Geografski koordinatni sistem
Geografski koordinatni sistem je koordinatni sistem koji se koristi u geografiji i omogućava da svako mesto na planeti Zemlji bude određeno skupom brojeva, slova ili simbola. Koordinate se često biraju tako da jedan broj predstavlja vertikalnu poziciju, a dva ili tri broja predstavljaju horizontalni položaj. Iskazuju se geografskom širinom, dužinom i visinom.[1]
Za određivanje lokacije na dvodimenzionalnoj karti potrebna je kartografska projekcija.[2] Geografska širina se meri od ekvatora, pa Zemljini polovi predstavljaju maksimalnih 90° geografske širine. Geografska dužina se meri od Griničkog meridijana i može ići do 180° zapadno ili istočno.[3] To je najjednostavniji, najstariji i najšire korišćeni od različitih prostornih referentnih sistema koji su u upotrebi, i čini osnovu za većinu drugih. Iako geografska širina i dužina formiraju koordinatni skup poput kartezijanskog koordinatnog sistema, geografski koordinatni sistem nije kartezijanski, jer su merenja uglovi i nisu na ravnoj površini.[2]
Zbog neravnina površine i zbog uticaja gravitacionih sila, Zemlja nije pravi globus i nije potpuni elipsoid, nego geoid. Da bi karta bila preciznija za navigaciju, a zbog razlika u površini na raznim delovima planete bilo je potrebno uvesti različite matematičke šeme u projekciji za svaki region. Takav unapred definisan koordinatni sistem nazivamo kartografskim datumom.
Potpuna GCS specifikacija, kao što su one navedene u standardima EPSG i ISO 19111, takođe uključuje izbor geodetskog datuma (uključujući zemaljski elipsoid), pošto će različiti datumi dati različite vrednosti geografske širine i dužine za istu lokaciju.[4]
Istorija
[uredi | uredi izvor]Pronalazak geografskog koordinatnog sistema se uglavnom pripisuje Eratostenu iz Kirene, koji je sastavio svoju sada izgubljenu Geografiju u Aleksandrijskoj biblioteci u 3. veku pre nove ere.[5] Vek kasnije, Hiparh iz Nikeje je poboljšao ovaj sistem određivanjem geografske širine na osnovu merenja zvezda, a ne solarne visine i određivanjem geografske dužine na osnovu vremena pomračenja Meseca, a ne iz izračunavanja koordinata. U 1. ili 2. veku, Marinos od Tira je sastavio opširan glosar geografskih imena i matematički ucrtao mapu sveta koristeći koordinate merene istočno od početnog meridijana na najzapadnijoj poznatoj zemlji, označenoj Ostrvima blaženih, na obali zapadne Afrike oko Kanarskih ili Zelenortskih ostrva, a mereno severno ili južno od ostrva Rodos kod Male Azije. Ptolomej mu je pripisao zasluge za potpuno usvajanje geografske dužine i širine, a ne za merenje geografske širine u smislu dužine letnjeg dana.[6]
Ptolemejeva Geografija iz 2. veka koristila je isti početni meridijan, ali je umesto toga merenu geografsku širinu od ekvatora. Nakon što je njihovo delo prevedeno na arapski u 9. veku, Al-Harizmijeva Knjiga opisa Zemlje ispravila je Marinusove i Ptolomejeve greške u pogledu dužine Sredozemnog mora,[note 1] što je dovelo do toga da srednjovekovna arapska kartografija koristi početni meridijan oko 10° istočno od Ptolomejeve linije. Matematička kartografija je nastavljena u Evropi nakon što je Maksim Planudes pronašao Ptolomejev tekst nešto pre 1300. godine; tekst je preveo na latinski u Firenci Jakobus Angelus oko 1407. godine.
