Geografische coördinaten

De isolijnen van geografische coördinaten vormen een denkbeeldig net. De noord-zuidlijnen, die van pool tot pool lopen, worden meridianen genoemd. De oost-westlijnen worden parallellen (of breedtecirkels) genoemd en zijn evenwijdig met de evenaar.

Vanouds werd in de zeevaart de breedtegraad bepaald door de hoogte van hemellichamen op te nemen. De afstand in graden tot de evenaar, gemeten langs een meridiaan, is namelijk gelijk aan de hoek van de Poolster met de horizon, de poolshoogte.

De lengtegraad (ooster- of westerlengte) van een plaats is de hoek tussen de meridiaan van die plaats en de nulmeridiaan (sinds 1884 de meridiaan van Greenwich). De lengtegraad kon pas nauwkeurig bepaald worden met de ontwikkeling van nauwkeurige klokken.

Om op zee de lengte te bepalen, werd het tijdstip waarop de zon op haar hoogste punt stond afgelezen op een chronometer die gelijk was gezet aan de tijd van Greenwich (of een ander punt). Een verschil van een uur (een 24e deel van een dag) komt overeen met een verschil in geografische lengte van 15 graden (een 24e deel van een cirkel). Een afwijking van 1 seconde op de chronometer resulteert in een positiefout van 15 boogseconden (464 m op de evenaar). Hieruit blijkt dat er onderscheid moet worden gemaakt tussen enerzijds minuut en seconde op de klok en anderzijds de boogminuut en boogseconde in geografische coördinaten.

Geografische posities worden traditioneel uitgedrukt in booggraden (°), onderverdeeld in 60 minuten (') en 60 seconden ("), dus ddd°mm'ss,s". Men werkt ook wel met decimaal onderverdeelde minuten (ddd°mm,mmm') of decimaal onderverdeelde graden (ddd,dddd°).

Traditioneel wordt eerst de noorderbreedte (NB) of zuiderbreedte (ZB) en daarna de oosterlengte (OL) of westerlengte (WL) vermeld.

Tegenwoordig wordt ook veel met geprojecteerde coördinaten gewerkt. Deze bestaan uit een rechthoekig rooster van kilometers. Er zijn nationale geprojecteerde coördinaten, zoals de Nederlandse Rijksdriehoeksmeting, regionale, en wereldwijde, zoals UTM. Om de geografische coördinaten om te rekenen moet men er rekening mee houden dat de vorm van de aarde een ellipsoïde is.

De latitudinale afstand in meters voor 1° varieert vanwege de afplatting van de aarde enigszins met de geografische breedte ${\displaystyle \varphi }$ . Een benadering is:^[1]

${\displaystyle \mathrm {dist} (\varphi )=111\,132{,}954-559{,}822\,\cos(2\,\varphi )+1{,}175\,\cos(4\,\varphi )}$ 

De longitudinale afstand voor 1° neemt heel sterk af als functie van de geografische breedte φ doordat alle meridianen samenlopen aan de noord- en zuidpool. De afwijkingen nemen heel sterk toe voor de hogere breedtes.

Veronderstel de aarde als een bol:

${\displaystyle dist_{x}=M_{r}\,{\frac {\pi }{180}}\,\cos(\varphi )}$ 

Beschouw de aarde als een ellipsoïde:

${\displaystyle \tan(\beta )={\frac {b}{a}}\,\tan(\varphi )}$ 

${\displaystyle dist_{x}=a\,{\frac {\pi }{180}}\,\cos(\beta )}$ 

Referentie: WGS 84 geodetisch datum

${\displaystyle M_{r}}$  = 6 367 449 m (gemiddelde aardstraal)

${\displaystyle \varphi }$  = latitude

${\displaystyle \beta }$  = gereduceerde latitude

${\displaystyle {\frac {b}{a}}}$  = 0,996 647 19 (verhouding poolstraal / equatoriale aardstraal)

${\displaystyle a}$  = 6 378 137 m (equatoriale aardstraal)

Noten:

1. 49°50'NB en 51°10'NB is de basis van de Lambert 2008-projectie. Het latitudinale verschil voor 1° tussen deze breedtegraden is minder dan 20 m.
2. Bemerk dat er ca. 1500 m longitudinaal verschil is voor 1° tussen 50°NB en 51°NB.
3. De zeemijl is 1852 m zodat deze overeenkomt met 1/60ste breedtegraad. Aangezien 1852 × 60 = 111 120 m, is een zeemijl aan de evenaar net iets meer dan 1' en op de polen juist minder.

• Geodetisch coördinatensysteem
• Cartesisch coördinatenstelsel
• Rijksdriehoekscoördinaten (Nederland)
• Lambertcoördinaten (België)
• Globe