обеспечивают быстрое преобразование между DMS и DD. Вот ссылка на сайт, который предоставляет DMS и DD координаты для любого конкретного местоположения с помощью Google Maps.
Устройства с поддержкой GPS
Чтобы воспользоваться точной точностью системы GPS, вам необходимо устройство с поддержкой GPS. Эти устройства обмениваются данными напрямую со спутниками GPS, используя маломощные радиоволны. Общаясь по крайней мере с тремя спутниками GPS, устройство может точно определять свое местоположение на Земле.
Эта ссылка (PDF) это постер это показывает, как система GPS точно определяет ваше местоположение. Устройства с поддержкой GPS включают в себя:
GPS навигационные устройства
Такие компании, как Garmin и Magellan, производят специальные GPS-навигационные устройства. Они бывают разных размеров и могут напоминать смартфон или планшет. Эти устройства имеют специальное встроенное программное обеспечение, которое использует систему GPS, чтобы помочь людям найти кратчайший путь к определенному месту, найти интересные места и многое другое. Они обычно используются в транспортных средствах, походах и определенных спортивных состязаниях.
Выше изображение навигационного устройства GPS; Magellan RoadMate 2255T-LMB, Вы можете найти более подробную информацию об устройствах, перейдя по ссылке ниже:
Смартфоны
Большинство смартфонов, особенно телефонов высокого класса, поддерживают GPS и могут использоваться в качестве навигационного устройства, если у вас установлены правильные приложения.
Мобильные компьютеры
Некоторые ноутбуки и нетбуки поддерживают GPS и предоставляют навигационную информацию в пути.
Компьютерные периферийные устройства
Устройства, подключающиеся к компьютеру через USB, Bluetooth или слоты расширения, позволяют компьютеру использовать систему GPS.