Pod zeměpisnými souřadnicemi (nebo dokonce „ geografickými orientačními body “) místa na Zemi máme na mysli systém tří souřadnic, které jsou nejčastěji: zeměpisná šířka , délka a nadmořská výška (nebo nadmořská výška) ve vztahu k Zemi. Znamenají moře úroveň (ortometrická výška) nebo relativní k referenční ploše, obecně elipsoidní (elipsoidní výška).
Tyto zeměpisné souřadnice jsou odvozeny z geodetického systému, který modeluje tvar Země.
K lokalizaci na povrchu planety lze použít systémy grafického znázornění zvané „kartografické značky země“.
Šířka je úhlová hodnota, termín polohovací sever nebo na jih z bodu na Zemi . Z matematického hlediska je zeměpisná šířka bodu úhel ve středu tvořený normálkou (svislou) v tomto bodě s rovníkovou rovinou.
Délka je úhlová hodnota, termín polohování je nebo západ bodu na Zemi . V geodézii je to úhel ve středu tvořený rovinou procházející tímto bodem a osou otáčení Země s rovinou greenwichského poledníku .
Kombinací těchto dvou úhlů lze určit polohu na zemském povrchu.
Například Baltimore (ve Spojených státech ) má zeměpisnou šířku 39,28 ° severní šířky a 76,60 ° západní délky ( 39 ° 17 ′ severní šířky, 76 ° 36 ′ západní délky ).
Zeměpisné souřadnice jsou tradičně vyjádřeny v sexageimálním systému , někdy označovaném jako „DMS“: stupně (°) minuty (′) sekundy (″). Základní jednotka je stupeň úhlu (1 celé otáčení = 360 ° ), poté minuta úhlu ( 1 ° = 60 ' ), potom druhá úhel ( 1 ° = 3600 ″ ).
, Aby se zhruba v porovnání vzdálenosti těchto jednotek na povrchu Země, v obvodu na Zemi , který odpovídá 360 ° je cca 40000 km . Přesněji řečeno, je to 40 075 017 km na rovníku ; Proto:
Měření za méně než sekundu jsou zaznamenána u desítkové soustavy .
Tyto vzdálenosti, odpovídající rozdílu v délce (ve stupních, minutách nebo sekundách), se liší podle zeměpisné šířky místa, protože pozemské meridiány se postupně přibližují od rovníku k pólům. Níže uvedená tabulka uvádí některé ilustrativní příklady .
| Zeměpisná šířka | Město | Jeden stupeň = | Jedna minuta = | Jedna sekunda = | ± 0,0001 ° |
|---|---|---|---|---|---|
| 59 ° 56 ′ 02 ″ | Svatý Petr | 55,80 km | 0,930 km | 15,50 m | 5,58 m |
| 51 ° 28 '38 "severní šířky | Greenwich | 69,47 km | 1158 km | 19,30 m | 6,95 m |
| 44 ° 50 ′ 16 ″ | Bordeaux | 78,85 km | 1,31 km | 21,90 m | 7,89 m |
| 29 ° 58 ' | New Orleans | 96,49 km | 1,61 km | 26,80 m | 9,65 m |
| 0 ° 15 ′ 00 ″ | Quito | 111,3 km | 1855 km | 30,92 m | 11,13 m |
Vytvořením aproximace, že Země je sféra obvodu C = 40 000 km :
V dnešní době se také používají ekvivalentní notace v desetinných minutách nebo desetinných stupních:
WGS 84 je geodetický systém spojený s GPS systémem ; rychle se etablovalo jako univerzální reference pro kartografii.
Upozornění: Měření úhlové délky používaná v geografii by neměla být zaměňována s hodinovými měřeními, zejména pro jednotky minut a sekund; skutečně, pokud připustíme, že doba dne je 23,99 hodin (místo expozice slunečnímu zenitu tvoří celý kruh Země, tj. 360 ° , za 24 hodin ), pak pro střední sluneční den:
Tyto historické ekvivalence jsou přibližné, ale dnes již nejsou přesné, protože definice a měření času (v SI sekundách ) již není založeno na délce pozemské denní rotace, jejíž trvání se liší nejen podle míst a ročních období, ale také z jednoho roku na další, rotace Země není pravidelná a má tendenci se zpomalovat (proto se délka slunečního dne v průběhu času prodlužuje, s častějšími kratšími obdobími, kde tato doba klesá, tento sluneční den ano netrvá přesně 24 hodin , každá po 60 minutách , druhá trvá 60 sekund ).
Z těchto důvodů by symboly SI pro jednotky času (tj. Min pro minutu a s pro sekundu) neměly být používány k označení úhlových měření, jako je zeměpisná délka nebo šířka, kvůli souvisejícím dvojznačnostem.
Nadmořská výška je veličina, která vyjadřuje rozdíl mezi daným bodem a referenční úrovní; podle konvence je na Zemi touto hladinou nejčastěji hladina moře (neboli „nulová úroveň“). Používá se také termín elevace . Někdy se však jako referenční úroveň používá elipsoid (například GPS).
Tyto vrcholy jsou spojeny s nadmořskou výškou, počítáno různými nepřímými prostředky ( geodézie , triangulační ). Nadmořská výška je také exogenním údajem užitečným pro numerické výpočty v různých oblastech: meteorologie , fyzika , biologie .