تاریخچه طول و عرض جغرافیایی و نکاتی درباره آن

 همه می دانند که سیستم موقعیت یاب جهانی با هدف هدایت و راهنمایی جغرافیایی ساخته شده است ولی هیچ کس نمی داند که ساعت هم برای همین منظور ساخته شده است با مرور تاریخ ، متوجه می شویم که محاسبه عرض جغرافیایی بوسیله اندازه گیری زاویه بین ستاره قطبی با خط افقی نسبت به همان نقطه بدست می آید که این کار بوسیله یک دستگاه ساده اندازه گیری انجام می شود فینیقیها و یونانیهای باستان روش محاسبه عرض جغرافیایی را با محاسبه ارتفاع ستاره قطبی نسبت به افق و محاسبه زاویه آن بدست می آوردند .در قرن 15 اروپاییها به این نتیجه رسیدند که زمین گرد است و کریستف کلمب با مشاهده ستاره شمالی ، سعی کرد تا مسیر حرکتش به صورت یکنواخت به غرب باشد . هر شب او زاویه ستاره شمالی و ارتفاع آن را محاسبه می کرد تا مطمئن شود که از مسیر خارج نشده است . ولی این روش هیچ کمکی در محاسبه طول جغرافیایی به وی نکرد . بنابراین کلمب نمی دانست چقدر به سمت غرب رفته است . وقتی او به قاره جدید رسید فکر کرد به هند رسیده است برای همین او آن قسمت را هند نامید . نامی که امروزه هم به این اسم شناخته شده است . تا زمان مرگ  کلمب نمی دانست که سرزمین جدیدی را کشف کرده است . ولی کاپیتان معروف ایتالیایی آمریگو وسپوکو ( دلیل نامگذاری آمریکا به همین علت بوده است ) وسایرین متوجه شدند که آنچه کلمب به آن رسیده است سرزمین جدیدی بوده است......  

 مشکل طول جغرافیایی

 پیدا کردن طول جغرافیایی در دریاها برای زمان زیادی مشکل بزرگی بود . ولی آنها می دانستند که ساعت محلی را می توانند با اندازه گیری ارتفاع خورشید هنگام ظهر ، و یا با استفاده از ستارگان و جدول نجومی که در اختیار داشتند محاسبه کنند .در قرن هفدهم منجمان دریافتند که طول جغرافیایی می تواند با مقایسه زمان محلی با زمانی که ساعت معمولی بر روی نصف النهار مبدا نشان می دهد بدست آورند . مبدا نصف النهار به صورت دلبخواه انتخاب شده است . برای مثال این مبدا می تواند گرینویچ در لندن باشد . فرانسویها از نصف النهاری که از پاریس عبور می کرد استفاده می کردند . و خیلی از کاپیتان های قدیمی کشتیها ، محل زندگی خود را به عنوان مبدا در نظر می گرفتند

 زمین در طول شبانه روز ، 360 درجه به دور خود می چرخد یا به عبارتی 15 درجه به ازای هر ساعت . شما می توانید زمان محلی خود را با استفاده از مکان ستاره ها و خورشید بدست آورید ، همانطور که در بخش قبلی گفته شد . اگر شما متوجه شوید که زمان شما یک ساعت از زمان بر روی نصف النهار مبدا شما جلوتر است و اگر بدانیم که زمین از غرب به شرق حرکت می کند شما می دانید 15 درجه نسبت به محل اول به شرق آمده اید . بنابراین اگر شما موقعیت زمان محلی را نسبت به نصف النهار مبدا بدانید همیشه می توانید طول جغرافیایی خود را محاسبه کنید 16 و 17 ، در اوایل زمان ناوبری در دریاها ، وسیله دقیقی موجود نبود . بنابراین در قرنهای 15 کاپیتانهای کشتیها از روشهای مختلف برای پیدا کردن محل خود استفاده می کردند و در بعضی مواقع این روش ممکن بود باعث مرگ آنها بشود . در دوران اکتشافها بوسیله کشتیها ، تعداد زیادی از آنها به دلیل عدم آگاهی از موقعیت جغرافیایی خود از بین می رفتند . سفرهای دریایی به طور غیر قابل پیش بینی طولانی بود . ذخیره غذایی آنها محدود بود و ملوانان از بیماریهای کشنده دریا در امان نبودند وعده های غذایی آنها ماهی و سبزیجات بود . برای کشتیهایی که با عرض جغرافیایی مسافرت می کردند تنها تعداد محدودی مسیر مطمئن وجود داشت . جزیره های بین دریاها به نقاطی برای تصحیح تبدیل شدند . اگر یک کشتی به دلیل هوای بد یا ناوبری اشتباه از مسیر خود Waypoint مسیر یا خارج می شد برای همیشه گم می شد . ولی مشکل جامعه بشری در آن زمان بیشتر از این حرفها بود .تمام کشتیها اسکله ، بازرگانی ، جنگی و شخصی متعلق به انگلستان ، اسپانیا ، فرانسه ، آلمان و سایر کشورهایی که در عرض جغرافیایی نزدیکی نسبت به هم قرار دارند بود و این کشورها همواره در حال جنگ با یکدیگر بودند . هنگامی که این کشتیها در دریا با هم برخورد می کردند کار به درگیری و مرگ و خونریزی کشیده می شد بسیاری از نیروهای دریایی در آن زمان ، حاضر بودند جایزه خوبی به کسی که این مشکل را حل کند بدهند . دوباره ستاره شناسان مانند گالیله ، ورنر ، نیوتن ، هالی و بردلی همگی برای حل این مساله به آسمان روی آوردند

