Как пишутся координаты точек

Отредактировано 21.07.2022

Для записи географических координат может использоваться любой эллипсоид (или геоид), но чаще всего используются WGS 84 и Красовского (на территории РФ).

Координаты (широта от −90° до +90°, долгота от −180° до +180°) могут записываться:

• в градусах (обозначается символом ° ) в виде десятичной дроби (современный вариант) (например, 54.97158, 73.38318)
• в градусах (обозначается символом ° ) и минутах (обозначается символом ′ ) с десятичной дробью (например, 54°58.295′, 73°22.991′)
• в градусах (обозначается символом ° ), минутах (обозначается символом ′ ) и секундах (обозначается символом ″ ) с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи) (например, 54°58’17.7″, 73°22’59.4″)
• другие варианты. Но они почти не используются в гражданских навигационных устройствах.

Разделителем десятичной дроби может служить точка или запятая. Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+» либо буквами:

• «N» или «с. ш.» — северная широта,
• «E» или «в. д.» — восточная долгота.

Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «−», либо буквами:

• «S» или «ю. ш.» — южная широта,
• «W» или «з. д. — западная долгота.

Буквы могут стоять как впереди, так и сзади. Единых правил записи координат не существует.

На картах поисковых систем по умолчанию показываются координаты в градусах с десятичной дробью со знаком «−» для отрицательной долготы. На картах Google и картах Яндекс вначале широта, затем долгота (до октября 2012 на картах Яндекс был принят обратный порядок: сначала долгота, потом широта). Эти координаты видны, например, при прокладке маршрутов от произвольных точек. При поиске распознаются и другие форматы.
Хотя я вам могут дать такой совет. Если вам надо увидеть место только на Яндекс картах, Google картах или самым простых стилях OSM, то проще всего открыть сайты соответствующих карт, вставить в строку поиска координаты (или просто название нужного вам места) и нажать «поиск» (лупу) или Enter.  Сайт покажет вам, что находится на этом месте. И не надо заниматься переводом из одних координат в другие.

В то же время часто используется и исконный способ записи с градусами, минутами и секундами. В настоящее время координаты могут записываться одним из множества способов или дублироваться двумя основными (с градусами и с градусами, минутами и секундами). Как пример, варианты записи координат знака «Нулевой километр автодорог Российской Федерации» — 55°45′21″ с. ш. 37°37′04″ в. д.

• 55,755831°, 37,617673° — градусы
• N55.755831°, E37.617673° — градусы (+ доп. буквы)
• 55°45.35′N, 37°37.06′E — градусы и минуты (+ доп. буквы)
• 55°45′20.9916″N, 37°37′3.6228″E — градусы, минуты и секунды (+ доп. буквы)

Пересчет координат

Иногда необходимо один тип координат, а есть только другой. В этом случае их можно пересчитать в другой тип координат. Вот как это можно сделать

Для преобразования из градусов в градусы-минуты

Целая часть градусов переписывается как есть. Дробная часть градусов (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение минут.

Пример: Имеются координаты N60.5643 E30.7543.

Широта: Целая часть 60, дробная часть 0.5643.
Записываем целую часть N60°;
умножаем 0.5643*60=33.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
0.7543*60=45.258
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′

Для преобразования из градусы-минуты в градусы

Целая часть градусов переписывается как есть. Минуты (они всегда меньше 60) делятся на 60, и получается значение сотых долей градуса.

Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′

Широта: Целая часть 60, минуты 33.858
Записываем целую часть N60°;
Делим значение минут 33.858/60=0.5643;
Получается N60.5643°
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
45.258/60=0.7543
Итоговые координаты: N60.5643° E30.7543°

Для преобразования из градусы-минуты в градусы-минуты-секунды

Значение градусов переписывается как есть. Целая часть минут переписывается как есть.
Дробная часть минут (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение секунд.

Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′.

Широта: Целая часть градусов 60, целая часть минут 33, дробная часть минут 0.858
Записываем целые часть N60° 33′;
умножаем 0.858*60=51.48;
Получается N60°33′ 51.48″.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
0.258*60=15.48
Итоговые координаты: N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″

Для преобразования из градусы-минуты-секунды в градусы-минуты

Значение градусов переписывается как есть. Значение минут переписывается как есть. Значение секунд (оно всегда меньше 60) делится на 60, получается дробная часть минут.

Пример: Имеются координаты N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″

Широта: значение градусов 60, значение минут 33, значение секунд 51.48
Записываем целые часть N60° 33′;
делим 51.48/60=0.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
15.48 /60=0.258;
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′.

Преобразование градусы в градусы-минуты-секунды и обратно производится через преобразование в градусы-минуты (т.е необходимо произвести два пересчета). Точность координат при любом пересчете не изменяется.

Об этой статье

Была ли эта статья полезной?

Похоже, вы используете блокировщик рекламы. Наш сайт существует и развивается
только за счет дохода от рекламы.

