ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРОТЫ И ДОЛГОТЫ

Наука » География » Геодезическая основа карт
Сущность определения долгот заключается в следующем. Земля, вращаясь вокруг своей оси, совершает полный оборот в 3600 за 24 часа. Таким образом, любая точка Земли проходит путь в 150 за 1 час или 10 за 4 минуты.
Для определения долготы нужно иметь на корабле часы, которые в любой точке океана показывали бы точное время того порта, откуда вышел корабль.
Определив время в данной точке (по солнцу или звездам) и сличив его с показаниями часов, определяют разность часовых углов.
Зная долготу порта по разности часовых углов, вычисляют долготу данной точки в градусах.
Для решения этой задачи нужны были точные часы. Маятниковые часы обладали высокой точностью, но установить и на корабле было нельзя.
Усилия всех часовых мастеров были направлены на то, чтобы создать часы высокой точности.
Первые карманные часы были изобретены жителем г. Нюрнберга Петром Генлейном в 1510 году. На его часах была только одна часовая стрелка.
В 1550 году появляются часы с минутной стрелкой, а в 1860 – с секундной стрелкой.
Бурное развитие мореплавания и связанное с ним открытие новых земель требовали точных способов определения географических координат.
Для решения этой задачи в 1714 году английский парламент учредил специальную комиссию долгот, куда вошли выдающиеся ученые того времени - Ньютон, Кларк и Уистон.
В этом же году были назначены премии в сумме 10 000, 15 000 и 25 000 фунтов стерлингов ученым, решившим эту задачу.
Кроме английского правительства премии были назначены Испанией – в 1000 экю и Голландией – 30 000 флоринов.
В 1735 году английский механик Джон Гаррисон предложил часы, ошибка хода которых в месяц не превышала 1 секунды.
В 1758 году, в возрасте 65 лет, Гаррисон создал четвертую модель часов, которые назвал хронометром.

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ

Наука » География » Геодезическая основа карт
Для определения положения точек на Земном шаре широко применяется географическая система координат.
Принцип определения географических координат ввел в употребление египетский астроном Гипарх (190 – 125 г.г. до н.э.). Для этой цели он изобрел первый угломерный инструмент астролябию.
О том, что Земля – шар, впервые высказал мысль знаменитый Пифагор. Он говорил: «Все в природе должно быть гармонично и совершенно. Но совершеннейшее из геометрических тел есть шар. Стало быть Земля – шар»[3].
В географии и картографии довольно часто при решении практических задач Землю принимают за шар и предполагают, что отвесная линия в каждой точке совпадает с радиусом Земли. Координатными осями географической системы служат начальный меридиан и экватор.
Меридианом точки называется дуга большого круга, проходящего через полюсы Земли и данную точку.
Параллелью называется дуга малого круга, проходящая через точку параллельно экватору. Папскою буллою в 1493 году за начальный меридиан был принят меридиан острова Ферро (Канарские острова).
В 1884 году на Международной конференции в Вашингтоне за начальный меридиан был принят Гринвичский.
Долготою точки (λ) называется двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку.
Долготы точек бывают восточные и западные, в зависимости от того, в каком полушарии находится точка. Долготы точек отсчитываются от 00 до 1800 к востоку и к западу[4].
Широтой точки (φ) называется угол между радиусом Земли, проходящим через данную точку и плоскостью экватора.
Широта бывает северная и южная. Широта отсчитывается от 00 до 900 к северному или южному полюсу.

ЗАМЕНА ЗЕМНОГО ЭЛЛИПСОИДА ШАРОМ

Наука » География » Геодезическая основа карт
Земной эллипсоид в практической деятельности и случаях невысокой степени точности расчетов часто заменяют шаром, что особенно актуально при мелкомасштабном картографировании. В этой связи необходимо выбрать подходящий радиус шара (R) и перейти от геодезических широт (В) и долгот (L) земного эллипсоида к широтам (φ) и долготам (λ) на шаре.
P.S. Нормали на поверхности шара совпадают с его радиусами.
Часто сферические широты (φ) и долготы (λ) приравнивают к соответствующим широтам (В) и долготам (L) земного эллипсоида.
φ = В и λ = L (24)
При картографировании малых территорий радиус шара R3 приравнивают к среднему радиусу Rс центральной точки карты. При замене планеты шаром радиус последнего вычисляют как среднее из трех значений:
1 – радиус шара, равный среднему из трех полуосей эллипсоида (2α, 1в);
2 – радиус шара, площадь поверхности которого равна площади поверхности эллипсоида;
3 – радиус шара, объем которого равен объему эллипсоида.
Среднее из этих трех значений составляет Rш = 6 371 110 м. Шар такого радиуса по размерам близок к земному эллипсоиду.
При картографических и геодезических работах невысокой точности Землю часто принимают за шар с радиусом R3ш = 6 371,1 км.
P.S. При линейных измерениях пользуются длиной метра, полученной по данным измерений Ж. Деламбра, равного 1/40 000 000 длины Парижского меридиана.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ

