Системы координат (CК). Плоские, пространственные СК. Представление в компьютере, разрешение

СК используются для для отображения положения точек поверхности на плоскости. На практике применяют два основных типа координат, плоские и сферические. Реже применяют криволинейные или полярные.

Плоские декартовы координаты определяются заданием двух осей. При этом обычно координата X указывает на восток, V - на север. Делают масштабные отрезки. Упорядоченная пара (X, V) определит положение точки в заданной системе.

Плоские полярные координаты используют расстояние от начала координат (r) и угол (φ) от фиксированного направления Направление обычно фиксируется на север, а угол отсчитываетcя по часовой стрелке от него. Полярные координаты удобны при проведении измерений от какой-либо заданной точки, например когда
используются данные таких источников, как радарные съемки.

При необходимости учета кривизны Земли применяют пространственные СК.

Для определения географической СК (разновидности сферической системы) введем следующие понятия: плоскость земного экватора - проходит через центр Земли
перпендикулярно к оси вращения; плоскость географического (астрономического) меридиан проходит через ось вращения Земли и отвесную линию в точке земной поверхности; меридиан - линия пересечения плоскостей географических меридианов с земной поверхностью; параллель - линия, образованная пересечением плоскости, параллельной плоскости земного экватора, с поверхностью Земли.

Положение точки в географической системе координат определяется широтой (ф) и долготой (λ). Рассмотренные системы координат носят в большей степени теоретический характер. На практике используют более широкий набор систем координат: геоцентрические, топоцентрические, полярные геодезические, эллиптические и др.

В теории картографических проекций применяют криволинейные,

пространственные прямоугольные, плоские прямоугольные и полярные системы

координат. Остановимся на рассмотрении некоторых из них.

Географическая и геоцентрическая системы координат

На поверхности эллипсоида можно установить бесчисленное множество семейств параметрических линий и принять их за соответствующие системы криволинейных координат. На поверхности эллипсоида вращения географические координаты совпадают с геодезическими и астрономическими координатами. На поверхности шара географическими называют сферические координаты с полюсом системы координат в географическом полюсе, в которой широкие долготы определяются аналогично геодезическим.

Для представления географической системы координат визуально на плоскости (например на экране компьютера) иногда представляют широту как Y, долготу как X. В этом случае сеть меридианов и параллелей представляет собой на плоскости сетку с одинаковых размеров ячеек. Такое представление иногда называют географической проекцией.