Nebeská sféra. Olovnica

Meridiány a rovnobežky

Meridiány a rovnobežky
súradnicové čiary na mape alebo zemeguli. Meridiány sú čiary konštantnej zemepisnej dĺžky, ktoré prechádzajú oboma pólmi planéty a označujú smer sever-juh, a rovnobežky sú čiary konštantnej zemepisnej šírky, ktoré prebiehajú rovnobežne s rovníkom v smere západ-východ. Tieto čiary, ktoré sa pretínajú, tvoria mriežku geografických súradníc na mape. Zvyčajne sa kreslia celé poludníky a rovnobežky, ale pre presné vykreslenie a zaznamenanie súradníc možno mriežku zhustiť na minúty (a na mapách veľkých mierok aj na sekundy). Na tento účel majú karty minútový rám, kde sú vyznačené zlomky stupňov. Podľa spôsobu určenia sa rozlišujú astronomické, geodetické, geografické a geomagnetické poludníky a rovnobežky a podľa nebeskej sféry nebeské poludníky a rovnobežky.

Geografia. Moderná ilustrovaná encyklopédia. - M.: Rosman. Spracoval prof. A. P. Gorkina. 2006 .

Pozrite sa, čo sú „meridiány a rovnobežky“ v iných slovníkoch:

Geografická encyklopédia

Malé kruhy gule, vytvorené jej priesečníkom s rovinou rovnobežnou s niektorou základnou rovinou (horizont, rovník, ekliptika); inak kružnica, ktorej všetky body majú rovnakú zemepisnú šírku, deklináciu alebo nadmorskú výšku. Denne P. hviezdi malé krúžky, ... ... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Ephron

- (historický) Počiatočný koncept K. možno nájsť aj medzi divochmi, najmä tými, ktorí žijú pozdĺž brehov a okolo vás a majú viac-menej jasnú predstavu o oblastiach okolo ich územia. Cestovatelia, ktorí spochybňovali Eskimákov v Severnej Amerike a... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Ephron

Zobrazenia celého povrchu zemského elipsoidu (Pozri elipsoid Zeme) alebo akejkoľvek jeho časti na rovinu, získané hlavne za účelom konštrukcie mapy. Mierka. Riadiace stanice sú postavené v určitom rozsahu. Mentálne zníženie...... Veľká sovietska encyklopédia

Príkladom mapovej projekcie je Mercatorova projekcia Mapová projekcia je matematicky definovaný spôsob zobrazenia povrchu elipsoidu v rovine. Podstata projekcií súvisí so skutočnosťou, že postava Zeme ... Wikipedia

Príkladom mapovej projekcie je Mercatorova projekcia Mapová projekcia je matematicky definovaný spôsob zobrazenia povrchu elipsoidu v rovine. Podstata projekcií spočíva v tom, že obrazec Zeme je elipsoid, ktorý nie je možné rozmiestniť v ... ... Wikipedia

Mapovanie celého povrchu zemského elipsoidu alebo akejkoľvek jeho časti do roviny, získané hlavne za účelom konštrukcie mapy. Kp sú nakreslené v určitej mierke. Mentálnym zmenšením zemského elipsoidu v Mrázovi získame jeho geometrický tvar. modelka...... Matematická encyklopédia

Poludník(y) Poludníky a rovnobežky sú súradnicové čiary na mape alebo zemeguli. Poludníky sú čiary konštantnej zemepisnej dĺžky, ktoré prechádzajú oboma pólmi planéty a označujú smer sever-juh, a rovnobežky sú čiary konštantnej zemepisnej šírky, ktoré idú... ... Geografická encyklopédia

Poludníky a rovnobežky sú súradnicové čiary na mape alebo zemeguli. Poludníky sú čiary konštantnej zemepisnej dĺžky, ktoré prechádzajú oboma pólmi planéty a označujú smer sever-juh, a rovnobežky sú čiary konštantnej zemepisnej šírky, ktoré prebiehajú rovnobežne... ... Geografická encyklopédia

knihy

, Grebenshchikov Boris Borisovič. Len málo rockových hudobníkov nielenže dosiahlo samé vrcholy slávy, ale aj tak dôkladne študovalo všetko, čo súviselo s tvorbou jeho predchodcov a kolegov. Od roku 2005 vedie Boris Grebenshchikov...

