Ortodroma

Az ortodroma, vagy ortodromikus távolság, a földfelszín két pontja közötti legrövidebb távolsága amit Föld felszínén a két pontot összekötő főkör mentén mérünk. Mivel a gömbi geometria lényegesen eltér az euklideszi geometriától, a távolságszámításra használt matematikai képletek is eltérőek. Az euklideszi geometriában a legrövidebb távolságot a két pontot összekötő egyenes, a nemeuklideszi geometriában a két pontot összekötő geodetikus vonal (gömb esetén főkör) mentén mérjük. Az ortodroma meghatározása a navigáció egyik alapfeladata.

A Mercator-vetületen az ortodroma egy szinuszhullámból levezethető. A képen egy állandó irányú vonal, egy loxodroma is látható.

  • London–Los Angeles
    London–Los Angeles

Matematikai leírása

A gömb középpontjában elhelyezett derékszögű koordináta-rendszerben a gömb és az ortodromát kimetsző n ( A , B , C ) {\displaystyle {\vec {n}}(A,B,C)} normálvektorú sík egyenlete:

x 2 + y 2 + z 2 = R 2 {\displaystyle x^{2}+y^{2}+z^{2}=R^{2}}

A x + B y + C z = 0 {\displaystyle Ax+By+Cz=0}

A gömbfelület földrajzi és derékszögű koordinátái közötti kapcsolat:

x = R cos φ cos λ {\displaystyle x=R\cos \varphi \cos \lambda }

y = R cos φ sin λ {\displaystyle y=R\cos \varphi \sin \lambda }

z = R sin φ {\displaystyle z=R\sin \varphi }

Ezek alapján felírható az ortodroma felületi egyenlete:

A cos λ + B sin λ + C tan φ = 0 {\displaystyle A\cos \lambda +B\sin \lambda +C\tan \varphi =0}

Ugyancsak a transzformációs formulákból meghatározhatók a két földrajzi pontot kitűző

O U 1 , O U 2 {\displaystyle {\vec {OU_{1}}},{\vec {OU_{2}}}}

helyvektorok, és ezekből a normálvektor három koordinátája (vektoriális szorzat).

Források

  • Szász Pál: A differenciál- és integrálszámítás elemei. Közművelődési Kiadóvállalat, Budapest, 1951.
  • Hajós György: Bevezetés a geometriába. Tankönyvkiadó, Budapest, 1960.
  • Földrajz Földrajz-portál
  • Matematika Matematikaportál