Geografisch- en Equatoriaal Coördinatenstelsel
Het geografisch coördinatenstelsel verdeeld de aardbol in een noordelijk en zuidelijk halfrond. Waarbij een locatie op aarde wordt aangeduid als liggende op noorder- of zuiderbreedte. Het geografisch coördinatenstelsel verdeeld de aardbol eveneens in een een oostelijk en een westelijk halfrond. Waarmee een locatie op aarde ligt op wester- of oosterlengte. Op de overgang van het noordelijk- naar het zuidelijk halfrond ligt het vlak van de Evenaar ofwel de Equator. De grens tussen het oostelijk – en het westelijk halfrond ligt op de Meridiaan ven Greenwich. In het verlengde daarvan ligt de meridiaan van de Datumgrens. Het Geografisch Coördinatenstelsel rekent in booggraden, waar de Nautische mijl ofwel de Zeemijl is afgeleid.
Geografisch Coördinatenstelsel
De Evenaar of Equator ligt op 0°, noordelijk oplopend tot 90° Noorderbreedte tot op de geografische Noordpool, zuidelijk tot 90° Zuiderbreedte tot op de geografische Zuidpool. Evenwijdig aan de Evenaar liggen de Parallellen. De Evenaar of Equator is een Grootcirkel. De Parallellen zijn dat niet, nemen in lengte af. De Geografische Noord- en Zuidpool zijn in theorie een punt. De lijnen van de Noordpool naar de Zuidpool worden de Meridianen genoemd. Iedere Meridiaan vormt met de tegenover liggende Meridiaan een Grootcirkel.
In oostelijke richting vanaf de 0° Meridiaan van Greenwich oplopend tot 179°59’59” Oosterlengte tot aan de Datumgrens op 180°. Vanaf de 0° Meridiaan van Greenwich oplopend in westelijke richting tot 179°59’59” tot aan de Datumgrens. Door middel van coördinaten kan een geografische positie op het aardoppervlak worden weergegeven. Een positie bevindt zich op ° ‘ “ NB of ° ‘ “ ZB en ° ‘ “ OL of ° ‘ “ WL.
De evenaar ligt op 0°
De Noordpool ligt op 90° Noorderbreedte
De Zuidpool ligt op 90° Zuiderbreedte
De Meridiaan van Greenwich ligt op 0°
in oostelijke en westelijke richting oplopende tot 180°
Grootcirkels en kleincirkels
De Evenaar is een grootcirkel, parallel aan de Evenaar liggen de parallellen. Deze zijn allen in omtrek kleiner dan de Evenaar, zijn geen grootcirkels. Van de Noordpool naar de Zuidpool lopen de meridianen. Twee in elkaars verlengde liggende meridianen vormen samen eveneens een grootcirkel. Één meridiaan van de Noordpool tot de Zuidpool vormt een halve grootcirkel.
Grootcirkel of Orthodroom
Een grootcirkel of orthodroom is een cirkel op een boloppervlak waarvan de straal in het platte vlak gelijk is aan de straal van de bol.
Het middelpunt van alle grootcirkels met het middelpunt van de bol vallen samen.
De kortste verbinding tussen twee punten op een bol, gemeten over de oppervlakte, is altijd een deel van een grootcirkel.
Zeemijl, Nautisch mijl
Daarbij wordt gesteld dat de afstand van de Evenaar tot de Noordpool 10.000 kilometer telt. 10.000 kilometer / 90° = 111,111 kilometer per 1°. 111,111 / 60’ = 1,85185 kilometer per 1’. Hieruit wordt gesteld dat 1 Zeemijl ofwel 1 Nautische mijl (Nm) overeenkomt met 1852 meter, ofwel 1’ (1 boogseconde) over een grootcirkel van de aardbol. Een Knoop is een snelheid van 1 Zeemijl / uur. Zie ook hier.
Nautische mijl
10.000 / 90° = 111,111 km / 1°
111,111 km / 60’ = 1,852 km / 1’
1’ op een grootcirkel ⇔ 1 Nautische mijl
Mercatorprojectie
Zowel de Evenaal ofwel Equator, als twee in elkaars verlengde liggende Meridianen zijn Grootcirkels, waarvan de straal gelijk is als van de bol waarover de Grootcirkels zijn gelegd. De Parallellen liggen evenwijdig aan de Evenaar maar zijn Kleincirkels. Aangezien de straal van een Kleincirkel in het platte vlak geringer is dan de straal naar het middelpunt van de bol.