Godine 1884, Sjedinjene Države su bile domaćin Međunarodne meridijanske konferencije, kojoj su prisustvovali predstavnici dvadeset pet nacija. Njih dvadeset i dvoje su se složili da usvoje geografsku dužinu Kraljevske opservatorije u Griniču u Engleskoj kao nultu referentnu liniju. Dominikanska Republika je glasala protiv predloga, dok su Francuska i Brazil bili uzdržani.[7] Francuska je usvojila srednje vreme po Griniču umesto lokalnih odredbi Pariske opservatorije 1911.
Širine i dužine
[uredi | uredi izvor]
„Latituda“ (skraćenica: Lat., ϕ ili fi) tačke na površini Zemlje je ugao između ekvatorijalne ravni i prave linije koja prolazi kroz tu tačku i kroz (ili blizu) centra Zemlje.[note 2] Linije koje spajaju tačke iste geografske širine prate krugove na površini Zemlje koji se nazivaju paralelama, jer su paralelni sa ekvatorom i jedna sa drugom. Severni pol je 90° N; Južni pol je 90° J. Paralela geografske širine od 0° je označena kao ekvator, osnovna ravan svih geografskih koordinatnih sistema. Ekvator deli globus na severnu i južnu hemisferu.
„Longituda“ (skraćenica: Long., λ ili lambda) tačke na površini Zemlje je ugao istočno ili zapadno od referentnog meridijana do drugog meridijana koji prolazi kroz tu tačku. Svi meridijani su polovine velikih elipsa (koje se često nazivaju velikim krugovima), koje se spajaju na severnom i južnom polu. Meridijan Britanske Kraljevske opservatorije u Griniču, na jugoistoku Londona, u Engleskoj, je međunarodni početni meridijan, iako neke organizacije — kao što je francuski Nacionalni institut za geografske i šumske informacije — nastavljaju da koristi druge meridijane u unutrašnje svrhe. Glavni meridijan određuje pravu istočnu i zapadnu hemisferu, iako karte često dele ove hemisfere zapadnije kako bi Stari svet zadržali na jednoj strani. Antipodni meridijan Griniča je i 180°Z i 180°I. Ovo ne treba mešati sa međunarodnom linijom datuma, koja odstupa od njega na nekoliko mesta iz političkih razloga i razloga pogodnosti, uključujući između krajnje istočne Rusije i krajnjih zapadnih Aleutskih ostrva.
Kombinacija ove dve komponente određuje položaj bilo koje lokacije na površini Zemlje, bez obzira na visinu ili dubinu. Vizuelna mreža na mapi koju čine linije geografske širine i dužine poznata je kao gratikula.[8] Početna/nulta tačka ovog sistema nalazi se u Gvinejskom zalivu oko 625 km (390 mi) južno od Teme, u Gani, lokacije koja se često šaljivo naziva Nulto ostrvo.
Primena u praktičnoj kartografiji
[uredi | uredi izvor]Sve karte koje koriste isti datum su međusobno usklađene i podaci pročitani sa jedne karte mogu direktno da se prenose na bilo koju drugu kartu koja je u istom datumu. Ali, kao što postoji više definicija elipsoida koji opisuju oblik Zemlje tako postoje i mnogi različiti datumi karata, prilagođeni potrebama neke određene teritorije. Postojanjem velikog broja datuma karata koji su u upotrebi pojavila se potreba preračunavanja iz jednog datuma u drugi, kako bi se podaci efektivno prenosili između karata u različitim datumima.
Da bi se korišćenje karata pojednostavilo, 1984. godine je ustanovljen svetski referentni datum WGS84 (engl. World Geodetic System 1984) koji se uzima kao referenti datum u odnosu na koji se definišu svi drugi regionalni datumi.[9]
Na području Srednje Evrope i Balkana (u zemljama u okruženju kao i na topografskim kartama bivše Jugoslavije) u upotrebi je Gaus-Krigerova (engl. Transverse Mercator) projekcija, u Hermanskogel datumu koji koristi elipsoid Besel (engl. Bessel) 1841. Na kartama u ovoj projekciji osnovne kordinate su metričke što je praktično za prenos na GPS uređaj ili na druge karte.
