Gps сначала широта или долгота

О GPS-координатах замолвите слово

Прошло то время, когда GPS было исключительной прерогативой навигаторов. Теперь GPS-приемник может быть и в автомобильной сигнализации, и в системе видеонаблюдения, и в фотоаппарате и в телефоне. Также стало модным вместо адреса указывать на визитках и на сайтах точные координаты.

Многие сталкивались с тем, что на разных устройствах координаты выглядят по-разному, и попытки доехать до нужной точки по координатам из-за несовпадения системы их записи сопровождаются проблемами. Нужное место либо приходится искать дополнительно, ориентируясь по приметам, либо вообще дело оканчивается провалом. Если мы ищем что-нибудь приметное, или знаем другие ориентиры — дело легко поправимое. А проигрыш на соревнованиях по GPS-ориентированию из-за неправильного прочтения координат легко переживается.

Но ситуации могут быть и посерьезнее. Например, вы полностью доверились своей сигнализации с GPS-отслеживанием местоположения машины, например, установив охранную систему «StarLine Победит» или Pandora DXL 3700. Машину угнали, но вы спокойны, зная где ее найти. Когда же дело доходит до практики ее поиска, вдруг начинаются проблемы: в предполагаемом месте машины нет. А теперь представим куда более серьезную ситуацию: человек попал в беду, координаты его местонахождения известны, а найти его невозможно.

Почему так может получиться? Все дело оказывается в том, что простой набор цифр, хотя и очень похожих между собой, в несовпадающих системах координат может привести нас совершенно в другое место.

О системах записи координат

В школьном курсе географии рассказывается, что координаты должны измеряться в Градусах, Минутах и Секундах. Поэтому разница в написании зачастую воспринимается как прихоть дизайнера интерфейса. Но так ли это? Как раз здесь и кроется подвох, который может привести к совершенно неожиданным последствиям.

Разберемся, чем отличаются три наиболее распространенные системы записи координат.

Привычный формат записи: градусы, минуты, секунды

Этот формат в качестве предустановленного используется, например, в навигаторах JJ Connect. Выглядит он следующим образом: ГГГ°ММ’СС,С»

Координаты при этом выглядят так:

N 067°27’13.8″
E 034°16’59.9″

Что это означает на практике?

Максимальное количество градусов, которое может быть — 180. Поэтому и для широты, где максимальное значение составляет 90, часто все равно используется трехзначное число. В этом вопросе сходятся все три системы. Часто опускается первый ноль, но обычно интуитивно понятно, сколько цифр означают градусы. Для нашей страны для северной координаты цифр всегда не меньше двух — от 41 на юге до 90 градусов на Северном полюсе, а для восточной — либо две, либо три, от 19 для Калининградской области до 170 градусов в Баренцевом море.

У всех трех систем записи координат последние пять цифр обозначают доли градуса. В данной системе координат далее идут минуты. Их в градусе 60. За минутами идут секунды (60 в одной минуте) и десятичные (!) доли секунды. Путаницы добавляет разный формат отделения десятичных долей в американской и европейской традиции — запятая или точка.

Если вы не видите привычных обозначений ‘ для минуты и » для секунд, например, координаты выглядят так:

N 067 27 13.8
E 034 16 59.9

Или хуже того, вот так:

N 672713.8
E 0341659.9

то опознать этот формат можно по точке или запятой перед последней цифрой.

Следующий формат записи: градусы, минуты, десятичные доли минуты

Этот формат по умолчанию используют, например, навигаторы Garmin. Выглядит он следующим образом: ГГГ°ММ.ССС’

N 067°27.230′
E 034°16.998′

Как видно, внешний вид координат почти совпадает. Разница есть, но если бы не цифра 9, которая подсказывает, что это не могут быть секунды (их не может быть больше 60, как мы помним), то можно было бы подумать, что это одна и та же система записи. Но нет, здесь минуты и десятичные доли минуты до третьего знака.

Если привычные градусы и знак минуты в конце указанных координат отсутствуют, опознать этот формат записи можно по точке или запятой перед последними тремя цифрами.

Однако такой подход тоже не всегда дает стопроцентную гарантию попадания. Например, охранный комплекс MS-PGSM «Спутник» координаты выдает в аналогичной системе записи, но количество знаков после запятой в минутах не три, а четыре. При этом количество разрядов для градусов разное: для широты 2 цифры, а для долготы — три. Предположить именно это в данном случае легко благодаря тому, что здесь точка очевидно используется для отделения десятичных долей числа. Поскльку градусов по широте больше девяноста быть не может, то следующие цве цифры означают минуты.

Вид записи координат охранного комплекса MS-PGSM «Спутник»

Наконец, третий формат записи: градусы, десятичные доли градуса до пятого знака после запятой

В этом формате нет минут и секунд вовсе. Все пять знаков означают исключительно десятичные доли градуса.

