Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
ТЕМА 1.
1.Общая фигура и размеры Земли
Физическая поверхность Земли не является правильным геометрическим телом. При общей Sпов. = 510 млн.км2, 29% занимает суша, а 71% - дно морей и океанов.
На суше – горные системы, нагорья, равнины. Дно также имеет сложный рельеф. Реальная поверхность Земли представляет сложную структуру, которая не поддается математическому описанию. Это исключает её использование в качестве общей фигуры Земли для применения в геодезии. Под формой Земли в геодезии принято понимать поверхность воды в морях и океанах, находящихся в спокойном состоянии и мысленно продолженной под материками. Эту поверхность, имеющую вид эллипсоида, называют уровненной поверхностью.
Уровненная поверхность в каждой точке перпендикулярна к отвесной линии, то есть к направлению действия силы тяжести и всюду горизонтальна.
Уровненных поверхностей, огибающих Землю можно вообразить множество.
Уровненная поверхность, совпадающая со средним уровнем воды морей и океанов в спокойном состоянии, образуют фигуру, которая называется геоидом.
Поверхность геоида сложная, её нельзя представить математическим уравнением, так как она зависит от распределения масс в земной коре. Из правильных математических поверхностей ближе всего к поверхности геоида – эллипсоид (земной эллипсоид вращения).
Рис.1 | ОЕ1 –a, большая полуось ОР – b, малая полуось. |
Эллипсоид – фигура, образованная вращением эллипса РЕР1Е1 вокруг его малой оси РР1.
Размеры земного эллипсоида характеризуются длинами его полуосей. Эти размеры определялись неоднократно учеными разных стран: a = 6378245 м, b = 6356863 м.
Полярное сжатие . Иногда за фигуру Земли принимают сферу с радиусом R=6371,11 км.
2.Методы проекции
Точки земной поверхности имеют различные высоты над уровненной поверхностью. В геодезии для определения их на уровненной поверхности принят метод проекций. Используется прямоугольная (ортогональная) проекция.
При этом линии проектирования должны быть перпендикулярны поверхности, на которую проектируются точки земной поверхности.
Мы познакомились с замечательным свойством уровненной поверхности: она перпендикулярна в каждой точке к отвесной линии.
Допустим, что имеются некоторые точки земной поверхности A, B, C, D и уровненная поверхность – U.
Рис.2 | Из A, B, C, D опустим отвесные линии к. получим a, b, c, d – горизонтальные проекции точек A, B, C, D. Если таким образом спроектировать все точки земной поверхности, то окажется что каждой линии и контуру земной поверхности будут соответствовать линии и контур уравненной поверхности, то будет получено изображение земной поверхности на уравненной поверхности. |
Благодаря использованию этого метода изучения физической поверхности Земли сводится к решению двух задач:
Эти задачи решаются при помощи координат.
Координаты – величины, которые определяют положение любой точки на поверхности или в пространстве относительно принятой системы координат.
3. Системы координат
Системы координат, применяемые в геодезии, делятся на две группы:
пространственные
| плоские
|
Географическая система координат является общепринятой и единой для всего Земного шара.
Рис.3 | Экватор – параллель, проходящая через центр эллипса. Меридианы – линии пресекающие () поверхность эллипсоида плоскостями, проходящими через PP1 (имеющие форму эллипса). Параллели – линии, поверхность эллипсоида плоскостями перпендикулярными (^) оси вращения PP1. |
1) Географическая система координат представляет собой две плоскости, одна из которых – плоскость начального меридиана PM0P1, а вторая – плоскость экватора EM0Q. За начальный меридиан принимается меридиан, проходящий через г.Гринвич, близ г.Лондона.
Положение всякой точки M в этой системе определяется двумя углами: географической широтой и географической долготой .
Широта - угол между плоскостью экватора и отвесной линией точки M.
Долгота - угол между плоскостями нулевого меридиана и меридиана, проходящего через точку M.
– Широты считаются в обе стороны от экватора (от 0о до 90о). Они бывают северные и южные.
– Долготы считаются от начального меридиана в обе стороны от 0о до 180о (восточные и западные).
Широты и долготы называются географическими координатами. Они могут быть определены для каждой точки из астрономических наблюдений.
2) Плоская прямоугольная система координат Гаусса–Крюгера – сущность проекции Гаусса–Крюгера состоит в следующем: Земной эллипсоид делится меридианами через 6о на 60 зон.
Рис.4 | Зоны нумеруются с Запада на Восток. Плоские изображения зон получают путем особого проектирования каждой зоны на плоскость. В геодезии используется цилиндрическая поперечная проекция Гаусса. При этом вся зона переходит с эллипсоида на плоскость в несколько расширенном виде. В результате такого проектирования получают изображение эллипсоида в виде 60 зон, примыкающих друг к другу на экваторе. |
Рис.5 | В каждой зоне изображение осевого меридиана принимается за ось X, а экватор за ось Y. |
Рис.6 | Начало координат – точка изображение осевого меридиана и экватора. |
Чтобы избежать отрицательных значений ординат в каждой зоне начало координат переносят на 500 км на Запад от осевого меридиана зоны. В этом случае ординаты называются приведенными или преобразованными.
Рис.7 |
В каждой из 60 зон численные значения координат X и Y могут повторяться. Для однозначных положений точки земной поверхности пред каждой ординатой ставится номер зоны (Зона 11 ). Высота точек в обеих системах координат определяется при помощи нивелирования. Числовые значения высот точек земной поверхности называются отметками. Различают абсолютные и относительные отметки.
Абсолютная отметка – расстояние на отвесной линии (M).
Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 2000 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!