Дополнительные данные к эллипсоиду Красовского 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Дополнительные данные к эллипсоиду Красовского



Большая полуось а = 6 378 245 м.

Малая полуось b = 6 356 863,019 м.

Первое (полярное) сжатие

Второе сжатие

Эксцентриситет

Радиус шара одинакового объема с эллипсоидом Красовского R = 6 371 110 м.

Радиус шара одинаковой поверхности с эллипсоидом Красовского R = 6 371 116 м.

Радиус шара одинаковой окружности большого круга с длиной меридиана эллипсоида Красовского R = 6 367 559 м.

Радиус шара, одна минута дуги большого круга которого равна морской миле (1852 м) R = 6 366 707 м.

При решении задач, не требующих высокой точности, сжатием Земли пренебрегают, т.е. принимают Землю за шар.

К таким задачам, например, относятся:

- измерение расстояний;

- вычисление дальности видимости ориентиров;

- расчеты плавания по кратчайшим расстояниям и др.

Радиус шара выбирают исходя из определенных условий. Например, при измерении расстояний на море, радиус шара R = 6366 км 707 м (LЭ = 39 983 км).

RСР = 6371,1 км (LЭ = 40 010,5 км).

Основные точки, линии и плоскости на поверхности Земли

Рис. 1.1. Основные точки, линии и плоскости Земли

 

Для ориентирования на поверхности Земли необходимо четко представлять и знать ее основные точки, линии и плоскости.

Проведем окружность (рис. 1.1), которая условно будет представлять собой земной шар.

Из верхней ее точки проведем отвесную линию – земную ось.

Земная ось – воображаемая прямая, вокруг которой Земля совершает свое суточное вращение (» 0,5 км/с = 0,464 км/с).

Эта ось (PNPS) совпадает с малой осью земного эллипсоида и пересекает поверхность эллипсоида в двух точках, называемых географическими полюсами Земли: – северныйPN, – южныйPS.

Северным географическим полюсом (PN) принято считать тот, со стороны которого собственное вращение Земли усматривается против часовой стрелки.

Южный географический полюс (PS) – полюс, противоположный северному. Плоскость экватора – плоскость, перпендикулярная земной оси и проходящая через центр шара (эллипсоида).

Земной экватор – линия (окружность), образующаяся от пересечения поверхности эллипсоида плоскостью экватора.

Земной экватор (линия ЕАQБ) делит земной шар на два полушария:

- северное полушарие (с PN);

- южное полушарие (с PS).

Плоскости параллелей – плоскости, параллельные плоскости экватора.

Параллели – малые круги, образующиеся на поверхности земного эллипсоида при пересечении его плоскостями параллелей.

Нормаль (отвесная линия) – прямая, совпадающая с направлением силы тяжести в данной точке:

- для т. PN (или PS) нормалью является земная ось «PNPS»;

- для т. Е (или Q) нормалью является диаметр земного экватора;

- для т. С – нормалью является прямая линия СОС¢, проходящая через центр Земли.

Плоскости истинных меридианов – плоскости, проходящие через ось Земли (PNPS).

Истинные (географические) меридианы – линии (окружности), образующиеся на поверхности эллипсоида при пересечении его плоскостями истинных меридианов.

Меридиан, проходящий через место наблюдателя, принято называть истинным (географическим) меридианом наблюдателя.

Начальный (нулевой, Гринвичский) меридиан (*).

По Международному Соглашению с 1884 г. за начальный (нулевой) меридиан принят меридиан Гринвича – меридиан, проходивший через ось главного телескопа прежней Гринвичской обсерватории (существовала 278 лет 1675¸1953 гг.) в предместье г. Лондона (Англия).

С 1953 г. новая Гринвичская обсерватория размещена в замке Херстмонсо (юг Англии в 15 км от побережья пролива Ла-Манш к востоку от нулевого меридиана на 20¢25¢¢).

Теперь становится ясно, что, для того, чтобы сориентировать наблюдателя на поверхности Земли, необходимо знать – на какой параллели и на каком меридиане в данное время находится этот наблюдатель, т.е. знать его географические координаты:

- географическую широту (параллель);

- географическую долготу (меридиан):

Примечание:

(*) Нулевой (Гринвичский) меридиан делит земной шар на восточное и западное полушария.