Vidi još
[uredi | uredi izvor]Napomene
[uredi | uredi izvor]- ^ The pair had accurate absolute distances within the Mediterranean but underestimated the circumference of the Earth, causing their degree measurements to overstate its length west from Rhodes or Alexandria, respectively.
- ^ Alternativne verzije geografske širine i dužine uključuju geocentrične koordinate, koje mere u odnosu na centar Zemlje; geodetske koordinate, koje modeluju Zemlju kao elipsoid; i geografske koordinate, koje se mere u odnosu na visak na lokaciji za koju su date koordinate.
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ A guide to coordinate systems in Great Britain (PDF), D00659 v2.3, Ordnance Survey, 03. 2015, Pristupljeno 22. 06. 2015
- ^ a b Taylor, Chuck. „Locating a Point On the Earth”. Arhivirano iz originala 03. 03. 2016. g. Pristupljeno 04. 03. 2014.
- ^ Chang, Kang-tsung (2016). Introduction to Geographic Information Systems (9th izd.). McGraw-Hill. str. 24. ISBN 978-1-259-92964-9.
- ^ „Using the EPSG geodetic parameter dataset, Guidance Note 7-1”. EPSG Geodetic Parameter Dataset. Geomatic Solutions. Pristupljeno 15. 12. 2021.
- ^ McPhail, Cameron (2011), Reconstructing Eratosthenes' Map of the World (PDF), Dunedin: University of Otago, str. 20—24, Arhivirano iz originala (PDF) 02. 04. 2015. g., Pristupljeno 11. 03. 2023.
- ^ Evans, James (1998), The History and Practice of Ancient Astronomy, Oxford, England: Oxford University Press, str. 102—103, ISBN 9780199874453.
- ^ Greenwich 2000 Limited (9. 6. 2011). „The International Meridian Conference”. Wwp.millennium-dome.com. Arhivirano iz originala 6. 8. 2012. g. Pristupljeno 31. 10. 2012.
- ^ American Society of Civil Engineers (1. 1. 1994). Glossary of the Mapping Sciences (na jeziku: engleski). ASCE Publications. str. 224. ISBN 9780784475706.
- ^ Peđa Supurović, beležnica: Datum i projekcija topografskih karata Srbije i Crne Gore
Literatura
[uredi | uredi izvor]- Portions of this article are from Jason Harris' "Astroinfo" which is distributed with KStars, a desktop planetarium for Linux/KDE. See The KDE Education Project - KStars Arhivirano na sajtu Wayback Machine (17. maj 2008)
- An early version of this article was taken from the public domain source at http://www.ngs.noaa.gov/PUBS_LIB/Geodesy4Layman/TR80003A.HTM#ZZ4.
- J. L. Greenberg: The problem of the Earth's shape from Newton to Clairaut: the rise of mathematical science in eighteenth-century Paris and the fall of "normal" science. Cambridge : Cambridge University Press, 1995 ISBN 0-521-38541-5
- M .R. Hoare: Quest for the true figure of the Earth: ideas and expeditions in four centuries of geodesy. Burlington, VT: Ashgate, 2004 ISBN 0-7546-5020-0
- D. Rawlins: "Ancient Geodesy: Achievement and Corruption" 1984 (Greenwich Meridian Centenary, published in Vistas in Astronomy, v.28, 255–268, 1985)
- D. Rawlins: "Methods for Measuring the Earth's Size by Determining the Curvature of the Sea" and "Racking the Stade for Eratosthenes", appendices to "The Eratosthenes–Strabo Nile Map. Is It the Earliest Surviving Instance of Spherical Cartography? Did It Supply the 5000 Stades Arc for Eratosthenes' Experiment?", Archive for History of Exact Sciences, v.26, 211–219, 1982
- C. Taisbak: "Posidonius vindicated at all costs? Modern scholarship versus the stoic earth measurer". Centaurus v.18, 253–269, 1974
- Vaníček, P.; Krakiwsky, E.J. (1986). Geodesy: the Concepts (на језику: енглески). New York, USA: Elsevier. стр. 45. ISBN 0444-87775-4.