N 67,45383°
E 34,28331°

В случае отсутствия значка градуса его можно опознать по тому, что никаких точек или запятых между последними пятью цифрами нет.

Десятичный формат записи координат в качестве предустановленного, например, идет у навигаторов Lexand и охранных систем StarLine. Такая форма записи координат облегчает расчет расстояния между разными координатами, так как для этого требуется косинус угла широты.

Итак, для чего нужно это длинное вступление?

Если посмотреть внимательнее на эти разные по виду цифры, окажется, что это одна и та же точка в разных системах записи координат!

Очень часто встречаются жалобы на соревнованиях, например от пилотов Mercedes-Benz, или при чтении каких-нибудь штурманских листов, что «вот, нам выдали координаты Garmin, и мы долго искали съезд, но не нашли».

Действительно, забив координаты первой системы записи во вторую и наоборот, найти искомое будет сложно, но теоретически возможно. Разница между получившимися точками на широте 67 градусов составит около 200 — 300 метров.

N 067 27 13.8 и N 067 27.138
E 034 16 59.9 и E 034 16.599

Между 27,138′ и 27’13,8″ разница будет такова: в одной секунде широты на этой широте 0,03087 км, то есть почти 30 метров. У нас же ошибка по широте составляет 5,52 секунды, то есть 170 метров.

С долготой не лучше: на этой широте в одной секунде долготы будет 0,01185 км, а разница с реальными координатами места составляет почти 24 секунды. То есть примерно 280 метров.
Вместо точки мы получили грубый квадрат 300х200 метров. Плохо, особенно если учесть, что навигатор сам по себе может давать неточное позиционирование при плохом приеме спутников. Но для многих задач разница вполне приемлема, поэтому часто люди не задумываются, почему они не попали точно к месту назначения.

Если же бездумно вбить цифры в последний формат записи, то ошибка будет куда серьезнее, если не сказать, что она будет фатальной. В одной десятой градуса широты больше 11 км! Да и по долготе не лучше: в одной десятой градуса долготы на широте примера более 4 км. А разница между реальными координатами точки и мнимыми начинается уже в десятых градуса!

Что делать?

В большинстве навигаторов можно менять системы записи координат в настройках. Если предложенные вам координаты по виду не совпадают с тем, что вы видите в навигаторе, не поленитесь разобраться с прибором и найти, как меняется система координат. К сожалению, данная функция часто хорошо «спрятана» и ее не всегда легко найти.

Однако в некоторых случаях поменять систему координат нельзя. В таком случае координаты точек нужно пересчитать для приведения в соответствие друг другу.

Вид координат по умолчанию в навигаторах Lexand SG-555 и Garmin Rino 530HCx

Как пересчитать координаты из одной системы записи в другую?

Исходные данные: градусы, минуты, секунды

ГГГ°ММ’СС,С» в ГГГ°ММ,МММ’

Новые минуты вычисляются так:

СС.С»/60 + ММ = ММ,МММ’

ГГГ°ММ’СС,С»в ГГГ,ГГГГГ°

Секунды и минуты переводятся в десятичный формат:

СС.С»/3600 + ММ/60 = 0,ГГГГГ

Исходные данные: градусы, минуты, десятичные доли минуты

ГГГ°ММ,МММ’ в ГГГ° ММ’СС,С»

Для перевода десятичных долей минуты в секунды и десятичную долю секунды нужно

(ММ,МММ’ — ММ)*60 = СС,С

ГГГ°ММ,МММ’ в ГГГ,ГГГГГ°

Минуты переводятся в десятичные доли градуса:

Исходные данные: градусы и десятичные доли градуса

ГГГ,ГГГГГ° в ГГГ°ММ’СС,С»

целая часть (0,ГГГГГ*60) = ММ

ГГГ,ГГГГГ° в ГГГ°ММ,МММ’

Справка: сколько километров в одном градусе?

Широта

Один градус широты — единица постоянная. Длина меридиана 40007,86 км. Поэтому в одном градусе широты всегда неизменное количество километров: 40007,86 км / 360° = 111,1329 км.

Долгота

Поскольку мы находимся в полярной системе координат — в полюсах все долготы сходятся — то количество километров в одном градусе долготы зависит от широты. На экваторе расстояние между долготами максимальное.

Длина экватора чуть больше длины меридиана и составляет 40075,7 км. В одном градусе долготы на экваторе примерно такое же количество километров, как в широте: 40075,7 км /360° = 111,3213 км. Для того чтобы рассчитать количество километров по долготе на конкретной широте, нужно это число умножить на косинус широты.

