Общие сведения о фигуре и размерах Земли. Геоид и референц-эллипсоид

Общая форма Земли как материального тела определя­ется действием внутренних и внешних сил на ее частицы. При определении фигуры и размеров Земли в геодезии вводится понятие уровенных поверхностей. Основная уровенная поверхность – это поверхность воды в океанах и собирающимися с ними морями, в состоянии полного покоя и равновесия, мысленно продолженная под материками так, чтобы она пересекала направление отвесной линии под прямым углом (90'). Направление отвесной линии к уровневой поверхности в геодезии принимают за одну из осей координат. Фигура Земли, ограниченная основной уровенной поверхностью, называется – геоид. Вследствие особой сложности, геометрической направленности геоида его заменяют другой фигурой – эллипсоидом, который получается от вращения эллипса вокруг его малой оси PP₁. (a=6378245м; b=6356863м; сжатие a=(a-b)/a=1/298,3; R=6371,11км). Начало отсчёта плановых координат для всех карт находится в центре Круглого зала Пулковской обсерватории. Малая ось референт эллипсоида совпадает с осью вращения Земли. Третья координата (высотная) определяется от среднего многолетнего уровня Балтийского моря, зафиксированного 0' Кронштадского футштока.

Референц-эллипсоид (от лат. referens – сообщающий, вспомогательный) – земной эллипсоид, с определёнными размерами и положением в теле Земли, служащий вспомогательной математической поверхностью, к которой приводят результаты всех геодезических измерений на земной поверхности и на которую тем самым проектируются пункты опорной геодезической сети.

Референц-эллипсоид наилучшим образом согласуюется с поверхностью геоида на ограниченной части его поверхности.

Требования к референц-эллипсоиду:

1) Ось вращения должна быть параллельна оси вращения Земли

2) Плоскость экватора должна быть параллельна плоскости Земного экватора

3) Сумма квадратов отступлений геоида от общеземного эллипсоида должна быть наименьшей из всех возможных для данной территории:

Sh2 = min

4) Сумма квадратов уклонений отвесных линий должна быть наименьшей из всех возможных для данной территории:

SU2 = min