Dnes už na Zemi nezostala jediná oblasť, ktorú by človek neskúmal alebo ju aspoň nenavštívil! Čím viac informácií sa objavilo o povrchu planéty, tým naliehavejšia bola otázka určenia polohy tohto alebo toho objektu. Poludníky a rovnobežky, ktoré sú prvkami mriežky stupňov, pomáhajú nájsť geografickú adresu požadovaného bodu a uľahčujú proces orientácie na mape.

História kartografie

Ľudstvo neprišlo okamžite na taký jednoduchý spôsob určenia súradníc objektu, ako je výpočet jeho zemepisnej dĺžky a šírky. Nám všetkým známe zo školy, hlavné línie sa postupne objavovali v prameňoch kartografických poznatkov. Nižšie sú uvedené informácie o niekoľkých kľúčových etapách v histórii formovania takých vied, ako je geografia a astronómia, ktoré viedli civilizáciu k vytvoreniu modernej mapy s vhodnou mriežkou stupňov.

Jedným zo „zakladateľov“ prírodných vied je Aristoteles, ktorý ako prvý dokázal, že naša planéta má guľovitý tvar.

Starovekí cestovatelia Zeme boli veľmi pozorní a všimli si, že na oblohe (podľa hviezd) sa dá ľahko vysledovať smer N (sever) - S (juh). Táto čiara sa stala prvým „poledníkom“, ktorého analóg dnes možno nájsť na najjednoduchšej mape.
Eratosthenes, ktorý je viac známy ako „otec geografie“, urobil veľa malých i veľkých objavov, ktoré ovplyvnili rozvoj geodézie. Ako prvý použil skafis (starodávne slnečné hodiny) na výpočet výšky slnka nad územím rôznych miest a všimol si výrazný rozdiel v jeho meraniach, ktoré záviseli od dennej doby a ročného obdobia. Eratosthenes identifikoval spojenie medzi vedami geodézie a astronómie, čo umožnilo vykonávať mnohé štúdie a merania pozemských území pomocou nebeských telies.

Mriežka stupňov

Početné poludníky a rovnobežky, ktoré sa pretínajú na mape alebo zemeguli, sú spojené do geografickej siete pozostávajúcej zo „štvorcov“. Každá z jeho buniek je obmedzená čiarami, ktoré majú svoj vlastný stupeň. Pomocou tejto mriežky teda môžete rýchlo nájsť požadovaný objekt. Štruktúra mnohých atlasov je navrhnutá tak, že rôzne štvorce sa zvažujú na samostatných stranách, čo vám umožňuje systematicky študovať akékoľvek územie. S rozvojom zemepisných vedomostí sa zlepšila aj zemeguľa. Poludníky a rovnobežky sú k dispozícii na úplne prvých modeloch, ktoré, hoci neobsahovali všetky spoľahlivé informácie o objektoch Zeme, už poskytli predstavu o približnom umiestnení požadovaných bodov. Moderné mapy majú povinné prvky, ktoré tvoria mriežku stupňov. Pomocou neho sa určujú súradnice.

Prvky mriežky stupňov

Póly - sever (hore) a juh (dole) - sú body, v ktorých sa meridiány zbiehajú. Sú to výstupné body virtuálnej čiary nazývanej os.
Polárne kruhy. Hranice polárnych oblastí začínajú nimi. Polárne kruhy (južný a severný) sa nachádzajú za 23. rovnobežkou smerom k pólom.
Rozdeľuje povrch Zeme na východný a má ďalšie dve mená: Greenwich a Primary. Všetky poludníky majú rovnakú dĺžku a spájajú póly na povrchu zemegule alebo mapy.
Equator. Je orientovaná od Z (západ) po V (východ), čo rozdeľuje planétu na južnú a severnú pologuľu. Všetky ostatné priamky rovnobežné s rovníkom majú rôzne veľkosti – ich dĺžka sa smerom k pólom zmenšuje.
trópy. Sú aj dve z nich – Kozorožec (Južná) a Rak sa nachádzajú na 66. rovnobežke južne a severne od rovníka.