Пожалуйста, добавьте нас в исключения блокировщика.

на главную

Как найти координаты точки

Поддержать сайт

Понятие системы координат

Координаты — это совокупность чисел, которые определяют положение какого-либо объекта на прямой, плоскости, поверхности или в пространстве. Например, координаты вашей квартиры тоже можно записать числами — они помогут понять, где именно находится тот дом, где вы живете. С точками на плоскости та же история.

Прямоугольная система координат — это система координат, которую изобрел математик Рене Декарт, ее еще называют «декартова система координат». Она представляет собой два взаимно перпендикулярных луча с началом отсчета в точке их пересечения.

Чтобы найти координаты, нужны ориентиры, от которых будет идти отсчет. На плоскости в этой роли выступят две числовые оси.

Для тех, кто хочет связать свою жизнь с точными науками, Skysmart предлагает курсы по профильной математике.

Чертеж начинается с горизонтальной оси, которая называется осью абсцисс и обозначается латинской буквой x (икс). Записывают ось так: Ox. Положительное направление оси абсцисс обозначается стрелкой слева направо.

Затем проводят вертикальную ось, которая называется осью ординат и обозначается y (игрек). Записывают ось Oy. Положительное направление оси ординат показываем стрелкой снизу вверх.

Оси взаимно перпендикулярны, а значит угол между ними равен 90°. Точка пересечения является началом отсчета для каждой из осей и обозначается так: O. Начало координат делит оси на две части: положительную и отрицательную.

• Координатные оси — это прямые, образующие систему координат.
• Ось абсцисс Ox — горизонтальная ось.
• Ось ординат Oy — вертикальная ось.
• Координатная плоскость — плоскость, в которой находится система координат. Обозначается так: x0y.
• Единичный отрезок — величина, которая принимается за единицу при геометрических построениях. В декартовой системе координат единичный отрезок отмечается на каждой из осей. Длина отрезка показывает сколько раз единичный отрезок и его части укладываются в данном отрезке.

Оси координат делят плоскость на четыре угла — четыре координатные четверти.

У каждой из координатных четвертей есть свой номер и обозначение в виде римской цифры. Отсчет идет против часовой стрелки:

• верхний правый угол — первая четверть I;
• верхний левый угол — вторая четверть II;
• нижний левый угол — третья четверть III;
• нижний правый угол — четвертая четверть IV;

Правила координат:

• Если обе координаты положительны, то точка находится в первой четверти координатной плоскости.
• Если координата х отрицательная, а координата у положительная, то точка находится во второй четверти.
• Если обе координаты отрицательны, то число находится в третьей четверти.
• Если координата х положительная, а координата у отрицательная, то точка лежит в четвертой четверти.

Определение координат точки

Каждой точке координатной плоскости соответствуют две координаты.

Точка пересечения с осью Ох называется абсциссой точки А, а с осью Оу называется ординатой точки А.

Чтобы узнать координаты точки на плоскости, нужно опустить от точки перпендикуляр на каждую ось и посчитать количество единичных отрезков от нулевой отметки до опущенного перпендикуляра.

Координаты точки на плоскости записывают в скобках, первая по оси Ох, вторая по оси Оу.

Смотрим на график и фиксируем: A (1; 2) и B (2; 3).

Особые случаи расположения точек

В геометрии есть несколько особых случаев расположения точек. Лучше их запомнить, чтобы без запинки решать задачки. Вот они:

 

1. Если точка лежит на оси Oy, то ее абсцисса равна 0. Например,
   точка С (0, 2).
2. Если точка лежит на оси Ox, то ее ордината равна 0. Например,
   точка F (3, 0).
3. Начало координат — точка O. Ее координаты равны нулю: O (0,0).
   
4. Точки любой прямой, которая перпендикулярна оси абсцисс, имеют одинаковые абсциссы.
   
5. Точки любой прямой, которая перпендикулярна оси ординат, имеют одинаковые ординаты.
   
6. Если точка лежит на оси абсцисс, то ее координаты будут иметь вид: (x, 0).
   
7. Если точка лежит на оси ординат, то ее координаты будут иметь вид: (0, y).
   

Способы нахождения точки по её координатам

Чтобы узнать, как найти точку в системе координат, можно использовать один из двух способов.

Способ первый. Как определить положение точки D по её координатам (-4, 2):

 

1. Отметить на оси Ox, точку с координатой -4, и провести через нее прямую перпендикулярную оси Ox.
2. Отметить на оси Oy, точку с координатой 2, и провести через нее прямую перпендикулярную оси Oy.
3. Точка пересечения перпендикуляров и есть искомая точка D. Ее абсцисса равна -4, а ордината — 2.
   

Способ второй. Как определить положение точки D (-4, 2):

 

1. Сместить прямую по оси Ox влево на 4 единицы, так как у нас
   перед 4 стоит знак минус.
2. Подняться из этой точки параллельно оси Oy вверх на 2 единицы, так как у нас перед 2 стоит знак плюс.
   

