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coordinata (geodesia)

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Definizione

Elemento di riferimento usato per determinare la posizione di un punto P sulla superficie terrestre. Facendo riferimento alla superficie matematica (geoide), sono sufficienti solo due coordinate ; se si considera invece la superficie fisica della Terra, occorre introdurre una terza coordinata , che rappresenta l'altitudine o quota del punto. Allo scopo si usano diversi sistemi di coordinate.

Coordinate geocentriche

Costituiscono un sistema di coordinate polari nel quale l'asse polare NS coincide con l'asse di rotazione terrestre, il centro o polo con il centro della Terra e il semipiano polare con il semipiano passante per l'asse polare e per l'ex Osservatorio astronomico di Greenwich: il punto P è determinato quando sono noti l'angolo ϕ, detto latitudine geocentrica, che il raggio vettore OP forma con il piano equatoriale (variabile da 0º a 90º a N o a S del piano equatoriale) e l'angolo λ, detto longitudine geocentrica, che il semipiano uscente dall'asse polare e passante per P forma con il semipiano polare (variabile da 0º a 180º verso E o verso W). Le linee luogo dei punti in cui rimangono invariate la latitudine e la longitudine sono dette rispettivamente paralleli e meridiani e sono rappresentate dalle equazioni ϕ=cost. e λ=cost. I meridiani intersecano l'equatore normalmente, i paralleli secondo angoli diversi; insieme formano un reticolato geografico o geodetico a maglie quadrangolari.

Coordinate geografiche

Costituiscono le coordinate usate nella pratica geografica e geodetica e sono riferite non più al geoide ma all'ellissoide internazionale di rotazione. La longitudine viene definita come l'angolo diedro ϕ che il piano passante per la verticale al punto P e per l'asse polare PNPS (piano meridiano) forma con il piano contenente l'asse polare e passante per una località prescelta (in genere ancora l'ex Osservatorio di Greenwich), mentre la latitudine π/2-ϑ si definisce semplicemente come l'angolo che la normale in P all'ellissoide forma con il piano equatoriale. Le linee di eguali latitudine e longitudine, cioè i paralleli e i meridiani, formano un reticolato geografico che, a differenza del precedente, ha carattere di regolarità. È da notare che nelle determinazioni delle coordinate geografiche si considera non la normale all'ellissoide ma la normale al piano orizzontale passante per P, cioè la verticale per P. Si stabilisce così una nuova coppia di parametri, detti coordinate astronomiche perché in genere si usano per la loro misura metodi astronomici; la latitudine astronomica è l'angolo che la verticale per P forma con il piano equatoriale, la longitudine astronomica fa riferimento al piano del meridiano astronomico. Le coordinate geografiche e astronomiche differiscono però di quantità piccole, trascurabili per i comuni problemi geografici e geodetici.

Coordinate geodetiche polari e rettangolari

Sistemi di coordinate locali che permettono d'individuare un punto P in rapporto alla posizione nota di un punto P0. Si considerano l'arco di geodetica P0P congiungente P0 con P e l'arco di geodetica PP´ ortogonale in P´ al meridiano m passante per P0: le coordinate polari sono rappresentate dalla lunghezza dell'arco P0P e dall'angolo α compreso tra P0P e il meridiano m; le coordinate rettangolari sono date dalle lunghezze degli archi di geodetica P0P´ e PP´.

Coordinate geomagnetiche

Sono usate in geofisica nei problemi riguardanti il magnetismo terrestre. Costituiscono un sistema di coordinate analogo a quello delle coordinate geografiche, da cui differiscono per avere per la latitudine e la longitudine come riferimento rispettivamente l'equatore magnetico e il meridiano magnetico passante per i poli magnetici.

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