Ako určiť poludníky a rovnobežky požadovaného bodu?

Každý objekt na našej planéte má svoju vlastnú zemepisnú šírku a dĺžku! Aj keď je veľmi, veľmi malý alebo naopak dosť veľký! Určenie poludníkov a rovnobežiek objektu a nájdenie súradníc bodu je rovnaká akcia, pretože je to stupeň hlavných čiar, ktorý určuje geografickú adresu požadovaného územia. Nižšie je uvedený akčný plán, ktorý možno použiť pri výpočte súradníc.

Algoritmus pre adresu objektu na mape

Skontrolujte správny zemepisný názov objektu. Nepríjemné chyby sa stávajú jednoduchou nepozornosťou, napríklad: študent sa pomýlil v názve požadovaného bodu a určil nesprávne súradnice.
Pripravte si atlas, ostrú ceruzku alebo ukazovátko a lupu. Tieto nástroje vám pomôžu presnejšie určiť adresu požadovaného objektu.
Vyberte mapu s najväčšou mierkou z atlasu, ktorý zobrazuje požadovaný geografický bod. Čím je mierka mapy menšia, tým viac chýb sa objavuje vo výpočtoch.
Určte vzťah objektu k hlavným prvkom siete. Algoritmus tohto postupu je uvedený za bodom: „Výpočet veľkosti územia“.
Ak sa požadovaný bod nenachádza priamo na čiare vyznačenej na mape, potom nájdite najbližšie, ktoré majú digitálne označenie. Stupeň čiar je zvyčajne označený pozdĺž obvodu mapy, menej často - na rovníkovej čiare.
Pri určovaní súradníc je dôležité zistiť, o koľko stupňov sa na mape nachádzajú rovnobežky a poludníky a správne vypočítať potrebné. Je potrebné mať na pamäti, že prvky mriežky stupňov, okrem hlavných čiar, môžu byť nakreslené cez ktorýkoľvek bod na povrchu Zeme.

Výpočet veľkosti územia

Ak potrebujete vypočítať veľkosť objektu v kilometroch, musíte si uvedomiť, že dĺžka jedného stupňa mriežky je 111 km.
Na určenie rozsahu objektu od Z po V (ak sa úplne nachádza v jednej z hemisfér: východnej alebo západnej) stačí odpočítať menšiu hodnotu od väčšej hodnoty zemepisnej šírky jedného z extrémnych bodov a vynásobte výsledné číslo 111 km.
Ak potrebujete vypočítať dĺžku územia od S po S (iba ak sa celé nachádza na jednej z pologúľ: južnej alebo severnej), potom musíte od väčšieho stupňa zemepisnej dĺžky jednej z pologúľ odpočítať tú menšiu. krajné body, potom vynásobte výsledné množstvo 111 km .
Ak Greenwichský poludník prechádza územím objektu, potom sa na výpočet jeho dĺžky od Z k V pripočítajú stupne zemepisnej šírky krajných bodov daného smeru, potom sa ich súčet vynásobí 111 km.
Ak sa rovník nachádza na území určeného objektu, potom na určenie jeho rozsahu od S po S je potrebné pridať stupne zemepisnej dĺžky krajných bodov tohto smeru a výsledný súčet vynásobiť 111 km.

Ako určiť vzťah objektu k hlavným prvkom mriežky stupňov?

Ak sa objekt nachádza pod rovníkom, jeho zemepisná šírka bude iba južná, ak je nad - severná.
Ak je požadovaný bod umiestnený napravo od hlavného poludníka, jeho zemepisná dĺžka bude východná, ak vľavo - západná.
Ak sa objekt nachádza nad 66. stupňom severnej alebo južnej rovnobežky, potom vstupuje do zodpovedajúcej polárnej oblasti.

