Как найти координаты по градусам минутам секундам

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:

1. Только градусы с десятичной дробной частью (54.97158, 73.38318);
2. Градусы и минуты с дробью (54°58.295′, 73°22.991′);
3. Градусы, минуты и секунды (54°58’17.7″, 73°22’59.4″).

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.

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.

Градусы и минуты на карте. Географические координаты

Каждая точка поверхности планеты имеет определенное положение, которому соответствует собственная координата по широте и долготе. Она находится на пересечении сферических дуг меридиана, отвечающего за долготу, с параллелью, что соответствует широте. Обозначается парой угловых величин, выраженных в градусах, минутах, секундах, что имеет определение системы координат.

Широта и долгота — это географический аспект плоскости или сферы, перенесенный на топографические изображения. Для более точного нахождения какого-либо пункта берется во внимание также его высота над уровнем моря, что позволяет найти его в трехмерном пространстве.

Широта и долгота

Необходимость найти точку по координатам широты и долготы возникает по долгу службы и по роду занятий у спасателей, геологов, военных, моряков, археологов, летчиков и водителей, но может понадобиться и туристам, путешественникам, искателям, исследователям.

Что такое широта и как ее найти

Широтой называют расстояние от объекта до линии экватора. Измеряется в угловых единицах (таких как градус, град, минута, секунда и т.д.). Широта на карте либо глобусе обозначается горизонтальными параллелями — линиями, описывающими окружность параллельно экватору и сходящимися в виде ряда сужающихся колец к полюсам.

Линии широты

Поэтому различают широту северную — это вся часть земной поверхности севернее экватора, а также южную — это вся часть поверхности планеты южнее экватора. Экватор — нулевая, самая длинная параллель.

• Параллели от линии экватора к северному полюсу принято считать положительной величиной от 0° до 90°, где 0° — это собственно сам экватор, а 90° — это вершина северного полюса. Они считаются как северная широта (с.ш.).
• Параллели, исходящие от экватора в сторону южного полюса, обозначены отрицательной величиной от 0° до -90°, где -90° — это место южного полюса. Они считаются как южная широта (ю.ш.).
• На глобусе параллели изображаются опоясывающими шар окружностями, которые уменьшаются с их приближением к полюсам.
• Все пункты на одной параллели будут обозначаться единой широтой, но различной долготой. На картах, исходя из их масштаба, параллели имеют форму горизонтальных, изогнутых дугой, полос — чем меньше масштаб, тем прямее изображена полоса параллели, а чем крупнее — тем она более изогнута.

Запомните! Чем ближе к экватору располагается заданная местность, тем меньшей будет ее широта.

Что такое долгота и как ее найти

Долгота — это величина, на которую удалено положение заданной местности относительно Гринвича, то есть нулевого меридиана.

Системы координат в навигации

Земля, ее форма и координаты

Для практического применения широкое распространение получили две модели формы Земли: сферическая с упрощенным представлением ее в виде шара с радиусом 6371,1 километра и сфероидальная в виде эллипса вращения (эллипсоида). Под элипсом понимают геометрическую фигуру, которая образуется при вращении эллипса вокруг своей малой оси. Размеры эллипсоида вращения, его ориентация и расположение относительно центра масс Земли могут варьироваться для достижения наибольшей точности приближения к реальной земной поверхности. Следует уяснить, что каждой используемой модели соответствует и своя система координат.

Когда мы говорим о какой-либо системе координат, то подразумеваем и соответствующую модель эллипсоида. Но и это еще не все различия, которые нужно знать пользователю глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС). Эти системы всепогодные, работают круглосуточно и доступны в любой точке на поверхности земли и в околоземном пространстве любому пользователю, имеющему приемник сигналов ГНСС:

— GPS — глобальная система определения местоположения. Финансируется и управляется министерством обороны США;

— ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система. Финансируется и управляется министерством обороны Российской Федерации.

Если параметры эллипсоида подбираются для Земли в целом, то такой эллипсоид имеет название общего земного эллипсоида (ОЗЭ). С целью же описания локальной (частичной) области поверхности Земли с большей точностью может использоваться эллипсоид с другими параметрами.

