Przed setkami lat marynarze, by określić swoje położenie na Ziemi, dokonywali obserwacji Słońca i Księżyca. Dzisiaj coraz więcej osób posługuje się na co dzień systemem GPS. Jest to system, który podaje nasze dokładne położenie na powierzchni Ziemi. Ale co to właściwie znaczy?
R9UEo1jwKsFcJ
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
przebieg i konsekwencje ruchu obiegowego Ziemi wokół Słońca.
Twoje cele
wyjaśnisz, czym są i do czego służą współrzędne geograficzne;
omówisz, jak należy odczytywać długość i szerokość geograficzną;
opiszesz zasadę działania GPS.
igsGa3l3Ig_d5e190
1. Długość i szerokość geograficzna
W celu jednoznacznego określenia położenia dowolnego punktu na kuli ziemskiej potrzebne są tylko dwie informacje – jaki równoleżnik przechodzi przez wybrany punkt i na jakim południku się on znajduje. Informacje te to współrzędne geograficzne.
Południki to umowne linie poprowadzone najkrótszą drogą po powierzchni Ziemi miedzy biegunem północnym a biegunem południowymi prostopadłe do równika. Służą do wyznaczania długości geograficznej. Długość łuku 1 stopnia na każdym południku ma taka samą wartość i wynosi około 111,2 km.
Równoleżniki to koła na wierzchni Ziemi, powstałe wskutek przecięcia powierzchni kuli ziemskiej płaszczyznami prostopadłymi do osi Ziemi. Służą do wyznaczania szerokości geograficznej. Długości odpowiadające 1 stopniu na poszczególnych równoleżnikach zmniejszają się wraz ze zbliżaniem się do bieguna.
Pierwsza współrzędna to długość geograficznadługość geograficznadługość geograficzna, czyli kąt dwuścienny między płaszczyzną południka 0° a płaszczyzną południka przechodzącego przez dany punkt. Długość geograficzną odczytujemy, wskazując, jaki południk przechodzi przez wybrany punkt i dodając informację o półkuli, na której się znajduje. Długości geograficzne wzrastają od 0° na południku Greenwich [wym. grinycz] do 180°. Długość geograficzna jest opisywana tak, jak południki, czyli przesuwając się na wschód od południka 0° do 180 stopni dopisujemy oznaczenie półkuli wschodniej (kierunku wschodniego), czyli E (ang. East [wym. ist] – wschód), a przesuwając się na zachód od Greenwich kolejne południki oznaczamy jako leżące na półkuli zachodniej (w kierunku zachodnim), czyli W (ang. West [wym. łest] – zachód). Na południku 180° nie dopisujemy oznaczenia kierunku, gdyż leży on, podobnie jak południk 0°, na granicy dwóch półkul.
R19nmEOYVq3eH
Druga współrzędna to szerokość geograficznaszerokość geograficznaszerokość geograficzna, czyli kąt między linią łączącą wybrany punkt ze środkiem Ziemi a płaszczyzną równika. Szerokość geograficzną odczytujemy, określając wartość równoleżnika przechodzącego przez wybrany punkt, zwracamy też uwagę, na której półkuli się on znajduje. Jeśli na północy, to przy liczbie oznaczającej szerokość geograficzną dopisujemy N (ang. North [wym. norf] – północ), a jeśli na południu, to S (ang. South [wym. sałf] – południe). Równik ma szerokość geograficzną 0°, biegun północny – 90°N, zaś biegun południowy – 90°S.
RFDmBUgLkz4Ep
R1InaBSDmBzF2
Ćwiczenie 1
Zaznacz poprawne dokończenia zdań.
R1SKQyEAWPBWy1
RvUY2YWTyPlkx1
Ważne!
Współrzędne geograficzne (tak szerokość geograficzną, jak i długość geograficzną) mierzy się w stopniach. Jeden stopień () dzieli się na sześćdziesiąt minut ( ), a każda minuta na sześćdziesiąt sekund ().
igsGa3l3Ig_d5e255
2. Odczytywanie współrzędnych geograficznych
Umiejętność posługiwania się współrzędnymi geograficznymi pozwala dokładnie zlokalizować każdy punkt na kuli ziemskiej. Znając współrzędne geograficzne, można precyzyjnie wskazać punkt w terenie, który im odpowiada. Można też postępować odwrotnie. Znając jakieś miejsce na mapie, można określić obie jego współrzędne.