Т.е. в одном градусе долготы на 67-й параллели из примера будет (40075,7 км / 360°) х cos 67,45383° = 111,3213 х 0,3834 = 42,68 км

Если сместиться поближе к экватору, например на 55-ю параллель в Москву, то в одном градусе долготы уже будет (40075,7 км / 360°) х cos 55° = 63,85 км

А в Сочи и Владивостоке на 43-й параллели в одном градусе долготы уже будет (40075,7 км / 360°) х cos 43° = 81,41 км.

Источник

Gps сначала широта или долгота

не купленный вовремя навигатор — не является оправданием

недельного отсутcтвия главы семьи у домашнего очага.

Весь материал взят из Википедии — свободной энциклопедии

Географи́ческие координа́ты — определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке. Географические координаты строятся по принципу сферических . Аналогичные координаты применяются на других планетах, а также на небесной сфере [1] .

Широта́ — угол φ между местным направлением зенита и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0° до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северную широту) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии — отрицательной. О широтах, близких к полюсам, принято говорить как о высоких, а о близких к экватору — как о низких.

Из-за отличия формы Земли от шара, географическая широта точек несколько отличается от их геоцентрической широты , то есть от угла между направлением на данную точку из центра Земли и плоскостью экватора.

Широту места можно определить с помощью таких астрономических инструментов, как секстант или гномон ( прямое измерение ), также можно воспользоваться системами GPS или ГЛОНАСС ( косвенное измерение ).

Долгота́ — двугранный угол λ между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся отсчёт долготы. Долготу от 0° до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточной, к западу — западной. Восточные долготы принято считать положительными, западные — отрицательными.

Выбор нулевого меридиана произволен и зависит только от соглашения. Сейчас за нулевой меридиан принят Гринвичский меридиан, проходящий через обсерваторию в Гринвиче , на юго-востоке Лондона. В качестве нулевого ранее выбирались меридианы обсерваторий Парижа, Кадиса, Пулкова и т. д.

От долготы зависит местное солнечное время.

Высота

Чтобы полностью определить положение точки трёхмерного пространства, необходима третья координата — высота. Расстояние до центра планеты не используется в географии: оно удобно лишь при описании очень глубоких областей планеты или, напротив, при расчёте орбит в космосе.

В пределах географической оболочки применяется обычно высота над уровнем моря, отсчитываемая от уровня «сглаженной» поверхности — геоида. Такая система трёх координат оказывается ортогональной , что упрощает ряд вычислений. Высота над уровнем моря удобна ещё тем, что связана с атмосферным давлением.

Расстояние от земной поверхности (ввысь или вглубь) часто используется для описания места, однако не служит координатой.

Географическая система координат

В навигации в качестве начала системы координат выбирается центр масс транспортного средства (ТС). Переход начала координат из инерциальной системы координат в географическую (то есть из O i <\displaystyle O_> в O g <\displaystyle O_> ) осуществляется исходя из значений широты и долготы. Координаты центра географической системы координат O g <\displaystyle O_> в инерциальной принимают значения (при расчёте по шарообразной модели Земли):

X o g = ( R + h ) cos ⁡ ( φ ) cos ⁡ ( U t + λ ) <\displaystyle X_=(R+h)\cos(\varphi )\cos(Ut+\lambda )> Y o g = ( R + h ) cos ⁡ ( φ ) sin ⁡ ( U t + λ ) <\displaystyle Y_=(R+h)\cos(\varphi )\sin(Ut+\lambda )> Z o g = ( R + h ) sin ⁡ ( φ ) <\displaystyle Z_=(R+h)\sin(\varphi )> где R — радиус земли , U — угловая скорость вращения Земли, h — высота над уровнем моря.

Ориентация осей в географической системе координат (Г. С.К.) выбирается по схеме:

Ось X (другое обозначение — ось E) — ось, направленная на восток. Ось Y (другое обозначение — ось N) — ось, направленная на север. Ось Z (другое обозначение — ось Up) — ось, направленная на вертикально вверх.

Ориентация трёхгранника XYZ,из-за вращения земли и движения Т. С. постоянно смещается с угловыми скоростями [2] .

ω E = − V N / R <\displaystyle \omega _=-V_/R> ω N = V E / R + U cos ⁡ ( φ ) <\displaystyle \omega _=V_/R+U\cos(\varphi )> ω U p = V E R t g ( φ ) + U sin ⁡ ( φ ) <\displaystyle \omega _=<\frac >>tg(\varphi )+U\sin(\varphi )>

Основным недостатком в практическом применении Г. С.К. в навигации является большие величины угловой скорости этой системы в высоких широтах, возрастающие вплоть до бесконечности на полюсе. Поэтому вместо Г. С.К. используется полусвободная в азимуте СК.