 

Географические координаты. Разности широт и долгот

Географические координаты

В системе географических координат, координатными осями являются:

- земной экватор;

- начальный (Гринвичский) меридиан.

Координатами в географической системе координат являются:

- географическая широтаj (Ш);

- географическая долготаl (Д).

Географическая широтаугол при центре Земли между плоскостью экватора и нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке.

Этот угол измеряется дугой меридиана от экватора до параллели данной точки.

Географическую широту обозначают символом «j» (фи) или «Ш».

Счет широты ведется от экватора к северному (PN) или южному (PS) полюсам. Предел изменения широты от 0° до 90° (на экваторе j = 0°, на полюсах j = 90°).

 

Рис. 1.2. Географическая широта

 

Если точка (т. А рис 1.2) находится в северном полушарии, то широте дается наименование северная (нордовая) и обозначается буквой N (С); а при вычислениях северная или нордовая широта имеет знак «+».

Если же точка (т. Б рис. 1.2) находится в южном полушарии, то широте дается наименование южная (зюйдовая) и обозначается буквой S (Ю), а при вычислениях южная или зюйдовая широта имеет знак «–».

Все точки, расположенные на одной параллели имеют одинаковую широту (jА = jА¢ = jА² и jБ = jБ¢ = jБ²).

 

1. Санкт-Петербург ® j = 59°55¢ N l = 30°23¢ E
2. Киев ® j = 50°27¢ N l = 30°30¢ E
3. Североморск ® j = 69°05¢ N l = 33°30¢ E
4. Севастополь ® j = 44°37¢ N l = 33°27¢ E
5. Рио-де-Жанейро ® j = 22°54¢ S l = 43°13¢ W

Географическая долготадвугранный угол между плоскостью Гринвичского (начального) меридиана и плоскостью меридиана данной точки.

Этот двугранный угол измеряется сферическим углом при полюсе между указанными меридианами или же – географическая долгота измеряется меньшей дугой экватора от Гринвичского меридиана до меридиана данной точки.

Географическую долготу обозначают буквой «l» (лямбда) или «Д».

Счет долгот ведется от нулевого (Гринвичского) меридиана к востоку (к исту) и западу (весту).

Пределы изменения долготы от 0° до 180° (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Географическая долгота

Если точка (т. А) находится в восточном (истовом) полушарии, то ее долготе дается наименование восточная (истовая) и обозначается буквой Е (ист), а при вычислениях ей приписывается знак «+».

Если же точка (т. Б) находится в западном полушарии, то ее долготе дается наименование западная (вестовая) и обозначается буквой W (вест), а при вычислениях ей приписывается знак «–».

Все точки, находящиеся на одной и той же половине меридиана имеют одну и ту же долготу (lА = lА¢ = lА² ; lБ = lБ¢ = lБ²). Долготы точек, находящихся на противоположной стороне этого меридиана, отличаются от первых на 180°.

Система географических координат является наиболее распространенной и применяется при различных вычислениях и практической деятельности.

Кроме географической системы координат применяются и другие:

- астрономическая;

- геоцентрическая;

- полярная;

- геодезическая и др.

Все системы координат взаимосвязаны между собой на основе математических зависимостей.

 

