هر مکان روی زمین را می توان با یک سیستم مختصات جهانی از طول و عرض جغرافیایی شناسایی کرد. با دانستن این پارامترها، یافتن هر مکانی در این سیاره آسان است. سیستم مختصات چندین قرن متوالی به مردم در این امر کمک می کند.
پیشینه تاریخی پیدایش مختصات جغرافیایی
وقتی مردم شروع به سفر مسافت های طولانی در بیابان ها و دریاها کردند، به راهی نیاز داشتند تا موقعیت خود را ثابت کنند و بدانند در کدام جهت حرکت کنند تا گم نشوند. قبل از اینکه طول و عرض جغرافیایی روی نقشه مشخص شود، فنیقی ها (600 قبل از میلاد) و پلینزی ها (400 پس از میلاد) از آسمان پرستاره برای محاسبه عرض جغرافیایی استفاده کردند.
در طول قرن ها دستگاه های بسیار پیچیده ای مانند ربع، اسطرلاب، گنمون و کمال عربی ساخته شده است. همه آنها برای اندازه گیری ارتفاع خورشید و ستارگان بالای افق و در نتیجه اندازه گیری عرض جغرافیایی استفاده شدند. و اگر گنمون فقط یک چوب عمودی باشد که از خورشید سایه می اندازد، پس کمال وسیله بسیار عجیبی است.
شامل یک تخته چوبی مستطیلی به ابعاد 5.1 در 2.5 سانتی متر بود که از سوراخی در وسط آن عبور می کرد.یک طناب با چندین گره با فاصله مساوی وصل شده بود.
این ابزارها حتی پس از اختراع قطب نما مغناطیسی، عرض جغرافیایی را تعیین می کردند تا اینکه روش قابل اعتمادی برای تعیین طول و عرض جغرافیایی بر روی نقشه اختراع شد.
ناوبرها برای صدها سال به دلیل فقدان مفهومی از ارزش طول جغرافیایی، تصور دقیقی از موقعیت مکانی نداشتند. هیچ وسیله زمانی دقیقی در جهان وجود نداشت، مانند زمان سنج، بنابراین محاسبه طول جغرافیایی به سادگی غیرممکن بود. جای تعجب نیست که ناوبری اولیه مشکل ساز بود و اغلب منجر به غرق شدن کشتی می شد.
بدون شک، پیشگام دریانوردی انقلابی کاپیتان جیمز کوک بود که به لطف نبوغ فنی هنری توماس هریسون، وسعت اقیانوس آرام را سفر کرد. هریسون اولین ساعت ناوبری را در سال 1759 ساخت. ساعت هریسون با نگه داشتن میانگین زمان گرینویچ دقیق، به ملوانان این امکان را می داد که تعیین کنند چند ساعت در نقطه نصف النهار اصلی و در نقطه موقعیت هستند و پس از آن تعیین طول جغرافیایی از شرق به غرب ممکن شد.
سیستم مختصات جغرافیایی
سیستم مختصات جغرافیایی مختصات دو بعدی را بر اساس سطح زمین تعریف می کند. دارای یک واحد زاویه ای، یک نصف النهار اول و یک استوا با عرض جغرافیایی صفر است. کره به طور مشروط به 180 درجه عرض جغرافیایی و 360 درجه طول جغرافیایی تقسیم می شود. خطوط عرض جغرافیایی به موازات خط استوا قرار می گیرند، آنها بر روی نقشه افقی هستند. خطوط طول جغرافیایی قطب شمال و جنوب را به هم متصل می کنند و روی نقشه عمودی هستند. در نتیجه همپوشانیمختصات جغرافیایی روی نقشه شکل می گیرد - طول و عرض جغرافیایی که با آن می توانید موقعیت روی سطح زمین را تعیین کنید.
این شبکه جغرافیایی طول و عرض جغرافیایی منحصر به فردی را برای هر موقعیت روی زمین ارائه می دهد. برای افزایش دقت اندازه‌گیری‌ها، آنها را به 60 دقیقه و هر دقیقه به 60 ثانیه تقسیم می‌کنند.
تعیین عرض جغرافیایی
استوا در زوایای قائمه با محور زمین، تقریباً در نیمه راه بین قطب شمال و جنوب قرار دارد. در زاویه 0 درجه، در سیستم مختصات جغرافیایی به عنوان نقطه شروع برای محاسبه طول و عرض جغرافیایی بر روی نقشه استفاده می شود.