روش گالیله

 گالیله سعی کرد تا مشکل طول جغرافیایی را حل نماید . او می خواست این کار را با تلسکوپ جدیدی که اختراع کرده بود و با مشاهده دوره تناوب قمرهای مشتری حل نماید . کسوف این قمرها ، 1000 بار در سال اتفاق می افتاد و آنها می توانستند از این مساله استفاده کنند . ولی این روش رد شد به این خاطر که فقط با تلسکوپهای قوی می شد این قمرها را مشاهده کرد . نهایتاُ روش گالیله پس از مرگ او در سال 1642 پذیرفته شد ولی فقط برای استفاده در خشکی . جغرافیدانان از این روش برای دوباره کشیدن نقشه کره زمین استفاده کردند . و به این نتیجه رسیدند که در نقشه های اولیه بسیاری از فواصل بین جزایر را اشتباه مشخص کرده بودند و حدود بین کشورها و فاصله های طولانی را اشتباه مشخص کرده بودند . وقتی پادشاه فرانسه نقشه جدید حوزه قلمرو خود را دید اعلام کرد که بیشتر مملکت را به ستاره شناسان باخته است تا به دولتهای مهاجم موفقیت این روش باعث شد که جامعه علمی آن زمان یافته ها ی خود را در مورد کسوف ماههای مشتری دوباره بررسی نماید تا به یک معمای بزرگ دیگر نیز پاسخ بدهد . سرعت نور که گالیله به شخصه تلاش کرد ولی موفق نبود که آن را اندازه گیری نماید .مشخص کردن تغییرات مشخص در دوره های تناوب قمرهای مشتری وقتی که این سیاره در دورترین و نزدیکترین فاصله نسبت به زمین قرار داشت ، کمک کرد تا دانشمندان مدت زمانی را که لازم است تا قمرهای مختلف روشن شود دانشمندان این زمان را محاسبه کردند و سرعت نور را حدود 300000 کیلومتر بر ثانیه تخمین زدند تا وقتی که آنها این تحقیقات را انجام نداده بودند همه فکر می کردند که نور با سرعت نامحدود حرکت می کند و این مقدار قابل اندازه گیری نیست با توجه به این پیشرفتها در ستاره شناسی و علم ، پیدا کردن طول جغرافیایی به صورت یک معما ماند برای مدت زمان زیادی ادعای پیدا کردن طول جغرافیایی در دریاها مانند پیدا کر دن راز جوانی یا ساختن یک ماشین فوق العاده پیشرفته و سایر چیزهای دست نیافتنی بود.

