ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ,

величины, определяющие положение точки на земной поверхности: широта Ф, измеряемая углом между отвесной линией в данной точке и плоскостью земного экватора, и долгота X, измеряемая двугранным углом между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью начального меридиана (см. рис.). Широта и долгота определяются из наблюдений небесных светил с помощью угломерных инструментов (напр., универсального инструмента, секстанта и др.), установленных с помощью уровня, и из сравнения местного времени, полученного из астрономич. наблюдений, с всемирным временем (см. Время). Г. к., так определённые, наз. астрономическими координатами точки земной поверхности.

Широты отсчитываются от 0° до 90° по обе стороны от экватора, причём в Сев. полушарии Земли они считаются положительными, в Южном - отрицательными. Долготы отсчитываются от начального меридиана от 0° до 360° либо к востоку (восточная долгота), либо к западу (западная долгота; по международному счёту - положительная). Применяется также система отсчёта от 0° до 180° к востоку к западу от начала меридиана.

Географические координаты точки М: широта ф (угол МСN), долгота X (угол OCN).

По международному соглашению за начальный ("первый", "нулевой") меридиан принят меридиан, проходящий через меридианный круг старой Гринвичской обсерватории в Гринвиче (Лондон) до её перевода в замок Хёрстмонсо. Прежде для этой цели служили в разное время меридианы островов Иерро (Канарские острова), Парижской и Берлинской обсерваторий и др. В России в 19 в. счёт долгот вёлся от меридиана Пулковской обсерватории.

раздел практической астрономии, наиболее тесно связанный с геодезией и картографией; изучает теорию и методы определения широты ф и долготы X, места, а также азимута а направления на земной предмет и местного звёздного времени 5 из астрономич. наблюдений при геодезич, и картографич. работах. Т. к. эти наблюдения производятся в полевых условиях, то Г. а. часто называют полевой астрономией. Точка земной поверхности, в к-рой широта, долгота и азимут определены из астрономич. наблюдений, наз. астрономическим пунктом. Предмет Г. а. состоит в изучении: а) переносных астрономич. инструментов, б) теорий наблюдения небесных светил и методов определения ф, X, а и s и в) методов обработки результатов астрономич. наблюдений. В Г. а. применяются малые, или переносные, астрономич. инструменты, позволяющие измерять зенитные расстояния и направления на небесные светила, а также горизонтальные углы между различными направлениями. Основными инструментами в Г. а. служат: универсальный инструмент, полевой хронометр и радиоприёмник для приёма сигналов времени.

В Г. а. разработан ряд способов астрономич. наблюдений, различающихся в зависимости от того, какие величины определяются (время, широта, долгота или азимут), какие светила для этого наблюдаются (звёзды или Солнце) и как и какие величины непосредственно измеряются при наблюдениях небесного светила (зенитное расстояние z, высота h, азимут а* и момент Т прохождения светила через избранную плоскость). Выбор этих способов зависит от поставленной задачи, точности её решения, наличия инструментов и т. д. При этом небесные координаты наблюдаемого светила, а именно его прямое восхождение а и склонение 8, считаются известными; они приводятся в астрономич. ежегодниках и каталогах звёзд.

Соединив на небесной сфере (рис.) полюс PN, зенит места Z и наблюдаемое светило а дугами больших кругов, получим т. н. параллактич. треугольник , в к-ром угол при вершине Z есть дополнение азимутасветила до 180° и угол при вершине равен часовому углу t светила.

Все способы астрономич. определений основаны на решении параллактического треугольника после измерения его нек-рых элементов (см. Сферическая астрономия). Так, измерив зенитное расстояние z светила в момент Т по хронометру и зная широту ф места, можно определить часовой угол t светила из выражения

и по равенству найти поправку и к показанию хронометра и местное звёздное время s. Зная поправку хронометра и и измерив зенитное расстояние г светила, можно определить широту места. Поправку хронометра выгодно определять из наблюдений звёзд в первом вертикале, а широту места - в меридиане, т. е. в кульминации небесного светила. Если измерить зенитные расстояния двух звёзд, расположенных в меридиане к Ю. или С. от зенита места, то тогда

Особенно удобны способы, основанные на измерении окулярным микрометром малых разностей зенитных расстояний сев. и юж. звёзд в меридиане (см. Таль-котта способ). В способах соответственных высот отмечают моменты 7\ и Т₂ прохождений двух звёзд через один и тот же альмукантарат. Если известна ф, то получают и (см. Цингера способ), а если известна и, то определяют ф (см. Певцова способ). Из наблюдений серии равномерно распределённых по азимуту звёзд на постоянной высоте 45° или 30° определяют ф и X (см. Мазаева способ).

Азимут а* небесного светила определяют, измеряя его часовой угол или зенитное расстояние и зная широту ф места наблюдения. Прибавляя к азимуту наблюдаемого светила (обычно Полярной звезды) горизонтальный угол Q между ним и земным предметом, получают азимут а земного предмета.

Разность долгот двух пунктов равна разности местных звёздных времён в этих пунктах или разности поправок хронометра, отнесённых к одному физич. моменту по известному ходу часов, так что

- (Т + и,) = и₂ - и. + Т₂ - T,. Долготы отсчитываются от меридиана Гринвича. Поэтому Поправки хронометра и относительно местного звёздного времени s определяют из наблюдений звёзд, a U относительно гринвичского звёздного времени S - из приёма ритмич. сигналов времени по радиотелеграфу. В совр. высокоточных работах ошибки определения широты, долготы и азимута не превышают

Лит.: Цинге р Н. Я., Курс практической астрономии, М., 1924; Вентцель М. К., Полевая астрономия, ч. 1 - 2, М., 1938-40; Блажко С. Н., Курс практической астрономии, М.- Л., 1951; Цветков К. А.. Практическая астрономия, 2 изд., М., 1951; Кузнецов А. Н., Геодезическая астрономия, М., 1966.

А .В. Буткевич.