عرض جغرافیایی به عنوان زاویه بین خط استوایی مرکز زمین و محل مرکز آن تعریف می شود. قطب شمال و جنوب دارای زاویه عرض 90 هستند. برای تشخیص مکان‌ها در نیمکره شمالی از نیمکره جنوبی، عرض به علاوه در املای سنتی با N برای شمال یا S برای جنوب ارائه می‌شود.
زمین حدود 23.4 درجه کج شده است، بنابراین برای یافتن عرض جغرافیایی در انقلاب تابستانی، باید 23.4 درجه به زاویه ای که اندازه می گیرید اضافه کنید.
چگونه در انقلاب زمستانی طول و عرض جغرافیایی روی نقشه را تعیین کنیم؟ برای انجام این کار، 23.4 درجه از زاویه مورد اندازه گیری کم کنید. و در هر دوره زمانی دیگری، باید زاویه را تعیین کنید، زیرا بدانید که هر شش ماه 23.4 درجه تغییر می کند و بنابراین حدود 0.13 درجه در روز تغییر می کند.
در نیمکره شمالی، می توانید با نگاه کردن به زاویه ستاره شمالی، شیب زمین و در نتیجه عرض جغرافیایی را محاسبه کنید. در قطب شمال آن را90 درجه از افق و در خط استوا مستقیماً جلوتر از ناظر و 0 درجه از افق خواهد بود.
عرضهای جغرافیایی مهم:
- دایره های قطبی شمالی و جنوبی که هر کدام به ترتیب در ۶۶ درجه و ۳۴ دقیقه شمالی و به ترتیب در عرض جغرافیایی جنوبی قرار دارند. این عرض های جغرافیایی نواحی اطراف قطب ها را محدود می کند که در آن خورشید در انقلاب تابستانی غروب نمی کند، بنابراین خورشید نیمه شب بر آنجا غالب است. در انقلاب زمستانی، خورشید اینجا طلوع نمی کند، شب قطبی غروب می کند.
- مناطق استوایی ۲۳ درجه و ۲۶ دقیقه شمال و جنوب است. این دایره های عرضی نقطه اوج خورشیدی را در انقلاب تابستانی نیمکره شمالی و جنوبی مشخص می کنند.
- استوا در عرض جغرافیایی 0 درجه قرار دارد. صفحه استوایی تقریباً در وسط محور زمین بین قطب شمال و جنوب قرار دارد. استوا تنها دایره عرض جغرافیایی مربوط به محیط زمین است.
تعیین طول جغرافیایی
طول و عرض جغرافیایی روی نقشه مختصات جغرافیایی مهمی هستند. محاسبه طول جغرافیایی بسیار دشوارتر از عرض جغرافیایی است. زمین در روز 360 درجه یا 15 درجه در ساعت می چرخد، بنابراین رابطه مستقیمی بین طول جغرافیایی و زمان طلوع و غروب خورشید وجود دارد. نصف النهار گرینویچ با 0 درجه طول جغرافیایی نشان داده می شود. خورشید در هر 15 درجه شرقی آن یک ساعت زودتر غروب می کند و در هر 15 درجه غربی یک ساعت بعد. اگر تفاوت بین زمان غروب یک مکان و مکان شناخته شده دیگر را می دانید، می توانید بفهمید که چقدر شرق یا غرب است.
خطوط طول از شمال به جنوب امتداد دارند. آنها در قطب ها همگرا می شوند. ومختصات طول جغرافیایی بین 180- تا 180+ درجه است. نصف النهار گرینویچ خط صفر طول جغرافیایی است که جهت شرق به غرب را در یک سیستم مختصات جغرافیایی (مانند طول و عرض جغرافیایی بر روی نقشه) اندازه گیری می کند. در واقع خط صفر از رصدخانه سلطنتی در گرینویچ (انگلستان) می گذرد. نصف النهار گرینویچ، به عنوان نصف النهار اول، نقطه شروع برای محاسبه طول جغرافیایی است. طول جغرافیایی به عنوان زاویه بین مرکز نصف النهار اول مرکز زمین و مرکز مرکز زمین مشخص می شود. نصف النهار گرینویچ زاویه 0 دارد و طول جغرافیایی مخالف که خط تاریخ در امتداد آن قرار دارد دارای زاویه 180 درجه است.
