Географические координаты
Первоначально карты использовались лишь для определения местонахождения различных объектов относительно друг друга. Контуры их наносились упрощённо и неточно, а о соблюдении точного масштаба не могло быть и речи. В отношении последнего параметра даже современные карты имеют небольшие погрешности. Когда возникла необходимость определить точное нахождение объектов на земном шаре, а также их расстояния друг от друга, были введены специальные географические координаты.
Для определения местоположения конкретной точки на плоскости в системе координат достаточно всего двух значений. Одно из этих значений, откладываемое по вертикали, называется долготой, а другое, откладываемое по горизонтали – широтой. Линии долготы называют меридианами, а широты – параллелями. Эти линии образуют на карте или глобусе своеобразную сетку, которую принято называть географической.
Широта - это угол между линией, проведённой из конкретной точки до центра планеты, и плоскостью экватора. Широта измеряется в градусах и отсчитывается от 0 до 90° от экватора к северному и южному полюсам. Широты северного полушария принято считать положительными, а южного полушария - отрицательными.
Долготой называют угол между плоскостью меридиана, который проходит через данную точку, и плоскостью начального (нулевого) меридиана. В настоящее время на Земле за нулевой меридиан, от которого ведётся отсчёт долготы, принимают меридиан, проходящий через обсерваторию в городе Гринвич. Гринвич расположен в Англии неподалёку от Лондона. Иногда нулевой меридиан называют Гринвичским или просто Гринвичем. Долгота отсчитывается от 0 до 180°. Долготы, расположенные к востоку от Гринвича называются восточными, а к западу от него - западными. Восточные считаются положительными, западные - отрицательными.
Так как все объекты на глобусе или карте изображают в соответствии с конкретным масштабом и их действительным местоположением, умея пользоваться географической сеткой, несложно определить их местоположение. Обычно широта и долгота указываются на глобусе или мировой карте с шагом в 5-10º. Для того чтобы определить по карте широту и долготу (например, города) необходимо всего лишь найти значение широты и долготы в указанной точке. Для более точного определения положения объекта каждый градус разбивают ещё на 60 минут (например, 60º 45´ северной широты).
Для точного определения местоположения нужны карты и приборы
Греческий астроном и математик Эратосфен изучал положение на Земле городов, островов, полуостровов и других географических объектов и сравнивал видимую от них высоту Полярной звезды над уровнем моря. Эта высота измерялась в градусах дуги на шкалах изобретённого в том же веке сложного астрономического прибора — астролябии. Прибор состоял из нескольких вращающихся относительно друг друга кругов и позволял измерять вертикальные и горизонтальные углы весьма достоверно. Эратосфен обнаружил, что у многих объектов высоты Полярной звезды одинаковы. Следуя выводам своего предшественника Аристотеля о шарообразности Земли, он соединил такие пункты прямой линией, параллельной экватору. Эта линия получила название «параллель», а её отстояние от экватора было названо «широтой». Перпендикулярные параллелям линии, проходящие через изучаемые объекты, Эратосфен назвал «меридианами». На шаре они все сходятся в точке полюса. Широту и долготу стали называть географическими координатами.
Средневековая карта Северной Европы
Но ещё многие века рассказы и словесные описания оставались главными источниками сведений о земной поверхности. Научное описание вида Земли Эратосфен назвал «география» (от греч. ge — Земля, и grapho — пишу). В конце XIX в. и в XX в. были созданы точные инструменты и приборы, разработаны методы исследования поверхности Земли, которые продолжают совершенствоваться и развиваться и сегодня, в XXI в.
Географическая широта
Для того чтобы определить географическую широту любой точки на глобусе или карте, необходимо выяснить, на какой параллели она находится. Например, если город Санкт-Петербург расположен на параллели 60°, то его широта составляет 60° с. ш., т. к. все точки в Северном полушарии Земли будут иметь северную широту (сокращённо с. ш.), а в Южном полушарии — южную (сокращённо ю. ш.). Все точки одной параллели имеют одинаковую широту.
Географическая долгота
Определить географическую долготу любой точки на глобусе и карте — это значит установить долготу меридиана, на котором она находится. Так, например, Санкт-Петербург расположен на меридиане 30°. Значит, его долгота составляет 30° в. д., так как все точки к востоку от нулевого меридиана имеют восточную долготу (сокращённо в. д.), а к западу — западную долготу (сокращённо з. д.).
Географическая широта (слева) и географическая долгота