Verheden afmeten
De kaarten waarop wordt genavigeerd zijn veelal in Mercatorprojectie met de Noordzijde boven. Dit betekent dat de liggende kaartranden horizontaal liggen, evenwijdig aan de Parallellen. Om de bolvorm van de aarde in kaart te brengen wordt, uitgaande van het noordelijk halfrond de bovenrand van de kaart opgerekt, met andere woorden, aan de parallellen van de bovenrand wordt dezelfde lengte gegeven als die van de onderrand. De staande randen van de zeekaart worden evenwijdig ingericht met de meridianen. Waarbij de aanduiding van de afstanden zijn afgemeten op de werkelijkheid. Wanneer een gemeten afstand in kaart wordt gebracht, is dat langs de staande kaartrand. Daar komen de graden °, minuten ‘ en seconden “ overeen met de Nautische mijlen ofwel Zeemijlen.
Equatoriaal Coördinatenstelsel
Met het Geografisch Coördinatenstelsel worden posities op de aardbol weergegeven. Het Equatoriaal Coördinatenstelsel lijkt daarop, en is ontwikkeld om hemellichamen aan de hemelsfeer van de aarde te duiden. Met de aarde als middelpunt. Vanuit de hemellichamen worden lijnen getrokken naar het middelpunt van de aarde. Het snijvlak van deze lijnen met het aardoppervlak wordt de Geografische Projectie van een hemellichaam genoemd. In werkelijkheid staan sterren op verschillende verheden van het Mp van de aarde, maar bij het Equatoriaal Coördinatenstelsel worden deze als het ware op een hemelbol gesitueerd. Als ware het heelal een bol met de aardbol in het midden. Zo vormt het Equatoriaal Coördinatenstelsel een werkbaar systeem voor de astronomische navigatie.
Declinatie en Rechte Klimming
In hetzelfde vlak als de aardse Evenaar ofwel de Equator ligt in de hemelsfeer de Hemelequator op 0°. Deze verdeeld de hemelsfeer in een Noordelijke Hemelsfeer en een Zuidelijke Hemelsfeer, in overeenstemming met het noordelijk- en het zuidelijk halfrond van het geografisch coördinatenstelsel. Daarmee is er een Noordelijke Hemelpool Pn op 90° N en een Zuidelijke Hemelpool Pz op 90° Z. De Hemelmeridianen lopen eveneens van Pn naar Pz.
Declinatie
Declinatie meet de hoekafstand van een hemellichaam ten noorden of zuiden van de hemelsequator.
Aries (Ram) of Lentepunt
De 0° Meridiaan van het Equatoriaal Coördinatenstelsel wordt Ariës ofwel Ram genoemd. Een andere benaming voor Aries is het Lentepunt. Afgeleid van het hemellichaam Aries. Vanaf de hemelmeridiaan van Aries lopen de booggraden in oostelijke richting op tot 359°59’59”. Weer uitkomende op de 360° ofwel de 0° meridiaan van Aries.
Rechte Klimming
Een andere weergave is die van de Rechte Klimming. De aardbol maakt gedurende een etmaal ofwel in 24 uur een omwenteling temidden van de hemelsfeer. Met als resultaat dat na 24 uur de hemelsfeer voor een Aangenomen Waarnemer op aarde dezelfde aanblik heeft, ervan uitgaande dat de Aangenomen Waarnemer zich bevindt op dezelfde locatie. De Aangenomen Waarnemer ziet dan ook een bepaald hemellichaam onder dezelfde hoek.
Rechte Klimming
Rechte Klimming meet de oostwaartse afstand in booggraden van een hemellichaam langs de Hemelequator, beginnende vanaf de hemelmeridiaan van Aries, weergegeven in uren, minuten en seconden.
Declinatie
De positie van een hemellichaam noordelijk of zuidelijk van de Hemelequator wordt de Declinatie van een hemellichaam genoemd. Deze punten aan de hemelsfeer worden in booggraden aangeduid met Noord of Zuid. De meridiaan van een hemellichaam wordt aangeduid met Rechte Klimming in uren of Sidereal Hour Angle in booggraden, gerekend vanaf het Lentepunt ofwel de 0° meridiaan van Aries.
Sidereal Hour Angle
De uurhoek is het lengteverschil tussen de aardse projectie van een hemellichaam en een bepaalde meridiaan uitgedrukt in uren.
De hoek ten opzichte van het punt Ram of Aries, ook wel het Lentepunt genoemd, is de Sidereal Hour Angle.
Een uur als tijdeenheid komt overeen met 15° in booggraden. Het resultaat van 360° gedeeld door de 24 uur van een etmaal. Vandaar wordt de SHA weergegeven in °.
Meteo & Navigatie
Publicatie No-249 The Nautical Almanac
Disclaimer
De bovenstaande uitleg en benaderingen zijn zo betrouwbaar mogelijk uitgelegd, maar geven geen garantie op een veilige navigatie ter land, ter zee of in de lucht, of het slagen voor een examen. Het bovenstaande is uitsluitend bedoeld om het begrip voor de astronomische navigatie te verbreden en te verdiepen.