Ćwiczenie 2
Odczytaj współrzędne poszczególnych punktów ze schematu powyżej i połącz w pary odpowiedne współrzędne i punkty.
R1FxU02J1nkbX
R1DePAvBcEfL41
R13fLUf5U6Orx
Ćwiczenie 2
2
Ćwiczenie 3
RaAmBKP46BbG3
Pamiętaj, w jaki sposób oznaczamy kierunki świata oraz iż jeden stopień to 60 minut.
2
Ćwiczenie 4
Odczytaj z odpowiednich map przybliżone do minut współrzędne geograficzne poniżej podanych miejsc. Następnie uzupełnij puste miejsca odpowiednimi współrzędnymi Warszawy, Londynu, Kilimandżaro, Mount Everest i Rio de Janeiro.
R1HpV7Rv95V8u
Ważne!
Należy pamiętać, że większość obiektów na kuli ziemskiej ma jakieś rozmiary, zajmuje jakąś powierzchnię. W związku z tym przechodzi przez nie wiele południków i równoleżników. Podawanie współrzędnych geograficznych niemal zawsze oznacza pewne przybliżenie, uproszczenie.
igsGa3l3Ig_d5e314
3. GPS
GPSGPS (ang. Global Positioning System)GPS to skrót od słów Global Positioning System [wym. global pozyszyning system], co można przetłumaczyć jako światowy system określania współrzędnychwspółrzędne geograficznewspółrzędnych. Jest to najstarszy, największy, najważniejszy i najbardziej dostępny z systemów nawigacji satelitarnej. GPS wykorzystuje dane z satelitów krążących po orbicie okołoziemskiej, które dostarczają każdemu użytkownikowi bardzo precyzyjnej informacji o jego położeniu na kuli ziemskiej. Pod uwagę bierze się sygnały radiowe, wysyłane do odbiornika przez cztery satelity, znajdujące się najbliżej danego miejsca. Pomiar czasu, jakiego potrzebują te sygnały, aby dotrzeć do odbiornika jest podstawą obliczeń umożliwiających określenie współrzędnych geograficznych.
Odbiorniki GPS używane są w samochodach, gdzie na podstawie określenia pozycji wyświetlają właściwy fragment mapy drogowej i mogą udzielać informacji pomocnych w dotarciu do wyznaczonego celu. Wykorzystywane są też w turystyce - oprócz GPS wbudowanego w telefon używa się też małych odbiorników turystycznych, odpornych na wstrząsy i wodę. Ważne, aby nie korzystać jedynie z urządzeń elektrycznych, a mieć przy sobie mapę i kompas - odbiornik może nagle stracić zasięg.
Inny pracujący obecnie system pozycjonowania to GLONASS. Jest on zarządzany przez Wojska Kosmiczne Federacji Rosyjskiej. GLONASS dostarcza dwa rodzaje sygnału: wojskowy oraz cywilny. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) jest w trakcie budowy własnego systemu nawigacji. Nosi on nazwę Galileo i składać się będzie z 30 satelitów. Compass – chiński projekt, którego pierwszy satelita został wystrzelony w 2000 roku. Dawna nazwa projektu to Beidou. Indian Regional Navigational Satellite System (IRNSS), projekt indyjski, ma obejmować Indie i obszar 1000–2000 km wokół.
R1RVSKHzKOfxH
Ciekawostka
W latach 90. XX wieku w wyniku działań wojennych wojska amerykańskie zakłócały przepływ danych z satelitów na Ziemię. Skutkiem tego określenie swojej pozycji tą metodą było niemożliwe. Uznano wówczas, że GPS ma niewielkie szanse na popularność.
Ważne!
Choć GPS jest stworzony i utrzymywany przez Departament Obrony USA, to dostęp do niego jest powszechny i darmowy.
Uwaga!