Географические координаты некоторых портов Мира

Таблица 1.2

ПОРТ ШИРОТА ДОЛГОТА ПОРТ ШИРОТА ДОЛГОТА ПОРТ ШИРОТА ДОЛГОТА
АГАДИР 30°26¢ N 09°39¢ W КАЛЬЯРИ 39°13¢ N 09° 08¢ E ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ 53°00¢ N 158°40¢ E
АДЕН 12°47¢ N 45°00¢ E КАРАЧИ 24°51¢ N 67°01¢ E ПИРЕЙ 37°57¢ N 23°39¢ E
АКЧАКОДЖА 41°03¢ N 31°30¢ E КАСАБЛАНКА 33°36¢ N 07°37¢ W ПЛИМУТ 50°23¢ N 04°08¢ W
АЛЕКСАНДРИЯ 31°11¢ N 29°52¢ E КАТАНИЯ 37°31¢ N 15°06¢ E ПОРТ-ЛУИ 20°10¢ S 57°30¢ E
АЛЖИР 36°47¢ N 03°04¢ E КЕЙПТАУН 33° 56¢ S 18°25¢ E ПОРТ-САИД 31°16¢ N 32°18¢ E
АНАПА 44°53¢ N 37°18¢ E КЕРЧЬ 45° 22¢ N 36°30¢ E ПОРТ-СУДАН 19°37¢ N 37°14¢ E
АРГОСТОЛИОН 38°12¢ N 20°29¢ E КИНГСТОН 17° 58¢ N 76°48¢ W ПОТИ 42°09¢ N 41°39¢ E
АРХАНГЕЛЬСК 64°33¢ N 40°32¢ E КИРЕНИЯ 35° 20¢ N 33°19¢ E ПРОВИДЕНИЯ 64°25¢ N 173°13¢ W
АУГУСТА 37°12¢ N 15°13¢ E КОЛОМБО 06° 56¢ N 79°52¢ E РЕЙКЬЯВИК 64°09¢ N 21°57¢ W
БАЛТИМОР 39°18¢ N 76°37¢ W КОНАКРИ 09° 33¢ N 13°41¢ W РИГА 56°58¢ N 24°07¢ E
БАНГКОК 13°46¢ N 100°30¢ E КОНСТАНЦА 44° 11¢ N 28°38¢ E РИЕКА 45°19¢ N 14°26¢ E
БАРСЕЛОНА 41°23¢ N 02°10¢ W КОПЕНГАГЕН 55° 40¢ N 12°34¢ E САЛЕРНО 40°40¢ N 14°25¢ E
БАТУМИ 41°39¢ N 41°39¢ E КОРСАКОВ 46° 37¢ N 142°45¢ E САЛОНИКИ 40°38¢ N 22°57¢ E
БЕЙРУТ 33°54¢ N 35°30¢ E КРОТОНЕ 39° 05¢ N 17°08¢ E САМСУН 41°18¢ N 36°20¢ E
БЕЛФАСТ 54°36¢ N 05°55¢ W КРЫМ 45° 22¢ N 36°37¢ E САН-ФРАНЦИСКО 37°47¢ N 122°25¢ W
БЕРГЕН 60°23¢ N 05°20¢ E КЫЙЫКЕЙ 41° 31¢ N 28°08¢ E СЕВАСТОПОЛЬ 44°37¢ N 33°22¢ E
БЕРДЯНСК 46°45¢ N 36°47¢ E ЛАГОС 06° 27¢ N 03°24¢ E СЕНТ-ДЖОН 45°15¢ N 66°04¢ W
БИЗЕРТА 37°16¢ N 09°53¢ E ЛА-ВАЛЕТТА 35° 54¢ N 14°31¢ E СЕНТ-ДЖОНС 47°34¢ N 52°42¢ W
БОМБЕЙ 18°58¢ N 72°50¢ E ЛА-МАДДАЛЕНА 41°13¢ N 09°24¢ E СИДНЕЙ 33°52¢ S 151°10¢ E
БОРДО 44°50¢ N 00°35¢ W ЛЕЙШОЙНШ 41°11¢ N 08°43¢ W СКАДОВСК 46°06¢ N 32°55¢ E
БОСТОН 42°21¢ N 71°04¢ W ЛИВЕРПУЛЬ 53°25¢ N 02°58¢ W СИНГАПУР 01°18¢ N 103°50¢ E
БРЕСТ 48°24¢ N 04°30¢ W ЛИВОРНО 43°33¢ N 10°18¢ E СИРАКУЗЫ 37°03¢ N 15°18¢ E
БРИДЖТАУН 13°05¢ N 59°37¢ W ЛИМАСОЛ 34°40¢ N 33°03¢ E СКАГЕН 57°43¢ N 10°36¢ E
БРИНДИЗИ 40°37¢ N 17°57¢ E ЛИССАБОН 38°43¢ N 09°09¢ W СКИКДА 36°53¢ N 06°54¢ E
БРИСТОЛЬ 51°27¢ N 02°43¢ W ЛОНДОН 51°30¢ N 00°04¢ W СОЧИ 43°35¢ N 39°44¢ E
БУРГАС 42°30¢ N 27°29¢ E ЛУАНДА 08°50¢ S 13°20¢ E СПЕЦИЯ 44°01¢ N 09°51¢ E