Такой эллипсоид, законодательно принятый для измерений и обработки геодезических данных, называется референц-эллипсоидом (РЭ), а образуемая им система координат — референцной. В референц-эллипсоиде его малая ось не совпадает с осью вращения Земли, но должна быть параллельна ей. В ОЗЭ малая полуось всегда совпадает с осью вращения, а центр эллипсоида совпадает с центром масс Земли.

На территории СНГ используются две общеземные системы координат: ПЗ-90 и Международная WGS-84 (Wordl Geodetic System 1984). Цифры в обозначении системы указывают на год ее создания. Обе системы близки друг к другу. ПЗ-90 используется на территории СНГ для геодезического обеспечения орбитальных полетов, a WGS-84 применяется во всем мире для обработки спутниковых измерений GPS. К российским референцным системам относятся системы СК-42 (Пулково) и СК-95. Обе системы используют эллипсоид Красовского (введен с 1946 г.) и применяются при выполнении геодезических и картографических работ.

Системы координат для GPS-навигаторов

При навигации и использовании GPS-навигаторов очень важно понимать, что отображение GPS-позиций на картах с разными системами координат без их пересчета приведет к большим ошибкам. Поэтому используются картографические программы, позволяющие переводить данные, например, из системы WGS-84 в местные системы координат. К счастью, у пользователей портативных GPS-навигаторов этой проблемы вообще нет. При использовании совместно с GPS-навигатором бумажной карты с координатной сеткой необходимо проверить совпадение систем координат карты и навигатора.

При необходимости можно произвести настройку системы координат навигатора, установив в нем параметры, называемые датумом, соответствующие загруженной карте, или выбрав пользовательский датум. Преобразование координат навигатор выполнит тогда автоматически. Датум есть геодезическая система координат, однозначно определяемая размерами своего эллипсоида и его положением по отношению к центру Земли. Число разных датумов, а проще — систем координат, используемых в мировой картографии, более сотни. Разные датумы были предложены с целью получения наилучшего приближения определяемой ими модели к реальной поверхности Земли данного региона.

К примеру, локальный Североамериканский датум NAD-27 разработан для наилучшего представления Северной Америки, а локальный Европейский датум ED-50 создан для использования в Европе. Локальные датумы нельзя применять вне области, для которой они были разработаны. Для удобства пользователя GPS-навигаторов в их память заложены параметры многих датумов, что дает возможность использовать в них электронные карты из разных источников без каких-либо сложностей.

На многих бумажных картах указана поправка для перехода с системы координат карты к международной WGS-84, в которой работает GPS. Например, чтобы точку, находящуюся в районе Балтийского моря и Ладоги, с координатами по WGS-84 системе нанести на российскую карту, построенную в системе Пулковской обсерватории 1942 года, необходимо сместить это точку на 0,14 минуты к востоку. На широте Петербурга эта разница соответствует примерно 130 метрам.

Географические координаты

Для определения положения любого объекта на поверхности Земли используется система из географических координат и двух особых точек – Северный и Южный полюсы. Полюсы являются, как известно, точками пересечения оси вращения Земли с поверхностью эллипсоида. Наиболее наглядно географические координаты представляются в сферической модели Земли. В ней географические координаты, широта и долгота, определяются с помощью окружностей, образующихся при сечении шаровидной модели Земли плоскостями: для широты — в горизонтальном направлении, а для долготы — в вертикальном.

Окружность EQ, образуемая на поверхности шара горизонтальной секущей плоскостью, перпендикулярной земной оси и проходящей через центр шара, называется экватором. Он делит земной шар на северное и южное полушария. Окружности малых кругов, плоскости которых параллельны плоскости экватора, образуют параллели (РР). Окружности, образуемые плоскостями, проходящими через земную ось, получили название меридианов (географических или истинных). Среди всех меридианов надо выделить начальный (нулевой) PnGPs, называемый гринвичским, поскольку он проходит через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (Англия). Этот меридиан делит земной шар на восточное и западное полушария.

Географическая широта

Географической широтой некоторой точки на поверхности земного сфероида называется угол между плоскостью экватора и нормалью (отвесной линией) к этой поверхности. Для модели Земли в виде шара нормаль совпадает с земным радиусом ОМ, проведенным через данную точку М в центр шара. Широта измеряется дугой меридиана (угол МОЛ) от экватора до параллели данной точки. Широта принимает значения в диапазоне от 0 до 90 градусов. Если точка находится в северном полушарии, то широте приписывают наименование N (северное), если в южном — S.