چگونه طول و عرض جغرافیایی را روی نقشه پیدا کنیم؟
تعیین موقعیت جغرافیایی دقیق روی نقشه به مقیاس آن بستگی دارد. برای این کار کافی است نقشه ای با مقیاس 1/100000 یا بهتر - 1/25000 داشته باشید.
ابتدا، طول جغرافیایی D با فرمول تعیین می شود:
D=G1 + (G2 - G1)L2 / L1،
جایی که G1، G2 - مقدار نزدیکترین نصف النهار راست و چپ بر حسب درجه؛
L1 فاصله بین این دو نصف النهار است؛
L2 - فاصله از نقطه تعریف تا نزدیکترین سمت چپ.
محاسبه طول جغرافیایی، به عنوان مثال، برای مسکو:
G1=36°, G2=42 درجه،
L1=252.5mm،
L2=57.0 میلی متر.
طول جغرافیایی دلخواه=36 + (6)57, 0 / 252, 0=37° 36'.
عرض جغرافیایی L را تعیین کنید، با فرمول تعیین می شود:
L=G1 + (G2 - G1)L2 / L1،
جایی که G1، G2 - مقدار نزدیکترین عرض جغرافیایی پایین و بالایی دردرجه;
L1 - فاصله بین این دو عرض جغرافیایی، میلی متر؛
L2 - فاصله از نقطه تعریف تا نزدیکترین سمت چپ.
مثلاً برای مسکو:
G1=56 درجه،
G2=52 درجه،
L1=371.0 میلی متر،
L2=320.5mm.
عرض دلخواه L=52 '+ (4)273.5 / 371.0=55 ° 45.
بررسی صحت محاسبه، برای این کار باید از خدمات آنلاین در اینترنت استفاده کنید تا مختصات طول و عرض جغرافیایی را روی نقشه پیدا کنید.
تنظیم کنید که مختصات جغرافیایی شهر مسکو با محاسبات مطابقت داشته باشد:
- 55° 45' 07" (55° 45' 13) N;
- 37° 36' 59" (37° 36' 93) شرقی.
تعیین مختصات مکان با استفاده از آیفون
شتاب سرعت پیشرفت علمی و فناوری در مرحله کنونی منجر به اکتشافات انقلابی در فناوری تلفن همراه شده است که به کمک آنها تعیین سریعتر و دقیقتر مختصات جغرافیایی در دسترس قرار گرفته است.
برنامه های تلفن همراه مختلفی برای این کار وجود دارد. در آیفون‌ها، انجام این کار با استفاده از برنامه Compass بسیار آسان است.
تعیین ترتیب:
- برای انجام این کار، روی "تنظیمات" و سپس - "Privacy" کلیک کنید.
- اکنون روی "Location Services" در بالای صفحه کلیک کنید.
- به پایین اسکرول کنید تا قطب نما را ببینید و روی آن ضربه بزنید.
- اگر می بینید که می گوید "وقتی در سمت راست استفاده می شود"، می توانید تعریف را شروع کنید.
- اگر نه، روی آن ضربه بزنید و انتخاب کنید"هنگام استفاده از برنامه."
- برنامه Compass را باز کنید و مکان فعلی و مختصات GPS فعلی خود را در پایین صفحه مشاهده خواهید کرد.
تعیین مختصات در گوشی اندروید
متاسفانه اندروید راه رسمی داخلی برای دریافت مختصات GPS ندارد. با این حال، دریافت مختصات نقشه های گوگل امکان پذیر است، که به چند مرحله اضافی نیاز دارد:
- Google Maps را در دستگاه Android خود باز کنید و نقطه رفع مورد نظر را پیدا کنید.
- آن را در هر نقطه از صفحه فشار دهید و نگه دارید و به Google Maps بکشید.
- یک نقشه اطلاعاتی یا دقیق در پایین ظاهر می شود.
- گزینه Share را در کارت اطلاعات در گوشه سمت راست بالا پیدا کنید. با این کار منویی با گزینه اشتراک گذاری ظاهر می شود.
این تنظیم را می توان در Google Maps در iOS انجام داد.
این یک راه عالی برای دریافت مختصات است که نیازی به نصب هیچ برنامه اضافی ندارد.