Určenie súradníc pohorí

Keďže mnohé horské systémy majú veľký rozsah v rôznych smeroch a poludníky a rovnobežky pretínajúce takéto objekty majú rôzny stupeň, proces určovania ich geografickej adresy sprevádza mnoho otázok. Nižšie sú uvedené možnosti na výpočet súradníc vysokých území Eurázie.

Kaukaz

Najmalebnejšie hory sa nachádzajú medzi dvoma vodnými plochami pevniny: od Čierneho po Kaspické more. Poludníky a rovnobežky majú rôzne stupne, takže ktoré z nich treba považovať za určujúce pre adresu daného systému? V tomto prípade sa zameriame na najvyšší bod. To znamená, že súradnice horského systému Kaukazu sú geografickou adresou vrcholu Elbrus, ktorá sa rovná 42 stupňom 30 minút severnej zemepisnej šírky a 45 stupňom východnej dĺžky.

Himaláje

Najvyšším horským systémom na našom kontinente sú Himaláje. Meridiány a rovnobežky, ktoré majú rôzne stupne, pretínajú tento objekt rovnako často ako vyššie uvedený. Ako správne určiť súradnice tohto systému? Robíme to isté ako v prípade pohoria Ural, zameriavame sa na najvyšší bod sústavy. Súradnice Himalájí sa teda zhodujú s adresou vrcholu Qomolungma a je to 29 stupňov 49 minút severnej zemepisnej šírky a 83 stupňov 23 minút a 31 sekúnd východnej zemepisnej dĺžky.

Pohorie Ural

Najdlhšie na našom kontinente sú pohoria Ural. Meridiány a rovnobežky, ktoré majú rôzne stupne, pretínajú daný objekt v rôznych smeroch. Ak chcete určiť súradnice pohoria Ural, musíte nájsť ich stred na mape. Tento bod bude geografickou adresou tohto objektu – 60 stupňov severnej zemepisnej šírky a rovnakej východnej zemepisnej dĺžky. Tento spôsob určenia súradníc pohorí je prijateľný pre systémy, ktoré majú veľký rozsah v jednom zo smerov alebo v oboch.

Ak je naša planéta „prerezaná“ cez os rotácie a kolmo na ňu mnohými rovinami, potom sa na povrchu objavia vertikálne a horizontálne kruhy - poludníky a rovnobežky.

Meridiány sa budú zbiehať v dvoch bodoch – na severnom a južnom póle. Paralely, ako už názov napovedá, sú navzájom rovnobežné. Meridiány slúžia na meranie zemepisnej dĺžky, rovnobežky - zemepisná šírka.

Činnosť taká jednoduchá na povrchný pohľad – „vylúčenie“ Zeme – sa stala najväčším objavom v štúdiu planéty. Umožnil použiť súradnice a presne opísať polohu akéhokoľvek objektu. Bez rovnobežiek a poludníkov si nemožno predstaviť jedinú mapu alebo jedinú zemeguľu. A vymyslel ich... v 3. storočí pred Kristom alexandrijský vedec Eratosthenes.

Odkaz. Eratosthenes mal v tom čase encyklopedické znalosti vo všetkých oblastiach. Mal na starosti legendárnu Alexandrijskú knižnicu, napísal dielo „Geografia“ a stal sa zakladateľom geografie ako vedy, zostavil prvú mapu sveta a pokryl ju stupňovitou sieťou vertikál a horizontál – vynašiel súradnicu systém. Zaviedol aj názvy pre priamky – rovnobežky a poludníky.

Meridian

V geografii je poludník polovicou čiary rezu zemského povrchu vedenej cez ktorýkoľvek bod na povrchu. Všetky pomyselné meridiány, ktorých môže byť nekonečne veľa, sa spájajú na póloch – severnom a južnom. Dĺžka každého z nich je 20 004 276 metrov.

Hoci si môžete v duchu nakresliť toľko meridiánov, koľko chcete, pre uľahčenie pohybu a mapovania je ich počet a umiestnenie upravené medzinárodnými zmluvami. V roku 1884 sa na Medzinárodnej konferencii poludníkov vo Washingtone rozhodlo, že hlavným poludníkom (nula) bude ten, ktorý prechádza cez Greenwich, grófstvo v juhovýchodnom Londýne.