Географическая долгота

Географической долготой какой-либо точки называется двугранный угол между плоскостями начального (нулевого) меридиана и меридиана, проходящего через заданную точку. Так, долгота точки М определяется углом GOL. Долгота измеряется меньшей дугой экватора GL, а, к примеру, не дугой GEQL. Счет долгот ведут к востоку или западу от начального меридиана, от 0 до 180 градусов.

Если точка находится в восточном полушарии, то долготе приписывает наименование Е (восточная), если в западном — W (западная). Иногда, для обозначения такой точки , в координатах используются знаки +/-. Причем знак минус приписывают координатам, находящимся в южном и западном полушариях. Для географических координат в GPS-навигаторах используются следующие форматы:

— ddd.mm.ss.s — градусы, минуты, секунды,

— ddd.dddd — градусы, десятичные доли градусов,

— ddd.mm.mmm — градусы, минуты, десятичные доли минут.

Геодезическое спутниковое оборудование на основе GPS и ГЛОНАСС систем

На сегодняшний день геодезические, изыскательские и строительные работы выполняются с применением самых современных и передовых технологий сбора и обработки информации, одним из которых является спутниковое оборудование.

Геодезическое спутниковое оборудование GPS-ГЛОНАСС системы в геодезии активно применяются при инженерно-геодезических изысканиях, при геодезических разбивочных работах, на разных этапах строительства, межевания, привязки контрольных точек разбивки теодолитных и тахеометрических ходов. С помощью спутникового оборудования полевые геодезические работы выполняются в рекордно сжатые сроки, позволяя не только собирать координатные данные, но и одновременно со сбором производить их обработку в реальном времени. Спутниковые системы и геодезическое спутниковое оборудование применимы в достаточно широком спектре различных областей. Традиционно, спутниковое оборудование применяется в геодезии, землеустройстве, кадастре недвижимости, мониторинге и, конечно, в строительстве. Также, спутниковое оборудование служит для транспорта – в качестве основы навигационной системы и расчета местоположения. В самых современных системах мониторинга зданий и сооружений, важнейших уникальных инженерных объектов все больше спутниковое оборудование интегрируется с разнообразным диагностическим оборудованием, таким как трассоискатели, эхолоты, беспилотные диагностические, наблюдательные и тепловизионные летательные аппараты. Геодезическое спутниковое оборудование и спутниковые системы позволяют привязывать данные диагностики объекта к точному времени и географическим координатам. Геодезические спутниковые приемники служат для определения координат различных объектов, находящихся в определенных точках на местности. Геодезический спутниковый приемник принимает и обрабатывает спутниковый сигнал, преобразовывая данные в координаты на местности, в той системе, в которой необходимо.

Геодезические GPS/ГЛОНАСС-приемники позволяют определять координаты с точностью от нескольких метров до нескольких миллиметров. ГЛОНАСС-приемник является российской альтернативой американским приёмникам системы спутникового позиционирования GPS. ГЛОНАСС- приемники служат для определения координат, скорости и других параметров, кроме того ГЛОНАСС-приемник может быть использован в системах с высокой динамикой объектов.

Среди спутникового геодезического оборудования – GNSS, в настоящее время на рынке имеются одно- и двухчастотные GPS-приемники, многочастотные приемники нового поколения GPS/ГЛОНАСС, радиомодемы и GSM-модемы, а также приемники с поддержкой RTK (кинематика реального времени) и специализированного ПО (программное обеспечение).

Александр Борисов,

заместитель начальника отдела землеустройства и мониторинга земель, кадастровой оценки Управления Росреестра по Омской области.

Описание

Как со спутника определяют местонахождение какого-нибудь объекта? Неужели все это возможно благодаря всего лишь школьным географическим координатам? Для начала уточним, что такое географические координаты.

Географические коордианты — это координаты, позволяющие установить местонахождение объекта на поверхности Земли. Они определяются географическими широтой и долготой и измеряются в градусах.

Значения широты располагаются в пределах от 90° до +90°, а долготы от 180° до +180°.

Есть интересная школьная загадка про географические координаты: Где находится точка, имеющая координаты 0 градусов широты и 0 градусов долготы?

Часть людей утверждают что на полюсе, одни на Северном, другие на Южном.

