За меридиан 24° и още нещо

08 декември 2009, Вторник | 18:30

   В територията на Велинград, източно от кв. Клептуза се пресичат меридианът 24° източна дължина и паралелът 42° северна ширина. Такова интересно съчетание на цифри, при което стойността на географската ширина е числото на дължината, прочетено обратно, не се среща на друго място в България. Има изработен идеен проект за отбелязване на пресечната точка с траен знак и оформяне на парково пространство. Проектът заслужава внимание, тъй като дава пример как една точка от земната повърхност може да се превърне в атрактивен туристически обект.

   Какво, обаче, трябва най-общо да знаем за меридианите и паралелите, координатните системи в геодезията и по-специално за меридиана със стойност 24°, за предимствата и неудобствата при работа с топографски карти и координати във Велинградския район?

   Единната световна координатна система за определяне местоположението на точките от земната повърхност е географската координатна система. Всяка точка се определя с две координати в ъглови мерки – географска ширина, измерена спрямо равнината на екватора и географска дължина, измерена спрямо един меридиан, наречен основен (фиг. 2). Основният меридиан в съвременната географска координатна система е Гринуичкият. За изобразяване на точките от земната повърхност върху планове и карти се прилага правоъгълната координатна система (фиг. 3). Тя представлява две взаимно перпендикулярни оси, пресичащи се под прав ъгъл – абсцисна ос Х с посока юг-север и ординатна ос Y с посока запад-изток. Точка О е началото на координатната система. Пресичането на осите образува 4 квадранта. Положението на т. А се определя с дължината на перпендикуляра, спуснат до осите. Разликата между правоъгълната координатна система в геодезията и тази в математиката е, че в геодезията оста Х сочи нагоре /към северната посока/ и ъглите се мерят по посока на часовниковата стрелка.

   Изобразяването на цялата земната повърхност в една правоъгълна координатна система е невъзможно, поради големите деформации при проектирането на точките от земния елипсоид върху равнина. Ето защо, земната повърхност е разделена на зони, които се изобразяват в равнина, независимо една от друга; всяка със свое начало на координатната система. Стремежът при избор на проекция е територията на дадена страна да бъде изобразена с най-малък брой зони и лесен преход от зона в зона. Начало на координатната система на една зона е пресечната точка на екватора с някой от меридианите, наречен основен за конкретната система. Този меридиан се изобразява в реалната си дължина и това е абсцисата X (север) на системата. Ординатата Y започва от оста Х – на изток положителна (растяща), на запад отрицателна (намаляваща). За да не се получават за Y отрицателни величини, общоприето е към стойностите на Y да се прибавя константата 500 000 м, т.е. вместо от 0, стойностите на ординатата Y да започват от 500 000 м (фиг. 4). Това е известната в геодезията и картографията Гаусова, наричана още Гаус-Крюгерова проекция, на името на известните в математиката учени Гаус и Крюгер, които дефинират основните формули през ХІХ век. Значителен принос в развитието на теорията на координатните проекции и по-специално в Гаус-Крюгеровата проекция дава българският учен академик Владимир Христов (1902-1979).

   За мащаби до 1:25 000 зоните на минимална деформация (незабележима в мащаба на изображението) се разпростират до 1,5° на изток и запад от основния меридиан, т.е. това са три-градусови Гаусови зони. За по-дребните мащаби са приети шест-градусови Гаусови зони, т.е. до 3° на изток и запад от основния меридиан. Територията на България се обхваща от 2 три-градусови и 2 шест-градусови зони. По тези разчети, основните меридиани на три-градусовите зони са меридианите с дължина 24° (24-ти меридиан) и 27° (27-ми меридиан). Основните меридиани на шест-градусовите зони са съответно: 21° (21-ви меридиан) и 27° (27-ми меридиан).

   В световната геодезия и картография е прието разграфяването (разграфка) и номерирането (номенклатура) на картните листове да започва от картата в мащаб 1:1 000 000. Земното кълбо е разделено на ивици от запад към изток през 6°, като отбелязването на ивиците с цифри започва от меридиан 180°. От екватора съответно към север и юг Земята условно е разделена на пояси през 4° като номерацията с латински букви започва от екватора. Със съчетанието на буквата на пояса и номера на ивицата се отбелязва всеки отделен картен лист. Територията на България попада основно в картни листове К-34 и К-35, а малка част от Северна България – в листове L-34 и L-35 (фиг. 5).

   И така – меридианът 24° се явява един от основните меридиани в координатната система на България (последната е приета 1970 г), в която се изработват топографските карти в мащаби 1 :25 000 и по-едри. В координатна система 1970 г. в момента се извършват всички геодезически работи в проектирането, кадастъра и пр. При основен меридиан 24° картното изображение на земната повърхност в района на Велинград е практически без деформации. В световната разграфка на картните листове, обаче, меридианът 24° е граничен между картните листове К-34 и К-35. Територията на района на Велинград попада и в двата листа, което създава известно неудобство при ползването на картите.

   Накрая да споменем и координатната система UTM (Universe Transverse Mercator). Това е известно наименование на Гаусовата проекция, но се наложи напоследък по терминологията, приета от Военно географската служба на САЩ и е разпространено в страните на НATO като един от стандартите на тази организация. Тя се използва за създаване на военно-топографски карти в дребни мащаби – от 1:50 000 нагоре. Реализира се само по шест-градусови зони. Военно-географската служба на САЩ е разработила на тази основа Глобална система за позициониране (GPS), най-често наричана WGS 84 на името на земния елипсоид, на който се базира. При тази система основните меридиани за територията на България са меридианите 21° и 27° . Нашият меридиан 24° се явява граничен между две ивици в GPS системата. Има случаи, когато ползващите GPS приемници, настроени в система UTM се оплакват, че движейки се в района на Велинград (или някъде в страната около меридиан 24°) приемникът дава за близки точки огромни разлики в отчетените координати! Често без причина приемниците се носят на ремонт. Всъщност, разликите се дължат на това, че точките попадат в различни ивици, съответно дефинирани с различни основни меридиани. За да не се получава неприятно стряскане при ползването на GPS приемник в района на Велинград трябва да се отчита и зоната в която се намираме при измерването или пък приемникът да се настрои да отчита координати в географската координатна система – ширина, мерена от екватора и дължина спрямо Гринуичкия меридиан.

   А какво да кажем за паралел 42°? В използваните у нас координатни системи като координатни оси се определят образите на екватора и на някой основен меридиан. Паралел 42° не участва нито в координатните системи, нито в разграфката на световната карта в мащаб 1:1 000 000. Той със своята стойност просто прави по-лесно запомнянето на координатите на Велинград – ширина и дължина - 42 и 24!

Инж. Атанас Каменаров

Използвана литератуа:
Ст.н.с. д-р Илия Йовев
GPS – ТЕХНОЛОГИИТЕ И СЪЗДАВАНЕ НА УСЛОВИЯ
ЗА ТЯХНОТО ЕФЕКТИВНО ПРИЛОЖЕНИЕ В БЪЛГАРИЯ
Централна лаборатория по висша геодезия – БАН
http://www.geography.iit.bas.bg/2007/5-07/12-20.pdf

Коментари