Landfræðileg hnit

frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni
Fara í siglingar Fara í leit
Heimskort með línum fyrir breiddar- og lengdargráðu í Robinson vörpun

Landfræðileg hnit eru kúlulaga hnit sem hægt er að lýsa staðsetningu punkts á yfirborði jarðar. Landfræðileg breiddargráða er mæld frá miðbaug til norðurs (0 ° til 90 ° norður við norðurpólinn) og suður (0 ° til 90 ° suður á suðurpólnum), landfræðilega lengdargráðu frá aðal meridian frá 0 ° til 180 ° í austri og frá 0 ° í 180 ° í vestri. Breiddarhringir (línur með föstu breiddargráðu) liggja samsíða miðbaug , lengdargráður (fastlengdar línur) liggja um norður- og suðurpólinn .

Hnitakerfi

Vinstri: breiddargráðu, hægri: lengdargráðu.
Landfræðileg hnit á kúlunni

Tákn jarðar er ímyndað hnitakerfi á yfirborði jarðar með lengdar- og breiddarhringa sem skerast hornrétt. Það er notað til að ákvarða landfræðilega staðsetningu , þ.e. til að skilgreina staðsetningu. Breiddargráður eru taldar frá miðbaug , pólarnir eru í 90 ° norðri og suðri, lengdargráður eru taldar frá geðþótta skilgreindum frumdimba til austurs og vesturs allt að 180 ° hvor. Skilgreining hornanna er andstæð kúlulaga hnitakerfinu sem almennt er notað í stærðfræði.

Fram á 20. öldina, auk Greenwich -lengdarbaugsins sem notuð er í dag, voru mismunandi aðal -lengdarbrautir í notkun í ýmsum löndum, t. B. Ferro-Meridian og Meridian í París .

Þegar hnit eru tilgreind skal tekið fram að jörðin er ekki kúla, heldur líkist sporbaug . Þetta veldur allt að 20 km vakt. Vegna aukinnar þekkingar á lögun jarðar og þyngdarsviðinu ( geoid ) voru mismunandi tilvísanir á landsvísu notaðar. Hnit hafa því alltaf sérstakt viðmiðunarkerfi. Alþjóðlega í dag er World Geodetic System 1984 (WGS84) að mestu notað.

Framsetning landfræðilegra hnit

GPS: Stilla snið landfræðilegra hnita
hddd ° mm 'ss.s “

Landfræðileg hnit má tákna í þremur tölusniðum:

  • Hefð er fyrir því að þau eru gefin í kynlífsformi , þ.e. 1 gráðu er skipt í 60 mínútur , 1 mínútu aftur í 60 sekúndur (dæmi: 46 ° 14′06.70 ″ N 8 ° 0′55.60 ″ E). Typografically, mínútur og sekúndur eru táknuð með aðallögun eða tvöfaldri aðaltíma .
  • Í seinni framsetningunni eru fundargerðirnar skrifaðar með aukastaf, forskrift sekúndna er óþörf. 0,1 ′ samsvarar hér 6,0 ″.
  • Í þriðju framsetningunni eru stigin sýnd með aukastaf . Hér samsvarar 0,1 ° 6,0 ′. Hægt er að ná tilætluðum nákvæmni með hvaða fjölda aukastafa sem er.
  • Að auki eru til aðferðir til að breyta hnitum graticule í styttri framsetning án þess að missa nákvæmni, svo sem QTH staðsetningar eða opinn staðsetningarkóða .

Breiddargráður eru á bilinu 90 ° S til 90 ° N og lengdargráður eru á milli 180 ° W og 180 ° E. Til að koma í veg fyrir misskilning, í flugi er breiddargráða alltaf gefin upp með tveimur tölustöfum og lengdargráðu með þremur tölustöfum með fremstu núllum. Sama gildir um forskrift hornamínútanna og, ef við á, hyrningssekúndurnar. Til dæmis er AMIKI leiðarpunkturinn fyrir aðflug til Zürich gefinn sem 47 ° 34,4′N 009 ° 02,3′E á aðliggjandi korti.

Taflan sýnir hnit sögulegrar byggingar með hliðsjón af WGS84 sem dæmi. Dæmin fjögur lýsa sama punktinum í mismunandi stafsetningunum. Á myndinni er bókstafurinn h staðsetning fyrir upplýsingarnar um stefnu NS, WO. Oft er þýskur texti E fyrir „austur“ skrifaður í stað O fyrir Osten. Hægt er að gefa átt áttavita fyrir eða eftir tölustöfunum. Stafirnir d , m og s standa fyrir gráður, mínútur og sekúndur.