На самом деле все очень просто. Нулевой меридиан, то есть 0 градусов долготы, проходит от Северного полюса к Южному, в том числе и через Лондон, а вот 0 градусов широты будет на экваторе и таким образом ответ на задачу будет такой: Где то в Атлантическом океане, у западных берегов Африки.

Также просто отвечать на вопрос «есть ли на земле точка с географическими координатами 180 градусов широты и 180 градусов долготы»

Если вы прочитали абзац до этого, то поймете что широта не может быть равна 180 градусов. Так как широты начинаются с числа 0 (это экватор) и заканчивая -90 градусов ( это Южный полюс) или +90 ( это Северный полюс)

Сами координаты могут быть записаны в нескольких форматах :

• 17.755831° — градусы (и дробная часть градуса)
• 55°45.35′ — градусы и минуты
• 55°45’20.9916″ — градусы, минуты и секунды

Иногда в градусах появляются буквы которые «отвечают» за широту (N-северная, S-южная) или/и долготу (W-западная, E-восточная).

Иногда букв нет, и вместо этого пишут отрицательные широты и долготы (южные и западные соответственно).

Сервис помогает конвертировать градусы, минуты и секунды в дробные части градуса, а также выполнять обратную задачу, из дробной части градуса вычленять минуты и секунды.

Кроме этого бот умеет считать произвольные выражения в которых фигурируют градусы.

Хотелось бы напомнить что градус это одна из мер, которыми измеряют углы.

Один полный оборот чего бы то ни было вокруг своей оси составляет ровно 360 градусов, а полоборота соответственно 180 градусов.

Градус может выражаться в виде градуса и дробной части, а также в виде минут и секунд

Соответствие такое же как и в обычных часах, то есть 1 градус содержит 60 минут, а 1 минута содержит 60 секунд.

Заметьте: 1 градус на экваторе составляет порядка 111 километров, 1 градус за Полярным кругом в километрах намного меньше. Более точно можно узнать здесь

Итак, переведем координату из градусов в минуты и наоборот:44.525000° = 44°31.50 (0.525000* 60= 31.50) — То есть, всего лишь — десятые доли градуса нужно умножить на 60 минут.44°31.50 = 44.525000° (31.50/60= 0.525000) – Совершаем обратную операцию: минуты делим на 60. Целая часть координаты(градус) и там, и там остается неизменной.

Таким же образом пересчитываются минуты в минуты с секундами и обратно.

Для тех, кто ищет по заданным географическим координатам место на карте Земли, стоит посетить вот этот ресурс Поиск объекта по географическим координатам

Интересные факты:

Какую часть градуса составляет одна минута? 1 минута это 1/60 часть градуса

Какую часть градуса составляет одна секунда? 1 секунда это 1/60 часть минуты или 1/3600 часть градуса

Синтаксис

Если используем XMPP клиент: geo_calc <�выражение>

Если используем этот сайт: <�выражение>

Выражение — арифметическое выражение. Если в выражении фигурурует не только градусы выраженные в в виде дробной части, но и через минуты и секунды, то такое значение пишется через двоеточие(:) то есть 15 градусов 12 минут и 45 секунд пишется как 15:12:45

Еще для инофрмации, несмотря на то что выражение может быть любым, то есть включать в себя все математические функции языка PHP, учитывайте что практического применения нет если вы градусы делите на градусы или берете квадратный корень от суммы градусов.. Вы теряете размерность и в конечно итоге Вы получите какие фантастические а оттого неправильные результаты.

Рекомендуется использовать сложение и вычитание

Деление и умножение можно использовать если одно из сомножителей безразмерная величина.

Как практический пример такого примеимения является ответ на вопрос как правильно выразить градусы,минуты,секунды в часах,минутах,секундах

Видимо, речь идет о том что за 24 часа, наша планета Земля, делает полный поворот вокруг своей оси.

Там образом у нас есть уже часть пропорции 360 градусов=24 часа

Таким образом что бы перевести градусы (доли градуса) в часы и минуты, надо градусы разделить на 15, а если наоборот, нам надо часы(доли часа) перевести в градусы, надо умножить часы на 15.

Из этого следует простейший и очень познавательный вывод: Если между двумя населенными пунктами, разница географических широт составляет 15 градусов, то восход Солнца например будет происходить ровно на 1 час раньше, чем во втором.