Umiejętność korzystania z GPS nie powinna całkowicie zastąpić umiejętności korzystania z mapy, ani określania swoich współrzędnych geograficznych na podstawie mapy, obserwacji Słońca lub gwiazd. Technika bywa zawodna. Mogą zostać wyłączone satelity (mało prawdopodobne), można zgubić lub uszkodzić odbiornik GPS (bardziej prawdopodobne) albo wyczerpie się bateria (bardzo prawdopodobne).
igsGa3l3Ig_d5e370
Podsumowanie
Znając punkt na mapie, można określić jego współrzędne geograficzne.
Znając współrzędne geograficzne, można wskazać odpowiedni punkt na mapie.
Nowoczesnym i dokładnym narzędziem do określania współrzędnych geograficznych jest GPS.
Nawigacja samochodowa też oparta jest o GPS.
Smartfon, po zainstalowaniu odpowiednich aplikacji, także pozwala na korzystanie z GPS oraz z map do nawigacji samochodowych.
Praca domowa
1
Ćwiczenie 5
Znajdź na mapie Polski posiadającej siatkę równoleżników i południków miejsce swoich ostatnich wakacji, wycieczki lub spotkania rodzinnego poza miejscowością, gdzie mieszkasz. Określ, jak najbardziej precyzyjnie współrzędne geograficzne tego miejsca.
R1f15or2st98g
Polska leży na półkuli północnej oraz na półkuli wschodniej, więc podane przez ciebie współrzędne powinny określać szerokość północną (N) i długość wschodnią (E).
Polska leży w średnich szerokościach geograficznych pomiędzy 49°00' a 54°50'N oraz pomiędzy 14°07' a 24°09'E długości geograficznej.
Przykładowa odpowiedź:
Warszawa: 52°15′N 21°00′E
Ćwiczenie 5
Określ jak najbardziej precyzyjnie współrzędne geograficzne miejsca swoich ostatnich wakacji, wycieczki lub spotkania rodzinnego poza miejscowością, w której mieszkasz.
R196bUMPn0Fcm
igsGa3l3Ig_d5e447
Słownik
długość geograficzna
długość geograficzna
kąt dwuścienny między płaszczyzną południka 0° a płaszczyzną południka przechodzącego przez dany punkt
GPS (ang. Global Positioning System)
GPS (ang. Global Positioning System)
globalny system wyznaczania pozycji (lokalizacji) obiektów wykorzystujący sztuczne satelity Ziemi, przeznaczony do ciągłego, szybkiego i dokładnego wyznaczania trzech współrzędnych
szerokość geograficzna
szerokość geograficzna
kąt między prostą przechodzącą przez środek Ziemi i wybrany punkt a płaszczyzną równika
współrzędne geograficzne
współrzędne geograficzne
współrzędne określające położenie punktów na powierzchni kuli reprezentującej Ziemię
igsGa3l3Ig_d5e509
Zadania
1
Pokaż ćwiczenia:
11
Ćwiczenie 1
R1WrxCNaNkRSc1
1
Ćwiczenie 2
RoqCh97oJEf8K1
1
Ćwiczenie 3
RPPJFEiE8uk1r1
2
Ćwiczenie 4
R1Dqh1hY8qEyJ1
2
Ćwiczenie 5
RomcOA6d5OSpB1
3
Ćwiczenie 6
R13GTEVu9k0yT1
Łączenie par. Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących GPS.. GPS służy do określania współrzędnych geograficznych miejsca.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS to skrót od słów Geograficzny Przewodnik Samochodowy.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS to system nawigacji satelitarnej.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS działa tylko w ciągu dnia.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS-em wolno się posługiwać wyłącznie powyżej 18. roku życia.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Łączenie par. Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących GPS.. GPS służy do określania współrzędnych geograficznych miejsca.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS to skrót od słów Geograficzny Przewodnik Samochodowy.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS to system nawigacji satelitarnej.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS działa tylko w ciągu dnia.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. GPS-em wolno się posługiwać wyłącznie powyżej 18. roku życia.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących GPS.
Prawda
Fałsz
GPS służy do określania współrzędnych geograficznych miejsca.
□
□
GPS to skrót od słów: geograficzny przewodnik samochodowy.
□
□
GPS to system nawigacji satelitarnej.
□
□
GPS działa tylko w ciągu dnia.
□
□
GPS wolno się posługiwać powyżej 18. roku życia.
□
□
Źródło: Andrzej Boczarowski, licencja: CC BY-SA 3.0.