Í fjórðu (aukastaf) merkingu er breiddargráðu á bilinu −90 ° og + 90 °, lengdargráðu á bilinu −180 ° og + 180 °. Kardinalleiðbeiningunum NS og EW er sleppt hér. Norðlægar breiddargráður eru jákvæðar og suðlægar breiddargráður neikvæðar. Austurlengdar eru jákvæðar og vesturlengdar neikvæðar. Til að rugla ekki breiddargráðu og lengdargráðu verður að vísa til þeirra sem " breiddargráðu (breiddargráðu, breiddargráðu) " og " lengdargráðu ( lengdargráðu, lengd ) ". Þessi merking er sýnd í töflunni á fjórðu línunni.

lýsingu dæmi lýsingu
hddd ° mm ′ ss.ss ″ N46 ° 14'06.70 "   E008 ° 00'55.60 " Tilgreining í gráðum (°), mínútum (′), sekúndum (″) og aukastöfum
hddd ° mm.mmm ′ N46 ° 14.111667 ′   E008 ° 00.92670 ′ Tilgreining í gráðum (°), mínútum (′) og aukastöfum
hddd.ddddd ° N46.235197 °   E008.015445 ° Tilgreining í gráðum (°) og aukastöfum
± ddd.ddddd ° Breidd = 46.235197 °   Langt = 008.015445 ° Upplýsingar í ± gráðum (°) og aukastöfum

Hægt er að velja frjálst snið birtingar landfræðilegu hnitanna í flestum GNSS tækjum. Í sögulega svissneska viðmiðunarkerfinu CH1903 hefur sama byggingin hnitin y = 644496, x = 120581.

spil

Á 18. og 19. öld bættu jarðfræðingarnir við stærri svæðisbundnum frávikum á lögun jarðar frá tilvalinni sporbaug með því að reikna út aðliggjandi sporbaug á umræddu svæði, sem „kúgaðist“ vel við yfirborð jarðar á viðkomandi svæði. Miðja slíks sporbaugs féll ekki saman við massa miðju jarðar, en snúningsásinn var samsíða ás jarðar. Hnitakerfið er „fært“ og „bogið“ samanborið við önnur slík sporbauga. Tugir jarðfræðilegra kerfa (tilvísunarkerfi fyrir kort) voru búnir til. Með þróun gervihnattaleiðsögu þurfti að búa til hnattrænt samræmt kerfi, núverandi WGS84 .

Í kortum eða sjókorta, sem eru nánast alltaf byggðar á fyrri kerfum, upplýsingar í rangri viðmiðunarkerfi (t.d. slá GPS stöðu) gæti valdið skekkju nokkur hundruð metra ef tilvísun sporöskjulaga (einnig landakort dagsetningu tilvísun kerfi) af upplýsingarnar eru ekki þær sömu og á kortinu. Þess vegna, þegar tilgreint er nákvæm hnit (þumalfingursregla: ef nákvæmni er betri en 1 km eða betri en 1 boga mínúta), ætti einnig að tilgreina viðmiðunarkerfið.

Hægt er að breyta hnitum frá einu kerfi til annars með hjálp viðeigandi umbreytingarhugbúnaðar. Slíkur hugbúnaður verður að innihalda færibreytur sem skilgreina frávik tilvísunarkerfanna hvert frá öðru eða frá WGS84 með sem mestri nákvæmni.

Flug og sjófræði

Nákvæmari staðsetningarupplýsingar eru nauðsynlegar í flug- og sjóvísindum . Hér eru landfræðileg breiddar- og lengdargráða gefin upp í gráðum og mínútum, t.d. B. Zugspitze Lat = 47 ° 25 'N eða Norður, Lon = 010 ° 59' E eða Austurlandi.

  • Bogamínútur eru enn frekar skipt í aukastaf.
  • Samkvæmt DIN 13312, sem gildir fyrir flug og sjómennsku , er landfræðilega breiddargráðu skammstafað sem Lat eða eldra líka φ, landfræðilega lengdargráðu með Lon eða λ. B og L eru ekki í samræmi við staðalinn.
  • Ein breiddarmínúta samsvarar um það bil 1852 m fjarlægð á yfirborði jarðar og skilgreinir lengd einnar sjómílu .
  • Vegalengdin, sem samsvarar mínútu lengd, er einnig 1852 m við miðbaug en minnkar í átt að pólnum með kósínus landfræðilegrar breiddargráðu í núll. Svo það er háð breiddinni. Innan Evrópu er vegalengdin á milli 1,0 km og 1,5 km (sjá einnig stækkun ).

Landmælingar

Við mælingar er cm nákvæmni krafist - því er ekki nóg að tilgreina bogasekúndur , þar sem ein boga sekúnda (1 ″) samsvarar um 31 m (breiddargildingu) eða 20 m (lengdargildingu í Evrópu). Þess vegna hefur tugatáknið fest sig í sessi á alþjóðavettvangi. Í Þýskalandi væri hægt að tilgreina staðsetningu föstu punktanna í millimetra sem Gauß-Krüger hnit , byggt á Bessel sporbrautinni , eða í DDR frá fimmta áratugnum og áfram, byggt á Krassowski sporbrautinni . Síðan á tíunda áratugnum hefur orðið breyting á UTM hnit í ETRS89 kerfinu í Þýskalandi, byggt á GRS80 sporbaug.