Чтобы легко и быстро находить координаты точек или строить точки по координатам, скачайте готовую систему координат и храните ее в учебнике:

The geographic coordinate system (GCS) is a spherical or ellipsoidal coordinate system for measuring and communicating positions directly on the Earth as latitude and longitude.^[1] It is the simplest, oldest and most widely used of the various spatial reference systems that are in use, and forms the basis for most others. Although latitude and longitude form a coordinate tuple like a cartesian coordinate system, the geographic coordinate system is not cartesian because the measurements are angles and are not on a planar surface.^{[2][self-published source?]}

A full GCS specification, such as those listed in the EPSG and ISO 19111 standards, also includes a choice of geodetic datum (including an Earth ellipsoid), as different datums will yield different latitude and longitude values for the same location.^[3]

History[edit]

The invention of a geographic coordinate system is generally credited to Eratosthenes of Cyrene, who composed his now-lost Geography at the Library of Alexandria in the 3rd century BC.^[4] A century later, Hipparchus of Nicaea improved on this system by determining latitude from stellar measurements rather than solar altitude and determining longitude by timings of lunar eclipses, rather than dead reckoning. In the 1st or 2nd century, Marinus of Tyre compiled an extensive gazetteer and mathematically plotted world map using coordinates measured east from a prime meridian at the westernmost known land, designated the Fortunate Isles, off the coast of western Africa around the Canary or Cape Verde Islands, and measured north or south of the island of Rhodes off Asia Minor. Ptolemy credited him with the full adoption of longitude and latitude, rather than measuring latitude in terms of the length of the midsummer day.^[5]

Ptolemy’s 2nd-century Geography used the same prime meridian but measured latitude from the Equator instead. After their work was translated into Arabic in the 9th century, Al-Khwārizmī’s Book of the Description of the Earth corrected Marinus’ and Ptolemy’s errors regarding the length of the Mediterranean Sea,^{[note 1]} causing medieval Arabic cartography to use a prime meridian around 10° east of Ptolemy’s line. Mathematical cartography resumed in Europe following Maximus Planudes’ recovery of Ptolemy’s text a little before 1300; the text was translated into Latin at Florence by Jacobus Angelus around 1407.

In 1884, the United States hosted the International Meridian Conference, attended by representatives from twenty-five nations. Twenty-two of them agreed to adopt the longitude of the Royal Observatory in Greenwich, England as the zero-reference line. The Dominican Republic voted against the motion, while France and Brazil abstained.^[6] France adopted Greenwich Mean Time in place of local determinations by the Paris Observatory in 1911.

Latitude and longitude[edit]

The «latitude» (abbreviation: Lat., ϕ, or phi) of a point on Earth’s surface is the angle between the equatorial plane and the straight line that passes through that point and through (or close to) the center of the Earth.^{[note 2]} Lines joining points of the same latitude trace circles on the surface of Earth called parallels, as they are parallel to the Equator and to each other. The North Pole is 90° N; the South Pole is 90° S. The 0° parallel of latitude is designated the Equator, the fundamental plane of all geographic coordinate systems. The Equator divides the globe into Northern and Southern Hemispheres.

The «longitude» (abbreviation: Long., λ, or lambda) of a point on Earth’s surface is the angle east or west of a reference meridian to another meridian that passes through that point. All meridians are halves of great ellipses (often called great circles), which converge at the North and South Poles. The meridian of the British Royal Observatory in Greenwich, in southeast London, England, is the international prime meridian, although some organizations—such as the French Institut national de l’information géographique et forestière—continue to use other meridians for internal purposes. The prime meridian determines the proper Eastern and Western Hemispheres, although maps often divide these hemispheres further west in order to keep the Old World on a single side. The antipodal meridian of Greenwich is both 180°W and 180°E. This is not to be conflated with the International Date Line, which diverges from it in several places for political and convenience reasons, including between far eastern Russia and the far western Aleutian Islands.

The combination of these two components specifies the position of any location on the surface of Earth, without consideration of altitude or depth. The visual grid on a map formed by lines of latitude and longitude is known as a graticule.^[7] The origin/zero point of this system is located in the Gulf of Guinea about 625 km (390 mi) south of Tema, Ghana, a location often facetiously called Null Island.

Geodetic datum[edit]

In order to be unambiguous about the direction of «vertical» and the «horizontal» surface above which they are measuring, map-makers choose a reference ellipsoid with a given origin and orientation that best fits their need for the area to be mapped. They then choose the most appropriate mapping of the spherical coordinate system onto that ellipsoid, called a terrestrial reference system or geodetic datum.