ВАЛЕНСИЯ 39°30¢ N 0°24¢ W МАГАДАН 59°31¢ N 150°58¢ E СПЛИТ 43°30¢ N 16°27¢ E
ВАЛЬПАРАИСО 33°00¢ S 71°37¢ W МАЛАГА 36°43¢ N 04°25¢ W СТАМБУЛ 41°01¢ N 28°58¢ E
ВАНКУВЕР 49°17¢ N 123°05¢ W МАНГАЛИЯ 43°49¢ N 28°35¢ E СУЭЦ 29°58¢ N 32°33¢ E
ВАРНА 43°12¢ N 27°55¢ E МАРИУПОЛЬ 47°03¢ N 37°30¢ E ТАГАНРОГ 47°12¢ N 38°57¢ E
ВЕЛЛИНГТОН 41°18¢ S 174°47¢ E МАНИЛА 14°35¢ N 120°58¢ E ТАРАНТО 40°27¢ N 17°12¢ E
ВЕНЕЦИЯ 45°30¢ N 12°26¢ E МАРСЕЛЬ 43°19¢ N 05°22¢ E ТАРРАГОНА 41°06¢ N 01°14¢ E
ВЕРАКРУС 19°12¢ N 96°08¢ W МЕЛЬБУРН 37°50¢ N 144°58¢ E ТЕМРЮК 45°17¢ N 37°22¢ E
ВЛАДИВОСТОК 43°06¢ N 131°55¢ E МЕРСИН 36°47¢ N 34°38¢ E ТРАБЗОН 41°00¢ N 39°45¢ E
ГАВАНА 23°08¢ N 82°22¢ W МЕССИНА 38°11¢ N 15°33¢ E ТРИЕСТ 43°35¢ N 13°50¢ E
ГАЛИФАКС 44°39¢ N 63°35¢ W МИТИЛИНИ 39°06¢ N 26°35¢ E ТРИПОЛИ 32°54¢ N 13°11¢ E
ГАМБУРГ 53°33¢ N 10°00¢ E МОЗАМБИК 15°02¢ S 40°44¢ E ТРОНХЕЙМ 63°26¢ N 10°25¢ E
ГЕНУЯ 44°24¢ N 08°56¢ E МОНТЕВИДЕО 34°50¢ S 56°10¢ W ТУАПСЕ 44°05¢ N 39°04¢ E
ГИБРАЛТАР 36°09¢ N 05°20¢ W МОНФАЛЬКОНЕ 45°47¢ N 13°33¢ E ТУНИС 36°48¢ N 10°12¢ E
ГИРЕСУН 40°55¢ N 38°23¢ E МУРМАНСК 68°58¢ N 33°05¢ E ФАМАГУСТА 35°07¢ N 33°56¢ E
ГОНОЛУЛУ 21°19¢ N 157°51¢ W НАГАСАКИ 32°45¢ N 129°53¢ E ФЕДАЛА 33°43¢ N 07°22¢ W
ГОРН (МЫС) 56°00¢ N 67°17¢ W НАХОДКА 42°50¢ N 132°55¢ E ФЕОДОСИЯ 45°02¢ N 35°24¢ E
ДАКАР 14°40¢ N 17°26¢ W НЕАПОЛЬ 40°51¢ N 14°15¢ E ФИЛАДЕЛЬФИЯ 40°00¢ N 75°10¢ W
ДЖИДА 27°21¢ N 35°41¢ E НИКОЛАЕВ 46°58¢ N 31°58¢ E ФРИТАУН 08°30¢ N 13°13¢ W
ДЖИБУТИ 11°36¢ N 43°08¢ E НОВОРОССИЙСК 44°44¢ N 37°48¢ E ХАЙФА 32°49¢ N 34°59¢ E
ДУВР 51°08¢ N 01°18¢ E НОВЫЙ ОРЛЕАН 29°57¢ N 90°05¢ W ХАЛКИС 38°27¢ N 23°35¢ E
ДУРРЕС 41°19¢ N 19°27¢ E НЬЮ-ЙОРК 40°43¢ N 74°00¢ W ХЕРСОН 46°37¢ N 32°36¢ E
ЕВПАТОРИЯ 45°10¢ N 33°21¢ E НЬЮКАСЛ 32°55¢ S 151°45¢ E ХОШИМИН 10°45¢ N 106°40¢ E
ИГНЕАДА 41°54¢ N 28°02¢ E ОДЕССА 46°28¢ N 30°44¢ E ЧАРЛСТОН 32°47¢ N 79°57¢ W
ИЗМИР 38°25¢ N 27°08¢ E ОКЛЕНД 36°51¢ S 174°46¢ E ЧАШЛЫБЕЛЬ 41°08¢ N 30°08¢ E
ИЛЬИЧЕВСК 46°18¢ N 30°39¢ E ОРАН 35°43¢ N 00°39¢ W ШАНХАЙ 31°14¢ N 121°28¢ E
ИНЕБОЛУ 41° 59¢ N 33° 45¢ E ОРТА 38°32¢ N 28°38¢ W ШЕРБУР 49°38¢ N 01°37¢ E
ИОКОГАМА 35°30¢ N 139°40¢ E ОЧАКОВ 46°36¢ N 31°33¢ E ЭРЕГЛИ 41°18¢ N 31°27¢ E
КАДИС 36°32¢N 06°18¢ W ПАЛЕРМО 38°08¢ N 13°22¢ E ЮЖНЫЙ 46°36¢ N 31°01¢ E
КАЛЬКУТТА 22°35¢N 88° 22¢ E ПАНАМА 08°58¢ N 79°31¢ W ЯЛТА 44°30¢ N 34°10¢ E