Nie všetci však s týmto rozhodnutím okamžite súhlasili. Napríklad v Rusku sa aj po roku 1884 až do začiatku dvadsiateho storočia považoval nultý poludník za svoj vlastný - Pulkovský: „prechádza“ cez okrúhlu sieň Pulkovskej hvezdárne.

Základný poludník

Prvý poludník je východiskovým bodom zemepisnej dĺžky. On sám má teda nulovú zemepisnú dĺžku. Bolo to tak pred vytvorením prvého satelitného navigačného systému na svete Transit.

Vďaka svojmu vzhľadu musel byť hlavný poludník mierne posunutý - 5,3" vzhľadom na Greenwich. Takto sa objavil medzinárodný referenčný poludník, ktorý ako referenčný bod pre zemepisnú dĺžku používa Medzinárodná služba rotácie Zeme.

Paralelne

V geografii sú rovnobežky čiary pomyselnej časti povrchu planéty rovinami, ktoré sú rovnobežné s rovníkovou rovinou. Rovnobežky zobrazené na zemeguli sú kruhy rovnobežné s rovníkom. Používajú sa na meranie zemepisnej šírky.

Analogicky s Greenwichským poludníkom existuje aj nulová rovnobežka - to je rovník, jedna z 5 hlavných rovnobežiek, ktorá rozdeľuje Zem na hemisféry - južnú a severnú. Ďalšími hlavnými rovnobežkami sú trópy Sever a Juh, polárne kruhy - Sever a Juh.

Equator

Najdlhšia rovnobežka je rovník – 40 075 696 m Rýchlosť rotácie našej planéty na rovníku je 465 m/s – to je oveľa väčšia rýchlosť ako rýchlosť zvuku vo vzduchu – 331 m/s.

Južné a severné trópy

Obratník juhu, nazývaný aj obratník Kozorožca, leží južne od rovníka a je to zemepisná šírka, nad ktorou je poludňajšie slnko v čase zimného slnovratu v zenite.

Severný obratník, známy aj ako obratník Raka, sa nachádza severne od rovníka a podobne ako južný obratník predstavuje zemepisnú šírku, nad ktorou je poludňajšie slnko v deň letného slnovratu na svojom zenite.

Polárny kruh a Antarktický kruh

Polárny kruh je hranicou oblasti polárneho dňa. Na sever od nej je na akomkoľvek mieste aspoň raz za rok slnko viditeľné nad obzorom 24 hodín denne alebo nie je viditeľné rovnako dlho.

Južný polárny kruh je vo všetkých smeroch podobný severnému kruhu, len sa nachádza na južnej pologuli.

Mriežka stupňov

Priesečníky poludníkov a rovnobežiek tvoria mriežku stupňov. Meridiány a rovnobežky sú rozmiestnené v intervaloch 10° - 20°, menšie časti, ako v uhloch, sa nazývajú minúty a sekundy.

Pomocou stupňovej siete určíme presnú polohu geografických objektov – ich geografické súradnice, výpočet zemepisnej dĺžky pomocou poludníkov a zemepisnú šírku pomocou rovnobežiek.

V 4. stor. BC e. najväčší mysliteľ staroveku Aristoteles dokázal, že naša planéta má tvar veľmi blízky tvaru gule.

Približne v rovnakom čase, pozorovaním viditeľného pohybu hviezd a Slnka počas cestovania na rôznych miestach, starovekí vedci vytvorili určité konvenčné čiary na orientáciu na zemskom povrchu.

Poďme na mentálnu cestu po povrchu Zeme. Poloha nad horizontom pomyselnej osi sveta, okolo ktorej dochádza k dennému otáčaniu nebeskej klenby, sa nám bude neustále meniť. V súlade s tým sa zmení vzorec pohybu hviezdnej oblohy.

Cestou na sever uvidíme, že hviezdy v južnej časti oblohy každú noc stúpajú do nižšej nadmorskej výšky. A hviezdy v severnej časti - pri nižšej kulminácii - majú väčšiu výšku. Ak sa budeme pohybovať dostatočne dlho, dostaneme sa na severný pól. Tu nevychádza ani nepadá ani jedna hviezda. Bude sa nám zdať, že celá obloha sa pomaly točí rovnobežne s horizontom.