Datums may be global, meaning that they represent the whole Earth, or they may be local, meaning that they represent an ellipsoid best-fit to only a portion of the Earth. Points on the Earth’s surface move relative to each other due to continental plate motion, subsidence, and diurnal Earth tidal movement caused by the Moon and the Sun. This daily movement can be as much as a meter. Continental movement can be up to 10 cm a year, or 10 m in a century. A weather system high-pressure area can cause a sinking of 5 mm. Scandinavia is rising by 1 cm a year as a result of the melting of the ice sheets of the last ice age, but neighboring Scotland is rising by only 0.2 cm. These changes are insignificant if a local datum is used, but are statistically significant if a global datum is used.^[8]

Examples of global datums include World Geodetic System (WGS 84, also known as EPSG:4326^[9]), the default datum used for the Global Positioning System,^{[note 3]} and the International Terrestrial Reference System and Frame (ITRF), used for estimating continental drift and crustal deformation.^[10] The distance to Earth’s center can be used both for very deep positions and for positions in space.^[8]

Local datums chosen by a national cartographical organization include the North American Datum, the European ED50, and the British OSGB36. Given a location, the datum provides the latitude and longitude . In the United Kingdom there are three common latitude, longitude, and height systems in use. WGS 84 differs at Greenwich from the one used on published maps OSGB36 by approximately 112 m. The military system ED50, used by NATO, differs from about 120 m to 180 m.^[8]

The latitude and longitude on a map made against a local datum may not be the same as one obtained from a GPS receiver. Converting coordinates from one datum to another requires a datum transformation such as a Helmert transformation, although in certain situations a simple translation may be sufficient.^[11]

In popular GIS software, data projected in latitude/longitude is often represented as a Geographic Coordinate System. For example, data in latitude/longitude if the datum is the North American Datum of 1983 is denoted by ‘GCS North American 1983’.

Length of a degree[edit]

On the GRS 80 or WGS 84 spheroid at sea level at the Equator, one latitudinal second measures 30.715 meters, one latitudinal minute is 1843 meters and one latitudinal degree is 110.6 kilometers. The circles of longitude, meridians, meet at the geographical poles, with the west–east width of a second naturally decreasing as latitude increases. On the Equator at sea level, one longitudinal second measures 30.92 meters, a longitudinal minute is 1855 meters and a longitudinal degree is 111.3 kilometers. At 30° a longitudinal second is 26.76 meters, at Greenwich (51°28′38″N) 19.22 meters, and at 60° it is 15.42 meters.

On the WGS 84 spheroid, the length in meters of a degree of latitude at latitude ϕ (that is, the number of meters you would have to travel along a north–south line to move 1 degree in latitude, when at latitude ϕ), is about

^[12]

The returned measure of meters per degree latitude varies continuously with latitude.

Similarly, the length in meters of a degree of longitude can be calculated as

^[12]

(Those coefficients can be improved, but as they stand the distance they give is correct within a centimeter.)

The formulae both return units of meters per degree.

An alternative method to estimate the length of a longitudinal degree at latitude is to assume a spherical Earth (to get the width per minute and second, divide by 60 and 3600, respectively):

where Earth’s average meridional radius is 6,367,449 m. Since the Earth is an oblate spheroid, not spherical, that result can be off by several tenths of a percent; a better approximation of a longitudinal degree at latitude is

where Earth’s equatorial radius equals 6,378,137 m and ; for the GRS 80 and WGS 84 spheroids, b/a calculates to be 0.99664719. ( is known as the reduced (or parametric) latitude). Aside from rounding, this is the exact distance along a parallel of latitude; getting the distance along the shortest route will be more work, but those two distances are always within 0.6 meter of each other if the two points are one degree of longitude apart.

Longitudinal length equivalents at selected latitudes

Latitude	City	Degree	Minute	Second	±0.0001°
60°	Saint Petersburg	55.80 km	0.930 km	15.50 m	5.58 m
51° 28′ 38″ N	Greenwich	69.47 km	1.158 km	19.30 m	6.95 m
45°	Bordeaux	78.85 km	1.31 km	21.90 m	7.89 m
30°	New Orleans	96.49 km	1.61 km	26.80 m	9.65 m
0°	Quito	111.3 km	1.855 km	30.92 m	11.13 m

Alternate encodings[edit]

Like any series of multiple-digit numbers, latitude-longitude pairs can be challenging to communicate and remember. Therefore, alternative schemes have been developed for encoding GCS coordinates into alphanumeric strings or words:

• the Maidenhead Locator System, popular with radio operators.
• the World Geographic Reference System (GEOREF), developed for global military operations, replaced by the current Global Area Reference System (GARS).
• Open Location Code or «Plus Codes», developed by Google and released into the public domain.
• Geohash, a public domain system based on the Morton Z-order curve.
• What3words, a proprietary system that encodes GCS coordinates as pseudorandom sets of words by dividing the coordinates into three numbers and looking up words in an indexed dictionary.

Note that these are not distinct coordinate systems, only alternative methods for expressing latitude and longitude measurements.