 

Разности широт и долгот

Географические координаты однозначно определяют положение точки на земной поверхности. Но при плавании судна в море, при переходе его из одной точки в другую происходит изменение координат его места.

Величинами, характеризующими изменение географических координат при переходе судна от одной точки к другой, являются разность широт и разность долгот (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Разность широт и разность долгот

 

Пункт (т. А или т. А¢), откуда вышло судно, называется пунктом отхода.

Пункт отхода характеризуется начальными координатами (j1, l1 или j1¢, l1¢).

Пункт (т. Б или т. Б¢), в который пришло судно, называется пунктом прихода.

Пункт прихода характеризуется конечными координатами (j2, l2 или j2¢, l2¢). Тогда: – изменение широты (j), при переходе судна из одного пункта в другой будет называться разностью широт и сокращенно обозначается как D j – основное обозначение или как РШ – запасное обозначение.

Разность широт (D j) измеряется отрезком дуги (меньшей дуги) меридиана между параллелями пунктов отхода и прихода.

формула алгебраическая. (1.1)

Если судно перемещается в направлении северного полюса PN (рис. 1.4 судно № 2), то разности широт (D j) дается наименование «к северу» («к норду»), и обозначается – к N, а при вычислениях ей приписывается знак «+».

Пример: j1¢ = 75°00,0¢ S, j2¢ = 25°00,0¢ S (судно № 2), тогда:

РШ¢ (D ) = j2¢ – j1¢ = –25°00,0¢– (–75°00,0¢) = +50°00,0¢ или 50°00,0¢ к N.

Если же судно перемещается в направлении южного полюса PS (рис. 1.4 судно № 1), то разности широт (D j) дается наименование «к югу» («к зюйду»), и обозначается – к S, а при вычислениях ей приписывается знак «».

Пример: j1 = 70°00,0¢ N, j2 = 45°00,0¢ N (судно № 1), тогда:

РШ (D j) = j2 – j1 = 45°00,0¢– (+70°00,0¢) = 25°00,0¢ или 25°00,0¢ к S.

Разность широт измеряется в пределах от 0° до ±180° (к N или к S).

Разностью долгот называется изменение долготы (l) при переходе судна из одного пункта в другой и сокращенно обозначается как D l – основное обозначение, или как РД – запасное обозначение.

Разность долгот (D l) измеряется меньшей дугой экватора, заключенной между меридианами пунктов отхода и прихода.

