緯度と経度は、地球上の位置を表すものです。
たぶん、学生のころに学んでいるのではないでしょうか。
では、地球の緯度と経度1度あたりの距離は、どれぐらいになるのでしょうか。
そこで、地球の緯度と経度について調べました。
地球の緯度・経度1度の距離は?
緯度と経度は、地球上の任意の位置を指し示すための手段として考え出されたものです。
赤道は、地球の南北の中心にありますが、南北の位置を特定できる緯度は、基準を赤道にして決められているもので、地球を真横から見た時の、地球の中心の水平面からの角度なので、丸い球体の地球であれば、どこからでも1度の距離は、変わらないことになります。
地球の半径は、R = 6378.137 kmとなっているので、地球の円周は、
2πR = 2 * π * 6378.137 ≒ 40075.0167 km
となるので、緯度1度あたりの距離は、
緯度1度の距離:<40075.0167 ÷ 360 ≒ 111.263 km>
となります。
さらに、1秒の距離は、
1分の距離:<111.263 ÷ 60 ≒ 1.85438 km>
1秒の距離:<1.85438 ÷ 60 ≒ 0.0309 km ≒ 31m>
の計算方式になります。
経度は、真上から地球を見た時の極からグリニッジを通る「子午線(しごせん)」との角度で、緯度によって同じ経度であっても円周の長さが変わってしまいます。
つまり、経度が同じであったとしても、円周は緯度の位置によって変化します。
経度1度の距離は、ある緯度での演習の360分の1であることについての変わることはないので、緯度θの場合は、地球の半径をRとして、
緯度θでの半径r→<cosθ = r / R から r = Rcosθ>
緯度θでの円周の長さ→<2πRcosθ>
その時の経度一度の距離:<2πRcosθ÷360>
となるわけです。
これを北緯35度の東京になると、この北緯cos35度を三角関数表ら求めた数字の0.8192として
一度の距離→<2πRcos35°÷360 = 2 * π * 6378.137 * 0.8192 ÷ 360 ≒ 91.1929 km>
一分の距離→<91.1929 ÷ 60 ≒ 1.520 km>
一秒の距離→<1.520 ÷ 60 ≒ 0.0253 km ≒ 25.3 m>
となります。
ちなみに、経度は、ロンドンの旧グリニッジ天文台跡を通る南北の茶色の線を0度として、おのおのの東西へ180度まで示します。
東経180度、西経180度は同じ場所を指します。
この角度は、その点を通る子午線と本子午線との角度を示すものです。
一般的に、緯度・経度は度、分、秒で表示します。
時間と同じく分と秒は60進法となっていますが、小数点以下の数字を秒の後ろにつける時は、秒の後ろに10進法を使って表現します。
例えば、
東経 135度26分7秒2539=135度26分7.2539秒
度の代わりに「 °」、分は「′」,秒は「 ″」で示す場合もあります。
分や秒を使わない場合は、
東経 135°26′7″2539
で表現することもあります。
この場合には、
<135度26分7秒2539>を<135.4353483度>のように10進法で表現します。
まとめ
赤道より北半球にある日本は、北緯××度○○分と表示するのが一般的で、東京なら、<北緯35度41分(北緯35°41.00′)>となります。
では、この記事のポイントをまとめました。
- 緯度1度の距離:<40075.0167 ÷ 360 ≒ 111.263 km>
- 経度一度の距離:<2πRcosθ÷360>
地球の大きさなどが分かったのは、紀元前230年の頃だったとされていますが、緯度や経度の仕組みも現在使っているものと、同じような仕組みを提案していたということですから驚きですよね。