See also[edit]

• Decimal degrees – Angular measurements, typically for latitude and longitude
• Geographical distance – Distance measured along the surface of the earth
• Geographic information system – System to capture, manage and present geographic data
• Geo URI scheme
• ISO 6709, standard representation of geographic point location by coordinates
• Linear referencing
• Primary direction – Celestial coordinate system
• Planetary coordinate system
  • Selenographic coordinate system
• Spatial reference system – System to specify locations on Earth
• Jan Smits (2015). Mathematical data for bibliographic descriptions of cartographic materials and spatial data. Geographical co-ordinates. ICA Commission on Map Projections.

Notes[edit]

References[edit]

Sources[edit]

External links[edit]

• Media related to Geographic coordinate system at Wikimedia Commons

The geographic coordinate system (GCS) is a spherical or ellipsoidal coordinate system for measuring and communicating positions directly on the Earth as latitude and longitude.^[1] It is the simplest, oldest and most widely used of the various spatial reference systems that are in use, and forms the basis for most others. Although latitude and longitude form a coordinate tuple like a cartesian coordinate system, the geographic coordinate system is not cartesian because the measurements are angles and are not on a planar surface.^{[2][self-published source?]}

A full GCS specification, such as those listed in the EPSG and ISO 19111 standards, also includes a choice of geodetic datum (including an Earth ellipsoid), as different datums will yield different latitude and longitude values for the same location.^[3]

History[edit]

The invention of a geographic coordinate system is generally credited to Eratosthenes of Cyrene, who composed his now-lost Geography at the Library of Alexandria in the 3rd century BC.^[4] A century later, Hipparchus of Nicaea improved on this system by determining latitude from stellar measurements rather than solar altitude and determining longitude by timings of lunar eclipses, rather than dead reckoning. In the 1st or 2nd century, Marinus of Tyre compiled an extensive gazetteer and mathematically plotted world map using coordinates measured east from a prime meridian at the westernmost known land, designated the Fortunate Isles, off the coast of western Africa around the Canary or Cape Verde Islands, and measured north or south of the island of Rhodes off Asia Minor. Ptolemy credited him with the full adoption of longitude and latitude, rather than measuring latitude in terms of the length of the midsummer day.^[5]

Ptolemy’s 2nd-century Geography used the same prime meridian but measured latitude from the Equator instead. After their work was translated into Arabic in the 9th century, Al-Khwārizmī’s Book of the Description of the Earth corrected Marinus’ and Ptolemy’s errors regarding the length of the Mediterranean Sea,^{[note 1]} causing medieval Arabic cartography to use a prime meridian around 10° east of Ptolemy’s line. Mathematical cartography resumed in Europe following Maximus Planudes’ recovery of Ptolemy’s text a little before 1300; the text was translated into Latin at Florence by Jacobus Angelus around 1407.

In 1884, the United States hosted the International Meridian Conference, attended by representatives from twenty-five nations. Twenty-two of them agreed to adopt the longitude of the Royal Observatory in Greenwich, England as the zero-reference line. The Dominican Republic voted against the motion, while France and Brazil abstained.^[6] France adopted Greenwich Mean Time in place of local determinations by the Paris Observatory in 1911.

Latitude and longitude[edit]

The «latitude» (abbreviation: Lat., ϕ, or phi) of a point on Earth’s surface is the angle between the equatorial plane and the straight line that passes through that point and through (or close to) the center of the Earth.^{[note 2]} Lines joining points of the same latitude trace circles on the surface of Earth called parallels, as they are parallel to the Equator and to each other. The North Pole is 90° N; the South Pole is 90° S. The 0° parallel of latitude is designated the Equator, the fundamental plane of all geographic coordinate systems. The Equator divides the globe into Northern and Southern Hemispheres.

The «longitude» (abbreviation: Long., λ, or lambda) of a point on Earth’s surface is the angle east or west of a reference meridian to another meridian that passes through that point. All meridians are halves of great ellipses (often called great circles), which converge at the North and South Poles. The meridian of the British Royal Observatory in Greenwich, in southeast London, England, is the international prime meridian, although some organizations—such as the French Institut national de l’information géographique et forestière—continue to use other meridians for internal purposes. The prime meridian determines the proper Eastern and Western Hemispheres, although maps often divide these hemispheres further west in order to keep the Old World on a single side. The antipodal meridian of Greenwich is both 180°W and 180°E. This is not to be conflated with the International Date Line, which diverges from it in several places for political and convenience reasons, including between far eastern Russia and the far western Aleutian Islands.

The combination of these two components specifies the position of any location on the surface of Earth, without consideration of altitude or depth. The visual grid on a map formed by lines of latitude and longitude is known as a graticule.^[7] The origin/zero point of this system is located in the Gulf of Guinea about 625 km (390 mi) south of Tema, Ghana, a location often facetiously called Null Island.

