Przez współrzędne geograficzne (lub nawet „ punktów orientacyjnych geograficzne ”) o miejscu na Ziemi , mamy na myśli system trzech współrzędnych, które są najczęściej: the szerokości The geograficznej i wysokości (lub wysokości) w stosunku do tej , Ziemi średnią morze poziom (rzędna ortometryczna) lub względem powierzchni odniesienia, ogólnie elipsoida (rzędna elipsoidalna).
Te współrzędne geograficzne pochodzą z systemu geodezyjnego, który modeluje kształt Ziemi.
Do ulokowania się na powierzchni planety można wykorzystać systemy reprezentacji graficznej zwane „kartograficznymi znakami kraju”.
Szerokość jest wartość kątową, termin pozycjonowanie na północ lub południe od punktu na Ziemi . Z matematycznego punktu widzenia szerokość geograficzna punktu to kąt w środku utworzony przez normalną (pionową) w tym punkcie z płaszczyzną równikową.
Długość geograficzna jest wartością kątową, pozycjonowanie terminu to lub zachód od punktu na Ziemi . W geodezji jest to kąt w środku utworzony przez płaszczyznę przechodzącą przez ten punkt i przez oś obrotu Ziemi z płaszczyzną południka Greenwich .
Łącząc te dwa kąty, można określić położenie na powierzchni ziemi.
Na przykład Baltimore (w Stanach Zjednoczonych ) ma 39,28 ° szerokości geograficznej północnej i 76,60 ° długości geograficznej zachodniej ( 39 ° 17 ′ N, 76 ° 36 ′ W ).
Współrzędne geograficzne są tradycyjnie wyrażane w systemie sześćdziesiętnym , czasami oznaczanym jako „DMS”: stopnie (°) minuty (′) sekundy (″). Podstawową jednostką jest stopień kąta (1 pełny obrót = 360 ° ), następnie minuta kąta ( 1 ° = 60 ′ ), a następnie sekunda kąta ( 1 ° = 3600 ″ ).
Aby nadać chropowatą porównania w odległości tych jednostek do powierzchni Ziemi, obwód z Ziemi , co odpowiada 360 ° wynosi około 40000 km na południowy . Dokładniej jest to 40 075 017 km na równiku ; W związku z tym :
Pomiary krótsze niż sekundę są zapisywane w systemie dziesiętnym .
Odległości te, odpowiadające różnicy długości geograficznej (w stopniach, minutach lub sekundach), różnią się w zależności od szerokości geograficznej miejsca, ponieważ południki ziemskie stopniowo zbliżają się od równika w kierunku biegunów. Poniższa tabela zawiera kilka przykładów ilustrujących.
| Szerokość | Miasto | Jeden stopień = | Jedna minuta = | Jedna sekunda = | ± 0,0001 ° |
|---|---|---|---|---|---|
| 59 ° 56 ′ 02 ″ | ŚW.PETERSBURG | 55,80 km | 0,930 km | 15,50 m² | 5,58 m² |
| 51 ° 28 '38 "N | Greenwicz | 69,47 km | 1158 km | 19.30 m² | 6,95 m² |
| 44 ° 50 ′ 16 ″ | bordeaux | 78,85 km | 1,31 km na południowy | 21,90 m² | 7,89 m² |
| 29 ° 58 ′ | Nowy Orlean | 96,49 km | 1,61 km na południowy | 26,80 m² | 9,65 m² |
| 0° 15 ′ 00 ″ | Quito | 111,3 km | 1,855 km na południowy | 30,92 m² | 11,13 m² |
Przybliżając, że Ziemia jest kulą o obwodzie C = 40 000 km :
Obecnie stosuje się również równoważne zapisy w minutach dziesiętnych lub stopniach dziesiętnych:
WGS 84 jest układ geodezyjny związane z GPS systemu ; szybko stał się uniwersalnym punktem odniesienia dla kartografii.
Uwaga: pomiary długości kątowej stosowane w geografii nie powinny być mylone z pomiarami godzinowymi, zwłaszcza dla jednostek minut i sekund; rzeczywiście, jeśli przyjmiemy, że czas trwania dnia wynosi 23,99 godziny (miejsce naświetlenia zenitu słonecznego zatacza pełny krąg Ziemi, czyli 360 ° w ciągu 24 godzin ), to dla średniego dnia słonecznego:
Te historyczne odpowiedniki są przybliżone, ale nie są już dziś dokładne, ponieważ definicja i pomiar czasu (w SI sekundach ) nie opiera się już na czasie trwania ziemskiej rotacji dobowej, której czas trwania zmienia się nie tylko w zależności od miejsca i pory roku, ale także z roku na rok, obrót Ziemi nie jest regularny i ma tendencję do zwalniania (dlatego długość dnia słonecznego ma tendencję do wydłużania się w czasie, z częstszymi również krótszymi okresami, gdy ten czas się zmniejsza, ten dzień słoneczny nie nie trwają dokładnie 24 godziny , każda z 60 min czasu, druga trwa 60 s czasu).
Z tych powodów symbole SI dla jednostek czasu (tj. min dla minuty i s dla sekundy) nie powinny być używane do oznaczania pomiarów kątowych, takich jak długość lub szerokość geograficzna, ze względu na występujące niejasności.
Wysokość jest to ilość, która wyraża różnicę pomiędzy danym punktem i poziomu odniesienia; umownie na Ziemi tym poziomem jest najczęściej poziom morza (lub „poziom zerowy”). Używany jest również termin elewacja . Czasami jednak jako poziom odniesienia używana jest elipsoida (na przykład GPS).
Te wierzchołki są związane z wysokością, obliczone za pomocą różnych środków pośrednich ( geodezji , triangulacyjne ). Wysokość jest również danymi egzogenicznymi przydatnymi do obliczeń numerycznych w różnych dziedzinach: meteorologii , fizyce , biologii .