формула алгебраическая. (1.2)

Если судно перемещается к востоку (восточная долгота увеличивается, западная долгота уменьшается), то разности долгот дается наименование «к востоку» («к исту»), и обозначается – к Е, а при вычислениях ей приписывается знак «+».

Пример: l1 = 85°00,0¢ Е, l2 = 130°00,0¢ Е (рис. 1.4 оба судна), тогда:

(РД) D l = l2 – l1 = 130°00,0¢– (+85°00,0¢) = + 45°00,0¢ или 45°00,0¢ к Е.

Если же судно перемещается к западу (восточная долгота уменьшается, западная долгота увеличивается), то разности долгот дается наименование «к западу» («к весту»), и обозначается – к W, а при вычислениях ей приписывается знак «–».

Пример: l1 = 130°00,0¢ Е, l2 = 85°00,0¢ Е (обратный переход судов 1, 2 из т. Б (т. Б ¢) в т. А (А ¢) рис. 1.4).

(РД) D l = l2 – l1 = 85°00,0¢– (+130°00,0¢) = –45°00,0¢ или 45°00,0¢ к W.

Разность долгот измеряется в пределах от 0° до 180° (± к Е или к W).

Если при вычислениях значение D l превышает 180°, то необходимо абсолютное значение полученного результата отнять от 360°, а наименование разности долгот (знак) изменить на противоположное.

Пример: l1 = 150°00,0¢ W, l2 = 150°00,0¢ Е, тогда:

(РД)D l = l2 – l1 = +150°00,0¢– (–150°00,0¢) = +300°00,0¢ или 300°00,0¢ к Е,

но т.к. D l £180°, тогда: 360° – (+300°) = 60° и D l = 60°00,0¢ к W.

Зная координаты исходной точки (jА, lА) и значения разности широт (D j) и разности долгот (D l), которые получились при переходе судна, – можно рассчитать координаты пункта прихода по формулам:

(1.3)

 

1.3.3. Задачи на расчет значений ()

А. Расчет значений разности широт () и разности долгот ()

№ задачи        
Дано 60˚15,2′ N 41˚02,4′ N 13˚01,9′ N 38˚49,3′ S
2˚40,4′ W 17˚21,3′ E 93˚54,3′ E 72˚19,6′ E
19˚15,2′ N 8˚58,6′ N 24˚36,2′ S 41˚24,7′ N
10˚14,6′ E 52˚38,7′ W 114˚08,5′ W 89˚05,4′ W
Ответ 41˚00,0′ к S 32˚03,8′ к S 37˚38,1′ к S 80˚14,0′ к N
12˚55,0′ к E 70˚00,0′ к W 151˚57,2′ к E 161˚25,0′ к W

 

№ задачи        
Дано 13˚58,6′ N 15˚21,3′ S 26˚27,6′ N 76˚40,5′ S
120˚25,5′ E 60˚21,5′ E 99˚13,7′ E 59˚00,5′ W
36˚01,4′ S 55˚48,7′ N 19˚48,5′ N 81˚21,3′ N
131˚40,5′ W 122˚03,0′ E 91˚56,3′ W 18˚25,4′ W
Ответ 50˚00,0′ к S 71˚10,0′ к N 6˚39,1′ к S 158˚01,8′ к N
107˚54,0′ к E 61˚41,5′ к E 168˚50,0′ к E 40˚35,1′ к E

 

Б. Расчет значений широты ( ) и долгот ( ) пункта прихода

№ задачи        
Дано 21˚18,3′ N 19˚19,0′ S 57˚14,3′ N 37˚18,9′ S
71˚21,8′ W 37˚16,5′ W 157˚48,5′ W 29˚13,4′ E
39˚18,3′ к S 19˚39,0′ к N 59˚05,4′ к S 46˚15,1′ к N
97˚58,2′ к W 56˚23,5′ к E 32˚11,5′ к W 47˚32,8′ к W
Ответ 18˚00,0′ S 0˚20,0′ N 1˚51,1′ S 8˚56,2′ N
169˚20,0′ W 19˚07,0′ E 170˚00,0′ E 18˚19,4′ W

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 675; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.42.168 (0.046 с.)