Náttúruleg, stjörnufræðileg, sporbauga-, jarðfræðileg hnit

Hægt er að ákvarða náttúrulegu hnitin (stjarnfræðileg breiddargráðu φ og stjörnufræðilega lengdargráðu λ) með stjörnufræðilegri staðsetningarákvörðun . Þeir tengjast raunverulegri stefnu hornréttar á mælipunktinum. Sporflauga hnitin (B, L - einnig kölluð jarðfræðileg hnit) tengjast aftur á móti eðlilegri stefnu tilvísunarsprautunnar sem notuð er. Munurinn á hornréttri stefnu og sporbaugs eðlilegri er venjulega minni en 10 ″ og er vísað til þess sem hornrétt frávik . Að jafnaði renna hvorki lóðrétt stefna né sporbaugs eðlilegt gegnum miðju jarðar.

Ef um er að ræða kröfur um litla nákvæmni, t.d. B. fyrir kortasýningar í mjög litlum mæli er líkami jarðar nálægur með kúlu til einföldunar. Í þessu tilfelli samsvara breiddargráðu og lengdargráðu kúlulaga hnitum . Aðeins þá er breiddargráðan jöfn horninu í miðju jarðar milli miðbaugs og punktsins sem leitað er að.

saga

Útskriftin sem skipting á fulla horni hringsins í 360 ° nær aftur til stjörnufræðinganna Hypsicles of Alexandria ("Anaphorikos", 170 f.Kr.) og Hipparchus frá Nicaia (190-120 f.Kr.).

Þegar notaði Claudius Ptolemaios í Geographike Hyphegesis sinni um 150 e.Kr. gráðu með lengdar- og breiddargráðum. Núll lengdarbaugurinn var járnbrautarbrautin , sem var aðallega notuð fram á 19. öld, í gegnum vestasta landpunkt sem þekktist á þeim tíma. Vegna þess að útreikningur hans á ummál jarðar er allt of lítill (um 30.000 km í stað 40.000 km), þá munar upplýsingar hans um landfræðilega lengdargráðu ekki um 18 ° 3 ′, heldur í Mið -Evrópu um 24 ° frá upplýsingum varðandi til Greenwich . Af ástæðum sem ekki eru greinilega sýnilegar eru breiddarupplýsingar þess meiri en þær réttu. [1] Annars vegar passar þetta við of lítinn jarðþvermál Ptólemeusar, hins vegar í ljósi þess að fjarlægðin milli sólar og jarðar er stillt of lítil af aðeins 1210 jarðgeislum frá stöðu sólarinnar, hún ætti að hafa komist að þeirri niðurstöðu að fjarlægðin milli jarðar og miðbaugs sé of lítil.

Eftir enduruppgötvun Geographike Hyphegesis og þýðingu þess á latínu í upphafi 15. aldar, tókst Ptolemaic gráðukerfinu fljótt á. [2]

Duarte Pacheco Pereira (1469–1533) bætti fornu mælingaraðferðirnar fyrir siglingar á heimsvísu sem festar voru á Azoreyjum . Með skiptingu hnattarins í spænskt og portúgalskt heilahvel í Tordesillasáttmálanum frá 1494, fékk endurreist gratúla pólitískt mikilvægi.

Árið 1634 var aðal miðgöngum fest á El Hierro sem vestustu Kanaríeyju við Faro de Orchilla og það var ekki fyrr en 1884 að Greenwich járnbrautarbrautin, sem hefur verið í notkun á Englandi síðan 1738, sigraði á móti öðrum innlendum aðalgöngum.

Nouvelle Triangulation de la France , sem á rætur sínar að rekja til mælinga Jacques Cassini og Jean Dominique Comte de Cassini frá tímabilinu fyrir 1793, fór fram í metrunarferlinu (umbreytingu allra viðeigandi stærða í mælinn sem staðalinn). Aðalliðsbrautin liggur um París, þannig að „Old Royal Observatory“ í Greenwich í grads er við 2 ° 20 ′ 14.025 ″ W (NTF). Þetta innihélt einnig aukastafaskiptingu gráðu í gráðu , einkunnum (núvelle), í dag löglega sem gon (1 fullt horn = 400 gráður).

Þó að Greenwich miðlangurinn hafi sigrað, varð gon hornið og 400 ° skiptingin jarðfræðilegi staðallinn í Mið -Evrópu. Hringlaga skiptingin í 360 ° er oft aðeins takmörkuð skilin sem jarðbundin útskrift (graticule) í skilningi metrunar.

Sjá einnig

Vefsíðutenglar

Einstök sönnunargögn

  1. ^ Claudios Ptolemaios: Geographike Hyphegesis, kafli. 10. Germania Magna (berðu saman gráðurnar við kortin í dag)
  2. aðra leið kortlagningu sögu ( Memento frá 17. júlí 2012 í vefur skjalasafn archive.today )