Geodetic datum[edit]

In order to be unambiguous about the direction of «vertical» and the «horizontal» surface above which they are measuring, map-makers choose a reference ellipsoid with a given origin and orientation that best fits their need for the area to be mapped. They then choose the most appropriate mapping of the spherical coordinate system onto that ellipsoid, called a terrestrial reference system or geodetic datum.

Datums may be global, meaning that they represent the whole Earth, or they may be local, meaning that they represent an ellipsoid best-fit to only a portion of the Earth. Points on the Earth’s surface move relative to each other due to continental plate motion, subsidence, and diurnal Earth tidal movement caused by the Moon and the Sun. This daily movement can be as much as a meter. Continental movement can be up to 10 cm a year, or 10 m in a century. A weather system high-pressure area can cause a sinking of 5 mm. Scandinavia is rising by 1 cm a year as a result of the melting of the ice sheets of the last ice age, but neighboring Scotland is rising by only 0.2 cm. These changes are insignificant if a local datum is used, but are statistically significant if a global datum is used.^[8]

Examples of global datums include World Geodetic System (WGS 84, also known as EPSG:4326^[9]), the default datum used for the Global Positioning System,^{[note 3]} and the International Terrestrial Reference System and Frame (ITRF), used for estimating continental drift and crustal deformation.^[10] The distance to Earth’s center can be used both for very deep positions and for positions in space.^[8]

Local datums chosen by a national cartographical organization include the North American Datum, the European ED50, and the British OSGB36. Given a location, the datum provides the latitude and longitude . In the United Kingdom there are three common latitude, longitude, and height systems in use. WGS 84 differs at Greenwich from the one used on published maps OSGB36 by approximately 112 m. The military system ED50, used by NATO, differs from about 120 m to 180 m.^[8]

The latitude and longitude on a map made against a local datum may not be the same as one obtained from a GPS receiver. Converting coordinates from one datum to another requires a datum transformation such as a Helmert transformation, although in certain situations a simple translation may be sufficient.^[11]

In popular GIS software, data projected in latitude/longitude is often represented as a Geographic Coordinate System. For example, data in latitude/longitude if the datum is the North American Datum of 1983 is denoted by ‘GCS North American 1983’.

Length of a degree[edit]

On the GRS 80 or WGS 84 spheroid at sea level at the Equator, one latitudinal second measures 30.715 meters, one latitudinal minute is 1843 meters and one latitudinal degree is 110.6 kilometers. The circles of longitude, meridians, meet at the geographical poles, with the west–east width of a second naturally decreasing as latitude increases. On the Equator at sea level, one longitudinal second measures 30.92 meters, a longitudinal minute is 1855 meters and a longitudinal degree is 111.3 kilometers. At 30° a longitudinal second is 26.76 meters, at Greenwich (51°28′38″N) 19.22 meters, and at 60° it is 15.42 meters.

On the WGS 84 spheroid, the length in meters of a degree of latitude at latitude ϕ (that is, the number of meters you would have to travel along a north–south line to move 1 degree in latitude, when at latitude ϕ), is about

^[12]

The returned measure of meters per degree latitude varies continuously with latitude.

Similarly, the length in meters of a degree of longitude can be calculated as

^[12]

(Those coefficients can be improved, but as they stand the distance they give is correct within a centimeter.)

The formulae both return units of meters per degree.

An alternative method to estimate the length of a longitudinal degree at latitude is to assume a spherical Earth (to get the width per minute and second, divide by 60 and 3600, respectively):

where Earth’s average meridional radius is 6,367,449 m. Since the Earth is an oblate spheroid, not spherical, that result can be off by several tenths of a percent; a better approximation of a longitudinal degree at latitude is

where Earth’s equatorial radius equals 6,378,137 m and ; for the GRS 80 and WGS 84 spheroids, b/a calculates to be 0.99664719. ( is known as the reduced (or parametric) latitude). Aside from rounding, this is the exact distance along a parallel of latitude; getting the distance along the shortest route will be more work, but those two distances are always within 0.6 meter of each other if the two points are one degree of longitude apart.

Longitudinal length equivalents at selected latitudes

Latitude	City	Degree	Minute	Second	±0.0001°
60°	Saint Petersburg	55.80 km	0.930 km	15.50 m	5.58 m
51° 28′ 38″ N	Greenwich	69.47 km	1.158 km	19.30 m	6.95 m
45°	Bordeaux	78.85 km	1.31 km	21.90 m	7.89 m
30°	New Orleans	96.49 km	1.61 km	26.80 m	9.65 m
0°	Quito	111.3 km	1.855 km	30.92 m	11.13 m

Alternate encodings[edit]

Like any series of multiple-digit numbers, latitude-longitude pairs can be challenging to communicate and remember. Therefore, alternative schemes have been developed for encoding GCS coordinates into alphanumeric strings or words:

• the Maidenhead Locator System, popular with radio operators.
• the World Geographic Reference System (GEOREF), developed for global military operations, replaced by the current Global Area Reference System (GARS).
• Open Location Code or «Plus Codes», developed by Google and released into the public domain.
• Geohash, a public domain system based on the Morton Z-order curve.
• What3words, a proprietary system that encodes GCS coordinates as pseudorandom sets of words by dividing the coordinates into three numbers and looking up words in an indexed dictionary.