Starovekí cestovatelia nevedeli, že zdanlivý pohyb hviezd je odrazom rotácie Zeme. A to neboli na Poliaku. Potrebovali však mať orientačný bod na zemskom povrchu. A na tento účel zvolili severojužnú líniu, ľahko určenú hviezdami. Táto čiara sa nazýva poludník.

Meridiány možno kresliť cez ľubovoľné body na povrchu Zeme. Mnoho meridiánov tvorí systém pomyselných čiar spájajúcich severný a južný pól Zeme, ktoré je vhodné použiť na určenie polohy.

Zoberme si jeden z meridiánov ako počiatočný. Poloha akéhokoľvek iného meridiánu v tomto prípade bude známa, ak je uvedený referenčný smer a je špecifikovaný dihedrálny uhol medzi požadovaným a počiatočným meridiánom.

V súčasnosti sa na základe medzinárodnej dohody dohodlo, že začiatočným poludníkom je ten, ktorý prechádza cez jedno z najstarších astronomických observatórií na svete – Greenwichské observatórium, ktoré sa nachádza na okraji Londýna. Uhol, ktorý zviera ktorýkoľvek poludník s počiatočným, sa nazýva zemepisná dĺžka. Zemepisná dĺžka napríklad moskovského poludníka je 37° východne od Greenwichu.

Na rozlíšenie bodov ležiacich na rovnakom poludníku od seba bolo potrebné zadať druhú zemepisnú súradnicu – zemepisnú šírku. Zemepisná šírka je uhol, ktorý zviera olovnica na danom mieste na zemskom povrchu s rovinou rovníka.

Termíny zemepisná dĺžka a šírka k nám prišli od starovekých moreplavcov, ktorí opísali dĺžku a šírku Stredozemného mora. Súradnica, ktorá zodpovedala rozmerom dĺžky Stredozemného mora, sa stala zemepisnou dĺžkou a súradnica, ktorá zodpovedala šírke, sa stala modernou zemepisnou šírkou.

Hľadanie zemepisnej šírky, podobne ako určenie smeru poludníka, úzko súvisí s pohybom hviezd. Už starovekí astronómovia dokázali, že výška nebeského pólu nad horizontom sa presne rovná zemepisnej šírke miesta.

Predpokladajme, že Zem má tvar pravidelnej gule a rozoberme ju pozdĺž jedného z poludníkov, ako na obrázku. Nechajte osobu zobrazenú na obrázku ako svetelnú postavu stáť na severnom póle. Smer nahor, teda smer olovnice, sa pre neho zhoduje so svetovou osou. Nebeský pól je priamo nad jeho hlavou. Výška nebeského pólu je tu 90.

Keďže zdanlivá rotácia hviezd okolo osi sveta je odrazom skutočnej rotácie Zeme, potom v ktoromkoľvek bode Zeme, ako už vieme, zostáva smer osi sveta rovnobežný so smerom os rotácie Zeme. Smer olovnice sa mení pri pohybe z bodu do bodu.

Vezmime si napríklad inú osobu (tmavú postavu na obrázku). Smer svetovej osi zostal rovnaký ako pri prvej. A smer olovnice sa zmenil. Preto tu výška nebeského pólu nad horizontom nie je 90°, ale oveľa menej.

Z jednoduchých geometrických úvah je jasné, že výška nebeského pólu nad horizontom (uhol ft na obrázku) sa skutočne rovná zemepisnej šírke (uhol φ).

Čiara spájajúca body s rovnakými zemepisnými šírkami sa nazýva rovnobežka.

Poludníky a rovnobežky tvoria takzvaný systém zemepisných súradníc. Každý bod na zemskom povrchu má presne definovanú zemepisnú dĺžku a šírku. A naopak, ak je známa zemepisná šírka a dĺžka, potom možno zostrojiť jednu rovnobežku a jeden poludník, na ktorých priesečníkoch sa získa jeden jediný bod.