Полусвободная в азимуте система координат

Полусвободная в азимуте С. К. отличается от Г. С.К. только одним уравнением, которое имеет вид:

ω U p = U sin ⁡ ( φ ) <\displaystyle \omega _=U\sin(\varphi )>

Соответственно, система имеет тоже начальное положение, осуществляется по формуле [2]

N = Y w cos ⁡ ( ε ) + X w sin ⁡ ( ε ) <\displaystyle N=Y_\cos(\varepsilon )+X_\sin(\varepsilon )> E = − Y w sin ⁡ ( ε ) + X w cos ⁡ ( ε ) <\displaystyle E=-Y_\sin(\varepsilon )+X_\cos(\varepsilon )>

В реальности все расчёты ведутся именно в этой системе, а потом, для выдачи выходной информации происходит преобразование координат в ГСК.

Форматы записи географических координат

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 в виде десятичной дроби (современный вариант)
• в ° градусах и ′ минутах с десятичной дробью (самый современный вариант)
• в ° градусах, ′ минутах и ″ секундах с десятичной дробью (исторически сложившаяся форма записи)

Разделителем десятичной дроби может служить точка или запятая. Положительные знаки координат представляются (в большинстве случаев опускаемым) знаком «+» либо буквами: «N» — северная широта и «E» — восточная долгота. Отрицательные знаки координат представляются либо знаком «−», либо буквами: «S» — южная широта и «W» — 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.

В навигаторах по умолчанию чаще показываются градусы и минуты с десятичной дробью с буквенным обозначением, например, в Navitel , в iGO. Вводить координаты можно и в соответствии с другими форматами. Формат градусы и минуты рекомендуется также при радиообмене в морском деле. [источник не указан 1939 дней]

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) [3] . Как пример, варианты записи координат знака «Нулевой километр автодорог Российской Федерации» — 55°45′21″ с. ш. 37°37′04″ в. д. (G) (O) (Я) :

• 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)

При необходимости форматы можно пересчитать самостоятельно: 1° = 60′ (минутам), 1′ (минута) = 60″ (секундам). Также можно использовать специализированные сервисы. См. ссылки.

Датум карты

Датум (лат. Datum ) — набор параметров, используемых для смещения и трансформации референц-эллипсоида в локальные географические координаты.

Понятие «Датум» используется в геодезии и картографии для наилучшей аппроксимации к геоиду в данном месте. Датум задается смещением референц-эллипсоида по осям: X, Y, Z, а также поворотом декартовой системы координат в плоскости осей на угол rX, rY, rZ. Также необходимо знать параметры референц-эллипсоида а и f, где а — размер большой полуоси, f — сжатие эллипсоида.

Чаще всего с датумами приходится сталкиваться в GPS-приемниках , в ГИС-системах и в картографии при использовании какой-либо локальной координатной сети. Преобразование координат в таких системах из одного датума в другой может, в общем случае, выполняться автоматически. Неверная установка датума (либо неправильное его преобразование) в итоге дает горизонтальные и вертикальные ошибки определения места величиной от нескольких до сотни и даже больше метров.

WGS 84 (англ. World Geodetic System 1984 ) — всемирная система геодезических параметров Земли 1984 года, в число которых входит система геоцентрических координат. В отличие от локальных систем, является единой системой для всей планеты. Предшественниками WGS 84 были системы WGS 72 , WGS 66 и WGS 60 .

WGS 84 определяет координаты относительно центра масс Земли, погрешность составляет менее 2 см. В WGS 84 нулевым меридианом считается Опорный меридиан, проходящий в 5,31″(

100 м) к востоку от Гринвичского меридиана. За основу взят эллипсоид с бóльшим радиусом — 6 378 137 м (экваториальный) и меньшим — 6 356 752,3142 м (полярный). Практическая реализация идентична отсчётной основе ITRF .

Список датумов

• WGS84 (World Geodetic System 1984). Глобальный датум, использующий геоцентрический общемировой эллипсоид, вычисленный по результатам точных спутниковых измерений. Используется в системе GPS. В настоящее время принят как основной в США.
• Пулково-1942 (СК-42, Система координат 1942) Локальный датум, использующий эллипсоид Красовского, максимально подходящего к европейской территории СССР. Основной (по распространенности) датум в СССР и постсоветском пространстве.
• ПЗ-90 (Параметры Земли 1990) Глобальный датум, основной (с 2012 года) в Российской Федерации .
• NAD27 (Nord American Datum 1927). Локальный датум для североамериканского континента.
• NAD83 (Nord American Datum 1983). Локальный датум для североамериканского континента.

Всего известно несколько десятков локальных датумов для разных регионов Земли. Почти каждый из них имеет несколько модификаций.

Источник