Note that these are not distinct coordinate systems, only alternative methods for expressing latitude and longitude measurements.

See also[edit]

• Decimal degrees – Angular measurements, typically for latitude and longitude
• Geographical distance – Distance measured along the surface of the earth
• Geographic information system – System to capture, manage and present geographic data
• Geo URI scheme
• ISO 6709, standard representation of geographic point location by coordinates
• Linear referencing
• Primary direction – Celestial coordinate system
• Planetary coordinate system
  • Selenographic coordinate system
• Spatial reference system – System to specify locations on Earth
• Jan Smits (2015). Mathematical data for bibliographic descriptions of cartographic materials and spatial data. Geographical co-ordinates. ICA Commission on Map Projections.

Notes[edit]

References[edit]

Sources[edit]

External links[edit]

• Media related to Geographic coordinate system at Wikimedia Commons

О том, какие бывают навигаторы, для чего они предназначены и как работают, мы выяснили в первой части статьи, теперь же перейдем к практике: расскажу о некоторых подводных камнях, которые рано или поздно встретятся на пути любого владельца GPS-приемника. А начинаются они тогда, когда пользователи, уже научившиеся работать со своим устройством или программой, начинают вносить данные вручную, используя географические координаты, а не адрес или непосредственно точку на карте. Для того, чтобы не совершать ошибок необходимо понимать что представляют собой географические координаты и что кроется под набором цифр, букв и символов.

Географические координаты

Наша планета делится на два полушария Северное и Южное. Кроме того отсчет координат идет к Западу и Востоку от Гринвича (Нулевой меридиан, проходящий через Лондон), это можно представить себе как разделение на полушария, только в другой плоскости.

Географическая координата записывается в виде двух цифр, которые обозначают удаление от Экватора и Гринвичского меридиана. Удаление от экватора называется — Широтой, а от Гринвича — Долготой. К широте и долготе добавляется направление, в котором мы удаляемся. Россия, Европа и Азия лежат в Северном Полушарии, к Востоку от Гринвича и все координаты, данные в этой зоне должны быть Северной Широты и Восточной Долготы.

Если провести аналогию с декартовой системой координат, то за «0» принимается пересечение Гринвичского меридиана с экватором; широта — это X, долгота — это Y, а направление к северу/югу и востоку/западу — это знак «+» или «-«.

При работе с приборами GPS длинные словосочетания долготы и широты заменяют всего лишь одной буквой — первой буквой написания на английском языке N (North) — Северное Полушарие; S (South) — Южное полушарие и E (East) — Восточная долгота; W (West) — Западная долгота.

Очень важно, чтобы при ручном вводе координат места назначения Вы не перепутали эти буквы — для России необходимо устанавливать координаты N, E! Поскольку система GPS — американская, то устройства и программы чаще всего по умолчанию настроены на Северное Полушарие к западу от Гринвича. Не забывайте проверять!

Некоторые устройства и программы имеют возможность изменить значения по умолчания для этих параметров — смотрите настройки, читайте инструкцию к своему устройству или справку по программному обеспечению.

Представление координат

Кроме направления отсчета, в координатах так же имеется непосредственное значение координаты, которые записываются в виде чисел. Но вот тут то и возникает основная проблема — координаты могут быть записаны в трех различных представлениях:

Градусы
Градусы-минуты
Градусы-минуты-секунды

Если не заметить ошибку в выборе положения относительно экватора или Гринвичского меридиана практически невозможно, то ввести неправильно представление значения координат и промахнуться на несколько десятков километров — проще простого!

С первого взгляда может показаться, что последнее более точное представление, но это не так: точность во всех представлениях одинаковая — используются десятичные значения градусов или минут.

Градусы

Координаты записываются в виде двух цифр формата XX.YYYYY°. Бывают случаи, когда знак градусов ° опускают, а точку заменяют запятой.
Пример написания: N60,04535 E30,12754
Важным является то, что в представлении присутствует всего одна точка(или запятая).

