Местоположение: определение и способы определения¶

Местоположение — это пространственная характеристика объекта, определяющая его положение относительно других объектов, систем координат или ориентиров. Понятие применяется в географии, навигации, картографии, геодезии, информационных технологиях и повседневной жизни. Местоположение может задаваться абсолютно (через координаты) или относительно (через описание близости к известным точкам).

¶Способы задания местоположения

Существуют два принципиально разных подхода к описанию положения объекта.

Абсолютное местоположение задаётся в фиксированной системе координат, не зависящей от наблюдателя. Наиболее распространены:

• географические координаты — широта и долгота, измеряемые в градусах;
• прямоугольные координаты на плоскости (например, в проекции Гаусса — Крюгера);
• трёхмерные декартовы координаты в глобальных геоцентрических системах.

Относительное местоположение описывает объект через его связи с другими объектами: «в 5 км к северу от города», «третий дом от перекрёстка», «слева от входа». Такой способ удобен в быту и в описаниях, но менее точен и зависит от контекста.

¶Системы координат

Для практического определения местоположения используются стандартизованные системы.

Географическая широта отсчитывается от экватора (0°–90°), долгота — от Гринвичского меридиана (0°–180°). Точка пересечения нулевых значений находится в Атлантическом океане, южнее Ганы.

¶Методы определения

¶Традиционные

Исторически местоположение определяли по астрономическим наблюдениям: высоте Солнца, Полярной звезды, положению созвездий. Мореходы использовали секстант, астрономические таблицы и хронометр. На суше ориентировались по компасу, карте, характерным объектам рельефа.

¶Спутниковая навигация

С середины XX века развиваются спутниковые системы. Принцип основан на измерении времени прохождения сигнала от нескольких спутников до приёмника. Минимально необходимо четыре спутника: три для координат и один для синхронизации часов.

Основные системы:

• GPS (США) — запущена в 1978 году, полностью развёрнута к 1995 году;
• ГЛОНАСС (Россия) — развёрнута в 1995 году, восстановлена к 2011 году;
• Galileo (ЕС) — гражданская система, ввод в эксплуатацию с 2016 года;
• BeiDou (Китай) — глобальное покрытие с 2020 года.

Точность гражданских приёмников составляет от 3 до 10 метров, с дифференциальной коррекцией — до сантиметров.

¶Наземные и гибридные методы

При отсутствии спутникового сигнала применяют:

• триангуляцию по вышкам сотовой связи (точность 50–500 м);
• определение по точкам доступа Wi-Fi;
• инерциальные системы (акселерометры, гироскопы);
• RFID-метки и маяки Bluetooth.

¶Применение

Местоположение — ключевой параметр во множестве областей.

Транспорт и логистика. Навигаторы, трекинг грузов, системы управления такси и каршерингом, мониторинг автопарков.

Картография и геоинформатика. Построение карт, геоинформационные системы (ГИС), кадастровый учёт, градостроительство.

Мобильные сервисы. Геолокация в приложениях, рекомендации ближайших объектов, геотегирование фотографий.

Безопасность и спасательные работы. Поиск людей, координация служб при чрезвычайных ситуациях.

Наука. Сейсмология, метеорология, экология, археология.

¶Точность и погрешности

Точность определения местоположения зависит от метода и условий. Основные источники погрешностей спутниковых систем:

• ионосферные и тропосферные задержки сигнала;
• многолучевое распространение (отражения от зданий);
• неточность часов спутника и приёмника;
• геометрия расположения спутников (фактор DOP).

Для повышения точности применяют дифференциальные поправки (DGPS), фазовые измерения (RTK), а также комплексирование с инерциальными датчиками.

¶Правовые и этические аспекты

Сбор данных о местоположении регулируется законодательством о персональных данных. В ряде стран операторы обязаны хранить геоданные пользователей. Существуют споры о балансе между удобством сервисов и приватностью. Пользователи могут ограничивать доступ приложений к геолокации в настройках устройств.

¶Форматы представления

Координаты записываются в нескольких форматах:

• градусы, минуты, секунды (55°45′21″ с. ш.);
• десятичные градусы (55.7558);
• целые числа с масштабированием (для баз данных).

Для обмена данными используются стандарты GPX, KML, GeoJSON. Они позволяют хранить маршруты, точки интереса и полигоны.

¶См. также

• Географические координаты
• Спутниковая навигация
• Геоинформационная система
• Геолокация