Podstawowe linie i płaszczyzny związane z kształtem Ziemi

Oś ziemi - umowna oś obrotu planety w jej ruchu dobowym lub w uproszczeniu linią łączącą bieguny geograficzne Ziemi. Jeżeli zakładamy kule jako przybliżenie powierzchni Ziemi to oś Ziemi będzie jej średnicą.

Bieguny geograficzne - punkty na powierzchni Ziemi powstałe w wyniku przecięcia jej przez oś obrotu

Południk ziemski - połowa obwodu koła wielkiego zawartą między dwoma biegunami. Na powierzchni kuli można wyznaczyć nieskończenie wiele południków. Południk zerowy dzieli Ziemię na dwie półkule: wschodnią i zachodnią. Przechodzi on przez obserwatorium astronomiczne w Greenwich (dzielnica Londynu).

Koło wielkie - największe koło jakie można wpisać w kulę i przechodzi przez jej środek. Jego średnica jest równa średnicy kuli (w tym przypadku kuli ziemskiej).

Równik - ślad na powierzchni kuli ziemskiej powstały w wyniku przecięcia powierzchni Ziemi płaszczyzną prostopadłą do osi obrotu Ziemi i przechodzącą przez jej środek. Jest to również koło wielkie, którego średnica jest równa średnicy kuli ziemskiej. Dzieli on Ziemię na dwie półkule: północną i południową.

Równoleżnik ziemski - koło małe powstałe jako ślad przecięcia kuli ziemskiej płaszczyzną równoległą do płaszczyzny równika ziemskiego. Na powierzchni kuli można wyznaczyć nieskończenie wiele równoleżników.

Koło małe - koło powstałe przez przecięcie kuli płaszczyzną nie przechodzącą przez jej środek.

Ortodroma - najkrótsza odległość między dwoma punktami na powierzchni Ziemi przy kulistym przybliżeniu jej kształtu . Jest to krótszy łuk koła wielkiego na powierzchni Ziemi przechodzący przez 2 punkty.

Loksodroma - krzywa przecinająca wszystkie południki pod tym samym kątem. Krzywa ta zbliża się do bieguna nigdy go nie osiągając.

Linia pionu - prosta łącząca miejsce obserwatora ze środkiem Ziemi . Wzniesienia oczu obserwatora to wysokość od poziomu morza do oczu obserwatora prowadzącego obserwacje nawigacyjne.

Widnokrąg - koło małe będące geometrycznym zbiorem punktów styczności promieni świetlnych wyprowadzonych z oczu obserwatora z powierzchnią Ziemi.

Horyzont obserwatora - płaszczyzna prostopadła do linii pionu obserwatora przechodząca przez oczy obserwatora. Dla jednego obserwatora istnieje tylko jedna płaszczyzna horyzontu.

Kierunki kardynalne na płaszczyźnie horyzontu

Płaszczyzna rzeczywistego południka obserwatora - płaszczyzna pionowa przechodząca przez pozycje obserwatora i oś ziemską.

Rzeczywisty południk obserwatora - ślad przecięcia przez tę płaszczyznę powierzchni Ziemi.

Prosta powstała z przecięcia płaszczyzny horyzontu obserwatora płaszczyzną południka wyznacza kierunek rzeczywisty (główny, kardynalny) północ – południe (North – South, N-S).

Pierwszy wertykał - koło wielkie powstałe w wyniku przecięcia powierzchni Ziemi płaszczyzna prostopadłą do płaszczyzny południka rzeczywistego.

Ślad przecięcia płaszczyzny horyzontu płaszczyzną pierwszego wertykału wyznacza linię prostą wyznaczającą kolejne dwa kierunki rzeczywiste (główne, kardynalne) wschód – zachód (East – West, E-W)

Systemy podziału horyzontu

- System rumbowy

- System ćwiartkowy

- System połówkowy

- System pełny

Stałe oznakowanie nawigacyjne

Są to konstrukcje lub urządzenia ustawione na ladzie lub na specjalnych platformach wbitych w dno. Ustawione są w dokładnie określonych punktach.

Latarnie morskie

Stawy - są to konstrukcje drewniane, stalowe, betonowe umieszczane na ladzie (lądowe) lub na wodzie, w płytkich miejscach (nawodne), zamocowane do dna. Są wyposażone w odpowiedni znak szczytowy i ewentualnie dodatkowo w światło.

Tyki – są to dragi lub żerdzie wbite w dno i zaopatrzone dość często w znak szczytowy. Stosuje je się tam, gdzie nie są narażone na działanie dryfującego lodu.

Pale i dalby – są konstrukcjami złożonymi z pali betonowych wbitych w dno. Jako znaki nawigacyjne maja zastosowanie przede wszystkim przy wytyczaniu torów wodnych. Mogą być zaopatrzone w znak szczytowy oraz światło.

Nabieżnik - to układ dwóch lub więcej znaków nawigacyjnych, rozmieszczonych w stosunku do siebie w określonej odległości, tak, że wyznaczają one w płaszczyźnie horyzontu linię lub sektor.

Pływające oznakowanie nawigacyjne

Latarniowce - to jednostki o specjalnej konstrukcji i charakterystycznej sylwetce. Mają one umieszczone na sródokręciu wieże z laterna. Posiadają swoja charakterystykę świecenia. Mają konstrukcję zwiększającą ich niezatapialność i są zakotwiczone na określonej pozycji.

Pływak lub ponton świetlny - to jednokadłubowe lodzie lub katamarany. Na łodziach umieszczone są wieżyczki o konstrukcjach ażurowych podtrzymujące lampy elektryczne. Układy zasilania umieszczone są wewnątrz lodzi (pływaków).

Pławy - to zakotwiczone konstrukcje metalowe lub z tworzywa sztucznego o kształcie brył geometrycznych. Są wykorzystywane do oznakowania torów wodnych, niebezpieczeństw nawigacyjnych, granic akwenów.

Wiecha - pionowa pływająca żerdź (może mieć znak szczytowy) zazwyczaj zakotwiczona. W celu zwiększenia pływalności posiada pływak. Wiechy są znakami dziennymi i stosuje się je tylko na wodach wewnętrznych, przede wszystkim do oznakowania sieci lub torów wodnych.

Zboczeniem nawigacyjnym - nazywamy długość łuku równoleżnika zawarta pomiędzy dwoma pozycjami leżącymi na tym samym równoleżniku wyrażona w milach morskich.

Odwzorowania map morskich

Odwzorowanie Merkatora:

- powierzchnia rzutowania w kształcie walca styka się z powierzchnia Ziemi wzdłuż równika;

- południki i równoleżniki przecinają się pod stałym kątem;

- odległości miedzy południkami są stałe;

- siatka kartograficzna jest siatką prostokątną;

- pola powierzchni zwiększane są w miarę wzrostu szerokości geograficznej;

- loksodroma jest linia prosta, która przecina południki pod tym samym katem;

- ortodroma jest krzywa „wygięta” w kierunku bliższego bieguna.

Odwzorowanie gnomoniczne:

Punkt rzutowania leży w środku Ziemi. Wszystkie koła wielkie odwzorowują się w postaci linii prostych.

Odwzorowanie stereograficzne:

Punkt rzutowania leży na powierzchni Ziemi w odległości dwóch jej promieni (na przeciwległym biegunie). Koła małe na powierzchni Ziemi odwzorowują się na mapie w postaci kół.

Odwzorowanie ortograficzne:

Punkt rzutowania leży w nieskończoności a promienie rzutów są równoległe do siebie.