Градусы-минуты

Координаты записываются в виде двух цифр формата XX°YY.YYY’. Бывают случаи, когда знак градусов ° заменяют пробелом или даже точкой, знак минут ‘ опускают, а точку заменяют запятой. Примеры написания:
N60 04.463 E30 12.254
N60.04,463 E30.12,254
Важным является то, что в представлении присутствует два разделителя (точки, запятых, пробела, °)

Градусы-минуты-секунды

Координаты записываются в виде двух цифр формата XX°YY’YY.Y». Бывают случаи, когда знак градусов ° и минут ‘ заменяют пробелом или даже точкой, знак секунд » опускают, а точку заменяют запятой. Примеры написания:
N60 04 46.3 E30 12 25.4
N60.04.46,3 E30.12.25,4

Важным является то, что в представлении присутствует три разделителя (точки, запятых, пробела, °’)

Что же делать, если координаты в одном представлении, а Ваше устройство или программа предлагает ввести координаты в другом? Самый простой вариант — изменить настройки на нужное представление. Например в популярной программе для PND «Навител» это можно сделать в разделе «Меню-Настройки-Региональные-Единицы измерения-координаты». Большинство ПО для ноутбуков тоже имеют возможность переключения, например в OziExplorer это «Configuration-Map-Lat/Long Display»

Но есть и такие устройства и программы, как например CityGuide, где такая функция отсутствует. В это случае единственным выходом из ситуации является пересчет координат в необходимое представление. Ничего сложного в этом нет, просто надо помнить, что в одном градусе содержится 60 минут, в одной минуте 60 секунд.

Пересчет координат

Для преобразования из градусов в градусы-минуты:
Целая часть градусов переписывается как есть; дробная часть градусов (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение минут.
Пример: Имеются координаты N60.5643 E30.7543.
Широта: Целая часть 60, дробная часть 0.5643.
Записываем целую часть N60°;
умножаем 0.5643*60=33.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
0.7543*60=45.258
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′

Для преобразования из градусы-минуты в градусы :
Целая часть градусов переписывается как есть;
минуты (они всегда меньше 60) делятся на 60, и получается значение сотых долей градуса.
Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′
Широта: Целая часть 60, минуты 33.858
Записываем целую часть N60°;
Делим значение минут 33.858/60=0.5643;
Получается N60.5643°
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30°;
45.258/60=0.7543
Итоговые координаты: N60.5643° E30.7543°

Для преобразования из градусы-минуты в градусы-минуты-секунды:
Значение градусов переписывается как есть;
Целая часть минут переписывается как есть;
Дробная часть минут (она всегда меньше 1) умножается на 60, получается значение секунд.
Пример: Имеются координаты N60°33.858′ E30° 45.258′.
Широта: Целая часть градусов 60, целая часть минут 33, дробная часть минут 0.858
Записываем целые часть N60° 33′;
умножаем 0.858*60=51.48;
Получается N60°33′ 51.48″.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
0.258*60=15.48
Итоговые координаты: N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″

Для преобразования из градусы-минуты-секунды в градусы-минуты:
Значение градусов переписывается как есть;
Значение минут переписывается как есть;
Значение секунд (оно всегда меньше 60) делится на 60, получается дробная часть минут.
Пример: Имеются координаты N60°33′ 51.48″ E30° 45′ 15.48″
Широта: значение градусов 60, значение минут 33, значение секунд 51.48
Записываем целые часть N60° 33′;
делим 51.48/60=0.858;
Получается N60°33.858′.
То же самое с со второй координатой, долготой:
E30° 45′;
15.48 /60=0.258;
Итоговые координаты: N60°33.858′ E30° 45.258′.

Преобразование градусы в градусы-минуты-секунды и обратно производится через преобразование в градусы-минуты (т.е необходимо произвести два пересчета). Точность координат при любом пересчете не изменяется.

Датум

Существует еще один параметр в географических координатах: ДАТУМ — это, если выражаться понятным языком, некая точка отсчета координат. Наша планета — далеко не шар, и даже не эллипс, а предмет сложной формы, который называется Геоид. Для того, чтобы более точно определять позицию на планете и были придуманы датумы. Если ошибиться в выборе датума, то на местности координаты могут разойтись в несколько сотен метров.

Как правило большинство современных приборов и программ используют датум WGS-84 (усредненный для всей планеты). Если в вашем приборе или программе нет возможности изменить этот параметр, то он настроен именно на WGS-84. Ровно как и координаты, для которых не указан датум, тоже принято считать в WGS-84. Но в большинстве функциональных программ, таких как OziExplorer, возможность работы с датумами реализована полноценно и следует быть внимательным при вводе координат. Еще более внимательными при сообщении координат другим людям!

Одна из самых распространенных ошибок происходит, когда один пользователь, передает координаты в письменном виде другому пользователю, забывая при этом о датуме. Очень часто программное обеспечение, работающего с ноутбуками и персональными компьютерами, такое как программа OziExplorer, использует локальные датумы, а не общий WGS84. Это связано с тем, что большинство топографических карт, имеют именно локальную привязку, в отличии от карт для PND и других GPS-навигаторов.

Как же поступить, если датумы не совпадают? Конечно лучше всего попросить того, кто предоставил вам координаты предоставить их в другом датуме, но если это не представляется возможным — можно внести данные как есть, просто надо помнить, что точность составляет несколько сот метров — обычно такой точности достаточно, чтобы найти необходимое место на земном шаре. Если же нужна исключительная точность, то необходимо воспользоваться программами пересчета координат из одного датума в другой.