Наука » География » Геодезическая основа карт
Любая точка на земном эллипсоиде вполне определена если известны ее два основных параметра: широта – «В» и долгота «L» (геодезические координаты). Введем следующие определения «В и L».
Широта (В) (геодезическая) – есть угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью его экватора;
Долгота (L) (геодезическая) – двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки.
Эллипсоид вращения, геодезические координаты
X – ось абсцисс; Y – ось ординат; Z – ось аппликат;
X,Y,Z – трехосный эллипсоид вращения;
O – нульпункт; Q – точка;
L0 – начальный геодезический меридиан;
L – геодезический меридиан точки Q;
Qd – отвесная линия к поверхности эллипсоида;
B – геодезическая широта точки Q;
L – геодезическая долгота точки Q
P.S. Линии меридианов получают рассекая эллипсоид плоскостями, проходящими через полярную ось;
Линии параллелий получают рассекая эллипсоид плоскостями перпендикулярно оси вращения Земли (полярной оси).
Параллели и меридианы на земном эллипсоиде, шаре, глобусе образуют сетку, называемую географической.

КООРДИНАТНЫЕ СИСТЕМЫ (ОБЩЕЗЕМНЫЕ И РЕФЕРЕНЦНЫЕ)

Наука » География » Геодезическая основа карт
Решение множества разнообразных научных и прикладных задач с последующим картографированием земной поверхности предопределяет ввод геодезических систем координат: общеземных – планетарных и референцных – локальных для отдельных территорий и государств.
Общеземная координатная система – используется для решения и картографирования глобальных задач: изучения фигуры Земли. внешнего гравитационного поля, изменения во времени движения полюсов Земли. неравномерности ее вращения, управления полетами летательных аппаратов (в т.ч. космических). В этой связи создают модель планеты Земля – трехосный эллипсоид вращения, имеющий размеры, массу, угловую скорость и др. параметры, весьма близкие к реальности. Их называют фундаментальными. К ним также относят скорость распространения электромагнитных волн в вакууме.
P.S. Расстояния определяют умножением скорости (V) световых или радиоволн на время, за которое они проходят это расстояние. Заданием скорости распространения электромагнитных волн устанавливают единый линейный масштаб для всех геометрических построений на Земле. В таком эллипсоиде устанавливают пространственные прямоугольные координаты трех степеней свободы «Х;У;Z» с началом в центре эллипсоида «0»-нульпункт.
Вместе указанные оси образуют правую систему координат, отличную от Декартовой системы, используемой в математике поворотом осей на 900.
Для ориентирования указанной системы координат в теле Земли ее начало помещают в центр масс Земли, начальный меридиан совмещен с меридианом Гринвича, а ось вращения направляют на северный условный полюс (фиксированный в среднем его положении).
P.S. Ось вращения Земли во времени перемещается в теле Земли относительно звезд.
Условный земной полюс есть международное условное начало (МУН).

ФИГУРА ЗЕМЛИ. ЗЕМНОЙ ЭЛЛИПСОИД.

Наука » География » Геодезическая основа карт
Изучение фигуры Земли относится к числу древнейших научных проблем естествознания, определенных потребностями практической деятельно
сти человека: землеизмерения, строительство оросительных систем в долине Нила, сооружения канала между Нилом и Красным морем и др. (X, IV в.в. до нашей эры), которые не могли быть осуществлены без соответствующего топографо-геодезического обеспечения.
Предположения о шарообразности земли появились в VI веке до нашей эры, а с IV века до нашей эры были высказаны некоторые из известных нам доказательств, что Земля имеет форму шара (Пифагор, Эратосфен). Античными учеными доказательства шарообразности Земли основывались на следующих явлениях:
- кругообразный вид горизонта на открытых пространствах, равнинах, морях и т.д.;
- круговая тень Земли на поверхности Луны при лунных затмениях;
- изменение высоты звезд при перемещении с севера (N) на юг (S) и обратно, обусловленное выпуклостью полуденной линии и др.
В сочинении «О небе» Аристотель (384 – 322 г.г. до н.э.) указывал, что Земля не только шарообразна по форме, но и имеет конечные размеры; Архимед (287 – 212 г.г. до н.э.) доказывал, что поверхность воды в спокойном состоянии является шаровой поверхностью. Ими же введено понятие о сфероиде Земли, как геометрической фигуре, близкой по форме к шару.
Современная теория изучения фигуры Земли берет начало от Ньютона (1643 – 1727 г.г.), открывшего закон всемирного тяготения и применившего его для изучения фигуры Земли.

МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ В ГЕОДЕЗИИ (ПЛАН И КАРТА)

Наука » География » Геодезическая основа карт
При графическом изображении Земной поверхности пользуются, главным образом, ортогональным проектированием.
Допустим, что мы имеем на местности многоугольник, находящийся на поверхности Земли. Ввиду малого участка, не будем учитывать кривизну Земли и спроектируем участок на горизонтальную плоскость.
Такой способ проектирования, когда проектирующие лучи перпендикулярны к плоскости проектирования называется ортогональным.
Если полученное нами изображение многоугольника уменьшить в определенное число раз, получим план.
Следовательно, планом называется уменьшенное и подобное изображение на плоскости небольшого участка Земной поверхности, принимаемого за плоскость.
При изображении больших участков земной поверхности учитывается шарообразность Земли.
Составляя карты на такие территории, участки проектируют на эллипс (сферическую поверхность), а далее с него переходят на плоскость, для чего пользуются картографическими проекциями.
Проектирование участка местности
а) плоскость
б) поверхность эллипсоида
Картографические проекции - способ перехода от реальной, чрезвычайно сложной земной поверхности к плоскости карты.

ПРЕДМЕТ КАРТОГРАФИИ

Наука » География » Геодезическая основа карт
Картография – область науки, техники и производства, охватывающая изучение, создание и использование картографических произведений.[1]
Название «карта» происходит от латинского слова , «charta», означавшего «письмо», «сообщение» появилось в среднем веке – эпоху Возрождения.
Карта прошла долгий путь своего развития, прежде чем приобрела современный вид, современное содержание и высокие измерительные свойства.
Предметом картографии по определению являются разнообразные картографические произведения[2] - их свойства, методы создания и использования.
Картография интегрирует фундаментальные дисциплины рассматриваемой области знаний: картоведение; теорию и историю картографии; математическую картографию; проектирование, составление и редактирование карт; оформление (картографический дизайн) и издание карт; картометрию.
Издание карт разрабатывает способы и процессы воспроизведения карт, их механического размножения (печати).
Предметом картометрии являются методы различных измерений по картам (длин, углов, площадей, объемов и т.п.)
Создание картографических произведений – сложный процесс, включающий построение самого изображения (составление карты), оформление, воспроизведение в печати и размножение. В настоящее время подобно обычным картам широко используются цифровые карты, электронные атласы, а так же интернет–карты, интернет–атласы.
Картографические произведения применяются в различных областях практики и науки. В каждой из них к ним предъявляются столь специфичные требования, что существенно сказывается на их содержании, оформлении, способах создания.
Сюжеты карт могут быть многообразны, в частности это относится к тематическим картам. С этой точки зрения связи картографии с другими науками многофункциональны.

ВВЕДЕНИЕ

Наука » География » Геодезическая основа карт
Географические карты в наглядной, доступной, непосредственному обозрению форм дают пространственную информацию. Ни один текст не может заменить географической карты. Карты не только источник информации, но и источник новых знаний об исследуемой территории и протекающих в ее пределах процессах.
«..Карта – это математически определенное, уменьшенное, генерализованное изображение поверхности Земли, другого небесного тела или космического пространства, показывающее расположенные или спроецированные на них объекты в принятой системе знаков» (А.М. Берлянт, 2003).
Основной элемент карты – картографическое изображение, которое строится на разной основе: математической, геодезической, координатной сетке, масштабе и др.
В настоящем пособии более углубленно рассматриваются вопросы геодезической основы карт.
Основная цель методического пособия сводится к следующим наиболее важным моментам:
Акцентировать внимание студентов на предмете картографии, и ее основных разделах.
Углубить знания в применении метода проектирования в топографии и геодезии, формировании понятий о плане местности и карте.
Закрепить понятия о фигуре Земли: земной эллипсоид, шар, сфероид вращения, геоид, уровенная поверхность и др.
Уметь общеземной эллипсоид и референц - эллипсоид. Ориентироваться в применяемых системах координат, а именно: геодезических – «В и L», географических «φ и λ», прямоугольных «х и у»; «Х, У, Z», общеземных – планетарных и референцных – локальных. Уметь производить замену земного эллипсоида на земной шар.
Определять широту и долготу (φ и λ).
Применять зональную систему прямоугольных координат (система Гаусса-Крюгера).

Требования к компетентности преподавателя высшей школы.

