A földrajzi koordináta-rendszer

Nincsen új a nap alatt! Mint sok más dologra, így a földrajzi koordináta-rendszerre is igaz, hogy már az ókori görögök is ismerték, használták. Egy földrajzi hely szélességgel és hosszúsággal történő meghatározását, illetve az elnevezéseket már Hipparkosz (i. e. 190–125) is használta geográfiai munkájában. Ptolemaiosz (i. sz. 2. sz.) Almageszt című munkájában közel 8000 település, sziget, tájékozódási pont koordinátáit adta meg. Elsőként Dikaiarkhosz (i. e. 3. sz.) rajzolt térképére skálázott tengelykeresztet.

Természetesen az ókori görögök nem a ma használt rendszert használták, hanem az akkor ismert világ alapján határozták meg a koordináta-rendszert. Az akkor ismert világot egy É-D irányú, és egy K-NY irányú vonallal 4 egyenlő részre osztották. E két vonal metszéspontja Rodosz szigetére esett, és ez a pont lett a hálózat alap pontja.

Nagy Sándor hódításai idején úgynevezett lépésszámlálókat vittek magukkal, így viszonylag pontos távolságadatokkal rendelkeztek, így egészen precíz térképeket tudtak készíteni.

A Föld felszínén minden pont helye egyértelműen meghatározható a földrajzi koordináta-rendszer két koordinátájával. Földrajzi szélesség: (φ): A P pont szélességét úgy kapjuk, hogy összekötjük a Föld középpontjával, és az így kapott egyenes és az Egyenlítő síkja által bezárt szög adja a szélességet.

Megállapodás alapján északi irányba pozitív, déli irányba negatív az érték előjele. Az azonos szélességű pontok alkotta vonal a szélességi kör. A szélességi körök síkjai párhuzamosak egymással és az Egyenlítővel. Az Egyenlítő (φ=0) a leghosszabb szélességi kör, (hossza 40 077 km) a szélességi körök a pólusok felé rövidülnek.

A pólusok a 90 foknál találhatók: Északi-sark: +90°; Déli-sark: -90°. 1 fokhoz az Egyenlítőnél 111,1 km, a 45. szélességnél pedig 77,5 km távolság tartozik, az Északi-sarknál természetesen 0 km ez a távolság. 

Földrajzi hosszúság: (λ): egy pont meridiánsíkjának a kezdőmeridián síkjával bezárt, (megállapodás szerint keleti irányban pozitív, nyugati irányban negatív) szöge. A pont meridiánsíkja az a sík, ami tartalmazza a két pólust és a pontot. Az azonos hosszúságú pontok alkotta görbe a meridián, vagy más néven hosszúsági kör.

A kezdő meridián (λ=0), egy a Föld felszínén önkényesen kijelölt ponton, a greenwichi obszervatórium (Royal Observatory, Greenwich) kupoláján halad keresztül. A szélességi körökkel ellentétben a meridiánok azonos hosszúságúak és nem párhuzamosak: mindegyik áthalad az északi és a déli póluson.

Természetesen ez a kezdőpont lehetne máshol, akár Rodosz szigetén is, de a ma használt hálónak az Egyenlítő, és a Greenwichi hosszúsági kör az alapja. Európában természetesen csak az Északi féltekén dolgozunk, így a szélességi koordinátáink É(szak) vagy N(orth) betűvel kezdődnek, de a hosszúságiak attól függően, hogy Greenwichtől Keletre, vagy Nyugatra vannak kezdődhetnek E(ast), K(elet), vagy W(est) NY(ugat) kezdőbetűvel. 

A pontos helymeghatározáshoz 4 db műholdat kell „látnia” a készülékünknek, és ha a magasságot is szeretnénk meghatározni, akkor még egy műhold kell hozzá. A magasság meghatározására nem minden GPS készülék alkalmas. A GPS műholdak olyan pályákon keringenek a föld körül, hogy sík vidéken 6 műholdat képes érzékelni a földi készülék egyszerre.