Coordinate

Le coordinate sono distanze o angoli, rappresentati da numeri, che identificano univocamente punti su superfici di due dimensioni (2D) o nello spazio di tre dimensioni (3D). Esistono diversi schemi di coordinate comunemente usati da matematici, scienziati e ingegneri.

Le coordinate cartesiane, chiamate anche coordinate rettangolari, hanno due o tre assi rettilinei che definiscono le posizioni dei punti in 2D o 3D. Tutte le scale sono lineari; cioè, ogni scala è graduata in incrementi di dimensioni uniformi.

Un altro sistema di coordinate, le coordinate semilocali, definisce le posizioni dei punti in 2D. Una scala è lineare e l'altra è logaritmica (graduata in incrementi corrispondenti al logaritmo dello spostamento). Un sistema simile, coordinate log-log, viene utilizzato per definire le posizioni dei punti in 2D, ma in questo schema entrambe le scale sono logaritmiche.

In un altro sistema, le coordinate polari definiscono le posizioni dei punti in 2D, in base allo spostamento (raggio) da un'origine centrale e allo spostamento angolare (angolo) da un asse di riferimento proveniente dall'origine. L'asse radiale è solitamente lineare, ma in alcuni grafici polari è logaritmico. L'angolo può essere specificato in gradi so radianti s e può essere misurato in senso orario o antiorario dall'asse di riferimento.

Le coordinate polari estese in 3D diventano coordinate cilindriche mediante l'aggiunta di un asse di elevazione, passante per l'origine e perpendicolare al piano polare. L'asse di elevazione è generalmente lineare, ma in alcuni casi è logaritmico.

Il sistema di coordinate azimut ed elevazione, o az-el, definisce una direzione nello spazio 3D rispetto a un punto di origine scelto, specificando due angoli. L'esempio ben noto di latitudine e longitudine sono le coordinate az-el dei punti sulla superficie terrestre, rispetto a un'origine al centro della terra, un piano di riferimento di latitudine che passa per l'origine e l'equatore terrestre e un riferimento di longitudine aereo che passa attraverso l'origine e Greenwich, in Inghilterra.

L'estensione di latitudine e longitudine nei cieli è chiamata latitudine e longitudine celeste. Queste coordinate az-el sono determinate da un'origine al centro della terra, un piano di riferimento della latitudine che passa per l'origine e l'equatore terrestre e un piano di riferimento della longitudine che passa per l'origine e Greenwich, in Inghilterra. Una forma speciale di latitudine e longitudine celeste è l'ascensione e la declinazione retta, in cui il piano di riferimento della longitudine passa per l'origine e la posizione del sole nel cielo all'equinozio di primavera (21 marzo circa).

Si può anche creare un sistema di coordinate sferiche in cui le posizioni dei punti in 3D utilizzano angoli az-el e una distanza radiale da un'origine scelta. L'asse radiale è generalmente lineare, ma può essere logaritmico.

Sistemi di coordinate più sofisticati dei suddetti si incontrano nella teoria avanzata, nella scienza applicata e nell'ingegneria. Tali sistemi spesso coinvolgono quattro o più dimensioni, assi che sono curvi o assi che non sono né lineari né logaritmici.