Географічна система координат.
Відомо, що фігура Землі формується під впливом гравітаційного поля, основними характеристиками якого є потенціал 
і сила ваги 
Рівнева поверхня реального потенціалу сили ваги , що проведена через точку початку обліку висот, утворює фігуру, що називається геоїдом, і є найкращим відображенням фігури Землі. Ця фігура не є геометрично правильною фігурою і тому часто при дослідженнях замінюється еліпсоїдом (сфероїдом) або сферою
Сила ваги в тій чи іншій точці земної поверхні діє (направлена) в напрямі прямовисної лінії, яка є в даній точці дотичною до силової лінії гравітаційного поля.
Нехай фігура Землі є геоїдом, вісь обертання якого 
(рис. 2.3) проходить через центр маси Землі і перетинає поверхню геоїда в точках північного 
і південного 
полюсів. Площина, що проходить через точку 
перпендикулярно до осі обертання 
, є площиною земного екватора і в географічній системі координат приймається за координатну площину. Перетин фігури Землі
Рисунок 2.3 – Географічна система координат
| площинами, що проходять через вісь обертання , утворюють на поверхні криві, що називаються меридіанами. Меридіан  , що проходить через Грінвіцьку обсерваторію (передмістя Лондона), називається початковим меридіаном і приймається в геограіфічній системі координат за початкову координатну площину, а північний полюс – за полюс системи координат. Положення довільної точки  в цій системі визначається двома координатами:
|
географічною широтою і географічною довготою точки.
Географічною широтою 
називається гострий кут 
, утворений прямовисною лінією в точці спостереження 
і площиною екватора. Географічні широти відраховуються від екватора в межах від 0° до +90° (північної широти) і від 0° до –90° (південні широти). Геометричне місце точок на поверхні Землі, всі точки якого мають одну і ту ж географічну широту, називається паралеллю.
Географічною довготою точки 
називають двогранний кут при полюсі, утворений площинами початкового (Грінвіцького) меридіана і меридіана точки спостереження. Мірою цього двогранного кута є плоский кут 
, розміщений в площині екватора. Довготи, як правило, підрозділяються на східні (від 0° до +180°, або від 0h до +12h) і західні (від 0° до –180°, або 0h до –12h). Таким чином, всі точки земної поверхні, що належать одному і тому ж меридіану, мають одну і ту ж довготу.
Оскільки географічні широти і довготи визначаються астрономічними методами, то ці координати часто в літературі називають астрономічними широтами і довготами.
Горизонтальна система координат
Горизонтальна система координат використовується в астрономії для визначення положення світил на небесній сфері. Нехай в точці спостереження описана топоцентрична небесна сфера. Приймемо площину небесного горизонту 
за головну координатну площину, а точку півдня 
– за початкову точку в цій координатній системі. Точка зеніт 
називається геометричним полюсом горизонтальної системи координат, а за початковий круг приймають північну частину меридіана 
(рис. 2.4).
Рисунок 2.4
| Проведемо через світило його вертикал  . Положення вертикала світила
на небесній сфері визначається азимутом  , а положення світил на цьому вертикалі – сферичною відстанню  , що називається висотою світила  . Азимутом  світила  називається двогранний кут при точці зеніту , утворений площиною меридіана  і площиною вертикалу світил  , і вимірюваний від площини меридіану за ходом годинникової стрілки в межах від 0° до 360°.
|
На основі взаємної полярності точки зеніту 
і площини небесного горизонту дуга 
буде мірою азимута , тому є справедливою рівність
.
Висотою світила називають сферичну відстань 
, відраховану від площини небесного горизонту уздовж вертикала до світила . Для зірок, що знаходяться над горизонтом, висоти будуть додатними і приймають значення від 0° до +90°, а для світил, розміщених під горизонтом, висоти будуть від’ємні і також відраховуються в межах від 0° до –90°.
Часто замість висоти світила в цій системі координат застосовується зенітна відстань світила 
.
Зенітною відстанню світила 
називається кут 
, утворений напрямом на точку зеніту 
і напрямом на світило . Цьому куту відповідає сферична відстань 
, тобто:
.
З визначень висоти світила і її зенітної відстані випливає, що алгебраїчна сума цих величин завжди дорівнює 90°, тобто:
. (2.1)
Недоліком цієї системи координат є те, що кожна з координат залежить від видимого добового руху світил і для окремо взятого світила безперервно змінюється на протязі доби.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 168; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!