Podstawą lokalizacji obiektów na Ziemi jest wyznaczenie i przyjęcie umownych linii nazywanych południkami i równoleżnikami. Ich układ na globusie nazywamy siatką geograficzną. W siatce geograficznej równoleżniki są okręgami, których płaszczyzny są prostopadłe do osi ziemskiej, a południki są półokręgami zbiegającymi się na biegunach.
Podczas przenoszenia siatki geograficznej na płaszczyznę, południki i równoleżniki mogą przyjmować różne kształty – linii prostych lub krzywych, okręgów czy łuków, zależnie od przyjętego odwzorowania kartograficznegoodwzorowanie kartograficzneodwzorowania kartograficznego. Ich obraz widoczny na mapie nazywamy siatką kartograficzną.
Kierunki geograficzne
Linie siatek geograficznej i kartograficznej umożliwiają orientację według kierunków geograficznych. Południki wskazują kierunki północ–południe, a równoleżniki wschód–zachód. Te cztery kierunki główne, zwane również kardynalnymi, opisywane są skrótami wywodzącymi się z języka angielskiego:
N (ang. north) – północ
S (ang. south) – południe
E (ang. east) – wschód
W (ang. west) – zachód
Uzupełnieniem kierunków głównych są cztery kierunki pośrednie (interkardynalne) opisywane dwuliterowymi skrótami: NE (północny wschód), SE (południowy wschód) SW (południowy zachód), NW (północny zachód).
Niekiedy przydatne mogą być również bardziej szczegółowe oznaczenia kierunków zapisywane wówczas trójliterowym skrótem, np. SSW (południowy południowy wschód), WNW (zachodni północny zachód), ESE (wschodni południowy wschód).
Opisanie lokalizacji za pomocą kierunków terenu nie pozwala jednakże na precyzyjne wskazanie lokalizacji. Do orientacji na kuli ziemskiej wykorzystuje się więc układ współrzędnych sferycznychwspółrzędne sferycznewspółrzędnych sferycznych – szerokość i długość geograficzną.
Szerokość geograficzna (φphi) to kąt zawarty między płaszczyzną równika a promieniem ziemskim wyprowadzonym z danego punktu. Kąt ten przyjmuje wartości od 0° na równiku do 90° na biegunie północnym i 90° na biegunie południowym.
Długość geograficzna (λlambda) to kąt dwuścienny zawarty między półpłaszczyznami południka początkowego (0°) i południka przechodzącego przez dany punkt. Kąt ten przyjmuje wartości od 0° do 180° na półkuli wschodniej i do 180° na półkuli zachodniej.
RTR37iShXfj4E
Określanie współrzędnych geograficznych punktu
W praktyce lokalizujemy punkty za pomocą wartości liczbowych, tzw. koordynat geograficznych. Przyjęto, że najpierw podawana jest szerokość geograficzna, a następnie długość geograficzna.
Aby podać szerokość geograficzną, należy zapisać wartość równoleżnika przechodzącego przez dane miejsce oraz wskazać, na której półkuli – północnej czy południowej – się znajduje. Do określenia długości geograficznej zapisujemy odpowiednio wartość liczbową południka przechodzącego przez dane miejsce oraz półkulę wschodnią lub zachodnią.
Rlyb0xp5aEXrd
Zazwyczaj opis siatki kartograficznej podawany jest w stopniach kątowych (°). Sąsiadujące linie siatki rysowane są co określoną wartość, zależną od skali mapy i wielkości przedstawianego obszaru. Zazwyczaj linie siatki wyznaczone są co np. 1°, 10° lub 20°. Warto pamiętać, że wpływa to na dokładność odczytu współrzędnych. Chcąc określić położenie z większą dokładnością, stosujemy minuty (′) lub sekundy (″) kątowe.
Zapamiętaj!
1° = 60′
1′ = 60″
1° = 60′ = 3600″.
RGiMEZwoD325w
Polecenie 1
Określ współrzędne geograficzne punktów A i B.
R1VePGhlrfG47
RsQZ060sfXdGL
Punkt
Szerokość geograficzna
Długość geograficzna
A
6°20′S
8°10′W
B
5°30′S
7°45′W
Polecenie 1
Zapoznaj się z opisem współrzędnych geograficznych punktów A i B.