کرنومتر

 در سال 1714 پارلمان انگلستان یک چایزه 20000 پوندی برای کسی در نظر گرفت که بتواند یک روش عملی برای پیدا کردن طول جغرافیایی در دریاها ارائه بدهد .در آن روزها این مبلغ بسیار کلان بود (حدود 30 میلیارد تومان امروزی). در سال 1762 بود که یک ساعت ساز انگلیسی به نام جان هریسون پس از سال ها تلاش و بعد از ساخت چندین ساعت دقیق , و البته مقاومت کمیته ویژه ناظر با ساختن یک کرنومتر این جایزه را برد . چیزی که او ساخت یک وسیله مکانیکی بود که به عنوان زمان استاندارد به کار گرفته شد قبل از اینکه ساعتهای کوآرتز و الکترونیکی در بازار در دسترس قرار گیرند .محدوده 24 ساعته که ما امروزه در کره زمین داریم که هر ساعت 15 درجه را شامل می شود و مبدا آن از همان ساعت ناوبر قدیمی و تکنولوژی موقعیت یاب ( GMT ) Greenwich Mean Time ساده اخذ شده است . استاندارد زمان برای کشورها در سال 1884 در یک توافق بین المللی به رسمیت شناخته شد . سیستم استاندارد زمانی جهان شامل 24 نصف النهار می شد و هر کدام 15 درجه را شامل می شدند . که از محل مرجع که همان گرینویچ است آغاز می شود . زمانی که وسایل دقیق زمانی اختراع شدند ، هیچ کس نمی توانست تاثیر آنها را بر جهان باور کند . و محصولات و خدماتی که این به سرعت GPS تکنولوژی آنها را ممکن می ساخت و ما امروزه این مسیر را با توجه به پیشرفت

 ادامه می دهیم . تکنولوژیهای زیادی می تواند در ذهن شما پرورش یابد وقتی شما اصول کار را متوجه می شوید .

 GPS

 

 مشکل میلنیوم یا سال 2000 ، مشکلات زیادی برای تجارت ، صنعت و ارتش ها ایجاد کرد . بعضی از در آن روز متوقف شدند . به خاطر اینکه نرم افزارهای داخلی آنها نتوانست با این GPS گیرنده های مشکل مقابله کند عرض جغرافیایی ، خطی است که موقعیت شمالی – جنوبی ما را بین دو قطب مشخص می کند نصف النهار استوا به عنوان درجه 0 شناخته شده است . قطب شمال ، 90 درجه شمالی و قطب جنوب 90 درجه جنوبی می باشد هر درجه عرض جغرافیایی 111 کیلومتر و هر دقیقه آن 1.85 کیلومتر می باشد طول جغرافیایی خطوط طول جغرافیایی در راستای قطب شمال – قطب جنوب قرار گرفته اند و موقعیت شرقی – غربی را نمایش می دهند گرینویچ 0 درجه است و تا 180 درجه به سمت شرق و 180 درجه به سمت غرب می تواند گسترده شود

  سمبل نمایش طول و عرض بر حسب درجه ، دقیقه و ثانیه به صورت زیر می باشد

 ° Degrees

 ' Minutes

 " Seconds

 و سه فرمت معمول نمایش به صورت زیر می باشد

 DDD° MM' SS.S" Degrees, Minutes and Seconds

 DDD° MM.MMM' Degrees and Decimal Minutes

 DDD.DDDDD° Decimal Degrees

 هر دقیقه 60 ثانیه و هر درجه 60 دقیقه می باشد

 فرمت اول بسیار ساده و به صورت دقیقه ، درجه و ثانیه می باشد مثل مقدار زیر

 DDD°MM'SS.S"

 W "52.5 '36 °122 N "23.1 '18 °32

 فرمت بعدی ، بیشتر در دستگاههای ناوبری استفاده می شود . برای اینکه به نحوه کار این فرمت پی

 ببرید ابتدا به نکته زیر توجه کنید

 15 ثانیه یک چهارم دقیقه یا 0.25 دقیقه می باشد

 30 ثانیه یک دوم دقیقه یا 0.5 دقیقه می باشد

 45 ثانیه ، سه چهارم دقیقه یا 0.75 دقیقه می باشد

 حال درک این سیستم بسیار ساده تر است . به مثال زیر توجه کنید

 DDD°MM.MMM

 32°18.385' N 122°36.875'W

 این مثال نمایش دهنده سی و دو درجه و هجده ممیز 385 دقیقه می باشد . این 0.385 در حقیقت همان نمایشگر ثانیه می باشد . با این تفاوت که این مقدار ثانیه را بر حسب دقیقه نمایش می دهد نحوه نمایش سوم نیز بیشتر در کامپیوترهایی که از سیستم های ناوبری استفاده می کنند نمایش داده میشود . به مثال زیر توجه کنید :

 DDD.DDDDD°

 

 32°30642 N 122°61458W

 or +32.30642, -122.61458

 این مقدار در واقع نمایش به صورت درجه دسیمال می باشد . دقیقاٌ مثل قبل با این تفاوت که مقدار دقیقه بر حسب درجه نوشته می شود.