Наука » Психология » Компетентностный подход в системе ВПО
В высшей профессиональной школе всегда высоко ценилась и ценится компетентность преподавателя предметного характера. Преподаватель должен быть не просто носителем знаний, но и способным порождать эти знания, занимаясь научно-исследовательской работой и вовлекая в нее студентов. Однако сегодня только предметной компетентности становится недостаточно.. Зона ближайшего развития преподавателя ВШ сегодня – это развитие его педагогической и психологической компетентности. Только при этом условии можно ожидать, что студент как основной субъект образовательной деятельности в ВШ займет полагающееся ему центральное место в учебном процессе.
Итак, преподавателю ВШ, должен стать носителем «двойной компетентности»: как Преподаватель (преподнести, передать, преподать) – носитель и транслятор знаний в определенной научной области, а также опыта применения этих знаний в соответствующей отрасли производства; как Педагог, создающий условия для самостоятельной деятельности студентов по освоению знаний и их применению для решения профессиональных проблем
Оценка компетентности преподавателя ВШ проводится одновременно в плоскостях:
- предметной компетентности (знания преподаваемой учебной дисциплины);
- педагогической компетентности (знания образовательных моделей, владение различными педагогическими технологиями, умение использовать адекватные содержанию и целям образования методы и средства обучения);
- психологической компетентности (владение технологиями межличностного взаимодействия).

Проблемы личностных компетенций

Наука » Психология » Компетентностный подход в системе ВПО
Наиболее сложной оказалась работа над личностными компетенциями. Первоначально, список основных личностных компетенций был составлен и согласован быстро. Ведь о необходимости развивать эти психологические качества говорят уже многие десятилетия: толерантность, ассертивность, ответственность, рефлексивность...
Самый популярный термин – толерантность. В 1995 г. на Генеральной конференции ЮНЕСКО была принята Декларация принципов толерантности. В ней говорится: «толерантность означает уважение, принятие и правильное понимание богатого многообразия культур нашего мира, наших форм самовыражения и способов проявлений человеческой индивидуальности..., это гармония в многообразии, это добродетель, которая делает возможным достижение мира и способствует замене культуры войны культурой мира...».
Быть толерантным – значит:
· уметь взаимодействовать в условиях противоречия;
· принимать иные, отличающиеся от твоих собственных, интересов и целей;
· уметь выслушивать, пытаясь вынести из полученной информации зерна разума;
· уметь уживаться с различными точками зрения, как бы выслушанное ни противоречило собственным воззрениям;
· стремление к согласию и бесконфликтности.
Однако психологи убеждены, толерантность – качество редкое и трудно реализуемое, поскольку фундаментом человеческого сообщества является родовое сознание. Люди объединяемся с теми, кто разделяет их убеждения, или с теми, кто разговаривает на том же языке или имеет ту же культуру, что и они, кто принадлежит к той же этнической группе. В то же время люди склонны враждебно или со страхом относиться к «другим» – тем, кто от них отличается. Различие может иметь место на любом уровне биологической, культурной или политической реальности.

Перевод общих компетенций на язык образовательных систем.

Наука » Психология » Компетентностный подход в системе ВПО
Вопрос, как перевести общие компетенции на язык образовательных систем, очень серьезный Модель развития компетентности конкретного специалиста должна быть представлена четырьмя уровнями, принятыми в педагогической практике:
· «знать» - онтологический уровень знакомства и понимания основных теорий, концепций, идей;
· «уметь» - поведенчески-деятельностный уровень применения теорий для решения типовых (стандартных) задач);
· «владеть» - уровень способностей, позволяющий осваивать и применять способы деятельности, мыслительные стратегии для решения нестандартных задач;
· «быть» - личностный уровень развития способностей (креативных, мыслительных, коммуникативных, рефлексивных), позволяющих решать стратегические проблемы, а главное, налаживать отношение к миру, делу и себе самому.

Для онтологического уровня (знать) остаются прежние требования: понимать, иметь (научное) представление, и добавляются новые: использовать, учитывать, обосновывать. Подчеркивается прагматический подход к теоретическим концепциям, моделям, теориям, которые должны осваиваться студентами как инструменты для познания мира, что, в свою очередь, даст возможность перейти на деятельностный уровень умений.
Формирование программ онтологического уровня несет в себе трудности двух планов.
Во-первых, за прошедшие тысячелетия человечество накопило огромный багаж знаний – что отобрать для освоения новому поколению.
Во-вторых, как реализовать прагматический подход к знаниям, имеющий самоценность (кстати, какие знания вы отнесли к разряду «самоценностных»).
В компетентностном подходе появляются требования к способностям, которыми студенты должны овладеть в процессе обучения. Этого уровня в прежних образовательных стандартах не было.