Na ilustracji fragment siatki kartograficznej: czarne linie, które przecinają się nawzajem. Każda z linii pionowych oznacza południki, a linie poziome równoleżniki. Na schemacie południki oznaczono od 7 stopnia rosnąco w lewą stronę – każda odległość między liniami to 10 minut. Linie równoleżników zaczynają się od 5 stopni i są uszeregowane rosnąco w dół - odległość między liniami to 20 minut. Linie oznaczające pełne stopnie są zaznaczone kolorem czarnym, a minuty kolorem czerwonym. Na schemacie są przedstawione czarne punkty A i B, których długość i szerokość geograficzną należy odczytać. Punkt A jest na wysokości południka 8 stopni 10 minut W, a równoleżnika 6 stopni 20 minut S. Punkt B nie leży na przecięciu linii - leży na wysokości 7 stopni 45 minut W i długości 5 stopni 30 minut S.
Polecenie 2
Odszukaj na mapie w atlasie i wpisz nazwy obiektów geograficznych, których lokalizację zaznaczono na fragmentach siatek kartograficznych.
RPzrmfVPPqmww
R18PeNgo1gcWW
Punkt
Nazwa obiektu
A
Aconcagua
B
Mont Blanc
R11NwesBOZKNC
Ćwiczenie 1
Określanie współrzędnych geograficznych obszarów
Określając położenie geograficzne punktów, podawana była wartość równoleżnika oraz południka przechodzącego przez dane miejsce. Dla obiektów powierzchniowych – np. kontynentów, państw czy innych jednostek administracyjnych – jest to niewystarczające, ponieważ przez obszar przebiega wiele równoleżników i południków.
Dlatego w tym przypadku należy odnaleźć cztery skrajne punkty danego obszaru, czyli miejsca najbardziej wysunięte na północ, południe, wschód i zachód, a następnie określić wartości linii siatki kartograficznej, w którą dany obiekt został wpisany. Oznacza to, że wystarczające jest podanie wartości równoleżników przechodzących przez skrajne punkty północny i południowy oraz wartości południków przechodzących przez skrajne punkty wschodni i zachodni.
Do opisu lokalizacji obszarów można również stosować tzw. rozciągłość, czyli wielkość kątową między skrajnymi punktami. Rozciągłość południkowa to różnica szerokości geograficznej między najdalej wysuniętymi na północ i południe punktami obszaru. Rozciągłość równoleżnikowa oznacza z kolei różnicę długości geograficznej między najdalej na wschód i na zachód wysuniętymi punktami obszaru.
Zapamiętaj!
Jeśli skrajne punkty znajdują się na tych samych półkulach, rozciągłość jest różnicą wartości południków lub równoleżników. Jeśli natomiast skrajne punkty znajdują się na różnych półkulach, rozciągłość jest sumą wartości południków lub równoleżników.
Rozciągłość południkową i równoleżnikową podaje się najczęściej w stopniach, minutach i sekundach kątowych. Można również przeliczyć te wartości na jednostki długości, np. metry lub kilometry. Ponieważ wszystkie południki na kuli ziemskiej mają taką samą długość, w przypadku rozciągłości południkowej działania obliczeniowe polegają na przeliczeniu stopni na jednostki długości według proporcji 1° (60′) = 111,11 km, 1′ = 1852 m. Podobne obliczenia dla rozciągłości równoleżnikowej wymagają natomiast posiadania danych o długości obwodu konkretnego równoleżnika.
Przykład określania współrzędnych geograficznych i rozciągłości obszarów na mapie:
RBGmsyEfB8s8U
Polecenie 3
Oblicz rozciągłość południkową Afryki w kilometrach.
R18PeNgo1gcWW
72°10′ = 4330′
1′ = 1852 m
4330′ = X m
X m = 8 019 160 m = 8019 km
Słownik
odwzorowanie kartograficzne
odwzorowanie kartograficzne
sposób przeniesienia powierzchni bryły na płaszczyznę, dokonywany poprzez rzutowanie geometryczne lub obliczenia matematyczne
róża kierunków (wiatrów)
róża kierunków (wiatrów)
rysunek w postaci gwiaździstej figury, z zaznaczeniem 8, 16 lub 32 kierunków stron świata
współrzędne sferyczne
współrzędne sferyczne
układ współrzędnych w trójwymiarowej przestrzeni, np. na powierzchni kuli lub na sferze niebieskiej