Pochopenie vlastností denného pohybu hviezd a zavedenie systému geografických súradníc umožnilo vykonať prvé určenie polomeru Zeme. Bol vyrobený v druhej polovici 3. storočia. BC e. slávny matematik a geograf Eratosthenes.

Princíp tejto definície je nasledujúci. Predpokladajme, že sme boli schopní zmerať rozdiel v zemepisnej šírke dvoch bodov ležiacich na rovnakom poludníku (pozri obrázok). Tak sme si uvedomili uhol Df s vrcholom v strede Zeme, ktorý zodpovedá oblúku poludníka L na povrchu Zeme. Ak teraz vieme zmerať aj oblúk L, tak získame sektor so známou dĺžkou oblúka a zodpovedajúcim stredovým uhlom. Tento sektor je na obrázku znázornený samostatne. Jednoduchými výpočtami môžete získať polomer tohto sektora, čo je polomer Zeme.

Eratosthenes, podľa národnosti Grék, žil v bohatom egyptskom meste Alexandria. Južne od Alexandrie bolo ďalšie mesto - Siena, ktoré sa dnes volá Asuán a kde, ako viete, bola za pomoci Sovietskeho zväzu vybudovaná slávna výšková priehrada. Eratosthenes vedel, že Syene má zaujímavú vlastnosť. Na poludnie jedného júnového dňa je Slnko nad Sienou tak vysoko, že jeho odraz je viditeľný na dne aj veľmi hlbokých studní. Z toho Eratosthenes usúdil, že výška Slnka v Syene v ten deň bola presne 90°. Navyše, keďže Siena leží striktne južne od Alexandrie, potom sú na rovnakom poludníku.

Na nezvyčajné meranie sa Eratosthenes rozhodol použiť scaphis - slnečné hodiny v tvare pohára s kolíkom a predelmi vo vnútri. Tieto slnečné hodiny, namontované vertikálne, využívajú tieň kolíka na meranie výšky Slnka nad horizontom. A na poludnie toho istého dňa, keď Slnko vystúpilo tak vysoko nad Sienou, že všetky predmety prestali vrhať tiene. Eratosthenes meral jeho výšku na námestí v Alexandrii. Výška Slnka v Alexandrii sa podľa meraní Eratosthena ukázala ako rovná 82° 48". Rozdiel v zemepisnej šírke medzi Alexandriou a Syene je teda 90° 00" - 82° 48" = 7° 12. ".

Ostávalo už len zmerať vzdialenosť medzi nimi. Ale ako to urobiť? Ako zmerať vzdialenosť na povrchu Zeme, ktorá je v moderných jednotkách približne 800 km?

Ťažkosti takéhoto podniku boli vtedy doslova nespočetné.

Naozaj, ako vyrobiť také obrovské pravítko, s ktorým by sa dalo merať? Ako môžeme zabezpečiť, aby na 800 km bolo toto pravítko položené presne pozdĺž poludníka, bez akýchkoľvek deformácií?

Potrebné údaje o vzdialenosti medzi mestami bolo potrebné čerpať z rozprávania obchodníkov, ktorí viedli obchodné karavány z Alexandrie do Sieny. Obchodníci uviedli, že vzdialenosť medzi nimi bola približne 5000 gréckych štadiónov. Eratosthenes uznal túto hodnotu za pravdivú a pomocou nej vypočítal polomer Zeme.

Ak porovnáme hodnotu získanú Eratosthenesom s modernými údajmi, ukáže sa, že sa mýlil pomerne málo - iba o 100 km.

Takže od 3. stor. BC e. od čias Eratosthena sa cesty astronómie a geodézie prelínajú - ďalšia staroveká veda, ktorá študuje tvar a veľkosť celej Zeme ako celku, ako aj jej jednotlivých častí.