- Isaac Asimov (1972). How Did We Find Out the Earth is Round?
. Walker. ISBN 978-0802761217. - Clarke, Alexander Ross; Helmert, Friedrich Robert (1911). „Geodesy”. Ур.: Chisholm, Hugh. Encyclopædia Britannica (na jeziku: engleski). 11 (11 izd.). Cambridge University Press. str. 607—615.
- Burgess, Ebenezer (1860), „Translation of the Surya-Siddhanta”, Journal of the American Oriental Society (e-book), 6 (objavljeno 2013), str. 185
- Dolan, Graham (2013a). „The Greenwich Meridian before the Airy Transit Circle”. The Greenwich Meridian. Arhivirano iz originala 2. 5. 2012. g. Pristupljeno 6. 1. 2013.
- Dolan, Graham (2013b). „WGS84 and the Greenwich Meridian”. The Greenwich Meridian. Arhivirano iz originala 8. 7. 2014. g. Pristupljeno 6. 1. 2013.
- Hooker, Brian (2006), A multitude of prime meridians, Arhivirano iz originala 26. 9. 2018. g., Pristupljeno 28. 6. 2019
- Howse, Derek (1997), Greenwich Time and the Longitude, Phillip Wilson, ISBN 978-0-85667-468-6
- Norgate, Jean; Norgate, Martin (2006), „Prime meridian”, Old Hampshire Mapped, Arhivirano iz originala 28. 12. 2021. g., Pristupljeno 13. 1. 2013
- NGS datasheet station name form, National Geodetic Survey, 2016, Arhivirano iz originala 16. 2. 2016. g., Pristupljeno 11. 12. 2016
- Sobel, Dava; Andrewes, William J. H. (1998), The Illustrated Longitude, Fourth Estate, London
- Friis, Herman Ralph (1967). The Pacific Basin: A History of Its Geographical Exploration. American Geographical Society. str. 19.</ref><ref name="Panchenko">Panchenko, Dmitri (2008). „Parmenides, the Nile and the Circumnavigation of Africa by the Phoenicians”. Libyae lustrare extrema. University of Seville. str. 189—194. ISBN 9788447211562.
- Burch, George Bosworth (1954). „The Counter-Earth”. Osiris. 11: 267—294. JSTOR 301675. S2CID 144330867. doi:10.1086/368583.
- The works of Archimedes. Prevod: Heath, T. L. Cambridge: Cambridge University Press. 1897. str. 254. Pristupljeno 13. 11. 2017.
- Rorres, Chris (januar 2016). „Archimedes' floating bodies on a spherical Earth”. American Journal of Physics. 84 (1): 61—70. Bibcode:2016AmJPh..84...61R. S2CID 17707743. doi:10.1119/1.4934660.
- Russo, Lucio (2004). The Forgotten Revolution. Berlin: Springer. str. 273–277.
- Lloyd, G. E. R. (1996), Adversaries and Authorities: Investigations into ancient Greek and Chinese science, Cambridge: Cambridge University Press, str. 60, ISBN 978-0-521-55695-8
- Rawlins, Dennis (1983). „The Erathostenes-Strabo Nile Map. Is It the Earliest Surviving Instance of Spherical Cartography? Did It Supply the 5000 Stades Arc for Erathostenes' Experiment?”. Archive for History of Exact Sciences. 26 (3): 211—219. S2CID 118004246. doi:10.1007/BF00348500.
- „When Our Round Earth Was First Measured”. The Science Teacher. National Science Teachers Association. 83 (6): 10.
Spoljašnje veze
[uredi | uredi izvor]
- US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration. „NOAA National Ocean Service Education: Global Positioning Tutorial: The History of Geodesy”. oceanservice.noaa.gov (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2022-08-21.