Vyvinuli sa a zdokonalili metódy na astronomické určovanie zemepisných šírok. To bolo obzvlášť dôležité najmä v súvislosti s potrebou starostlivejšieho určovania veľkosti Zeme. Pretože počnúc tým istým Eratosthenom bolo jasné, že úloha určovania veľkosti Zeme spadá do dvoch častí: astronomickej, t. j. určovania rozdielu v zemepisnej šírke, a geodetickej, t. j. určovania dĺžky oblúka poludníka. Eratosthenes dokázal vyriešiť astronomickú časť problému a mnohí z jeho nasledovníkov nasledovali v podstate rovnakú cestu.

Stále budeme mať príležitosť hovoriť o presnejších meraniach veľkosti Zeme, ale zatiaľ, keď sme si zvykli na určovanie zemepisných šírok, budeme riešiť oveľa zložitejšiu záležitosť - určovanie zemepisných dĺžok.

Takmer všetci ste venovali pozornosť „tajomným čiaram“ na mapách a glóbusoch, ktoré predstavujú zemepisná šírka (rovnobežky) a zemepisná dĺžka (poludníky). Tvoria mriežkový súradnicový systém, pomocou ktorého možno presne lokalizovať akékoľvek miesto na Zemi – a nie je na tom nič tajomné ani zložité. Rovnobežky a poludníky sú imaginárne čiary na povrchu Zeme a zemepisná šírka a dĺžka sú ich súradnice, ktoré určujú polohu bodov na povrchu Zeme. Akýkoľvek bod na Zemi je priesečníkom rovnobežky a poludníka so súradnicami zemepisnej šírky a dĺžky. Najjasnejšie sa to dá študovať pomocou zemegule, kde sú vyznačené tieto čiary.
Ale prvé veci. Dve miesta na Zemi sú určené jej rotáciou okolo vlastnej osi – to sú Severný a Južný pól. Na glóbusoch je osou tyč. Severný pól sa nachádza v Severnom ľadovom oceáne, ktorý je pokrytý morským ľadom a prieskumníci za starých čias dosiahli tento pól na saniach so psami (oficiálne sa predpokladá, že severný pól objavil v roku 1909 Američan Robert Perry). Keďže sa však ľad pohybuje pomaly, severný pól nie je skutočným, ale skôr matematickým objektom. Južný pól na druhej strane planéty má trvalú fyzickú polohu na kontinente Antarktída, ktorý objavili aj prieskumníci pôdy (nórska expedícia vedená Roaldom Amundsenom v roku 1911).

V polovici medzi pólmi v „páse“ Zeme je veľká línia kruhu, ktorý je na zemeguli znázornený ako šev: spojenie severnej a južnej pologule; táto kruhová čiara sa nazýva - rovník. Rovník je čiara zemepisnej šírky s hodnotou nula (0°). Rovnobežne s rovníkom, nad a pod ním, sú ďalšie čiary kruhu - to sú iné zemepisné šírky Zeme. Každá zemepisná šírka má číselnú hodnotu a rozsah týchto hodnôt sa nemeria v kilometroch, ale v stupňoch severne a južne od rovníka k pólom. Póly majú nasledujúce hodnoty: sever +90° a juh -90°. Zemepisné šírky nachádzajúce sa nad rovníkom sa nazývajú severných zemepisných šírkach a pod rovníkom - južných zemepisných šírkach. Čiary so stupňami zemepisnej šírky sa nazývajú paralely, keďže prebiehajú rovnobežne s rovníkom a sú navzájom rovnobežné. Ak sa rovnobežky merajú v kilometroch, potom sa dĺžky rôznych rovnobežiek budú líšiť – pri približovaní sa k rovníku sa zväčšujú a smerom k pólom zmenšujú. Všetky body tej istej rovnobežky majú rovnakú zemepisnú šírku, ale odlišnú zemepisnú dĺžku (zemepisná dĺžka je popísaná nižšie). Vzdialenosť medzi dvoma rovnobežkami, ktoré sa líšia o 1°, je 111,11 km. Na zemeguli, ako aj na mnohých mapách, je vzdialenosť (interval) od zemepisnej šírky k inej zemepisnej šírke zvyčajne 15° (to je približne 1 666 km). Na obrázku 1 je interval 10° (to je približne 1 111 km). Najdlhšou rovnobežkou je rovník, jeho dĺžka je 40 075,7 km.