Метод проекций, принятый в геодезии. Высоты абсолютные и относительные. Балтийская система высот.
Общая форма Земли, как материального тела, определяется действием внутренних и внешних сил на её частицы: внутренней силы тяготения (придаёт форму шара) и центробежной силы (форма диска). Таким образом, Земля чуть сплюснута с полюсов –сфероид.
Реальные очертания земли крайне сложны и отличаются от сфероида (референц-эллипсоид).
Уровенная поверхность – поверхность, нормали к которой во всех её точках совпадают с направлением силы тяжести (отвесные линии). Основная уровенная поверхность совпадает с поверхностью мирового океана и продолжается под всеми материками. Образует геометрическую фигуру - геоид.
Для упрощения расчётов геоид заменяют эллипсоидом вращения, который получают в результате вращения эллипса вокруг своей малой оси. Такой эллипсоид называется референц-эллипсоидом.
В России постановлением правительства утверждены как обязательные при геодезических и картографичских работах параметры референц-эллипсоида Кросовского. Радиус экватора равен 6378245м. Полуось вращения Земли – 6356863м. Средний радиус 6371км
Центр референц-эллипсоида находится в центре масс Земли, а его малая ось совпадает с осью вращения Земли. Его поверхность наиболее совпадает с поверхностью геоида.
Реальная поверхность Земли отклоняется от поверхности референц-эллипсоида не больше чем на 150м
Чтобы ещё больше упростить форму Земли для решения задач, референц-эллипсоид заменяется шаром с радиусом Rср референц-эллипсоида. Их объемы и массы равны.
Географическая система координат. Преимущества и недостатки
Для непосредственного определения географических координат точки на карте используют линии меридианов и параллелей.
Меридиан– линия пересечения уровенной поверхности плосктями, проходящими через ось вращения Земли, т.е. плоскостями долгот. Начальным меридианом на поверхности Земли принято считать меридиан, проходящий через центр меридианного зала старейшей в Европе астрономической обсерватории в Гринвиче, вблизи Лондона.
Параллель - это воображаемая линия, образованная на поверхности Земли секущей плоскостью, перпендикулярной оси вращения Земли. Параллель, образованная плоскостью, проходящей через центр Земли, называетсяэкватор.
В системе географических координат местоположение проекции точки на сфероиде определяется двумя углами: широтой и долготой
Ш
иротой
точкиϕназывают угол, образованный
отвесной линией в данной точке и
плоскостью экватора. Этот угол
отсчитывается от плоскости экватора
на север и на юг, изменяясь от 0 до 90°.
Соответственно широта бывает северная
(+) и южная (–).Обозначается буквой Y (56°
с. ш. (северной широты) или ю. ш.).
Долготой точки λназывают двугранный угол, заключенный между плоскостью начального (Гринвичского) меридиана, и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку. От начального меридианадолготу отсчитывают на восток и запад, от 0 до 180°. Соответственно долгота бывает восточная (+) и западная (–). Обозначается буквой X (62° в. д. или 124° з. д.)
За начало отсчета высот принимают средний уровень Мирового океана. В России отсчет абсолютных высот ведут от нуля Кронштадтского футштока (медная доска с горизонтальной чертой, вделанная в гранитный устой моста через обводной канал в Санкт-Петербурге).
Географической высотойточки М называют расстояние по нормали от этой точки до поверхности земного эллипсоида. Географические координаты позволяют обрабатывать результаты геодезических измерений в единой для всей поверхности Земли системе координат.
Географическая система координат, использующая широту и долготу, хороша для определения положений объектов, расположенных на сферической поверхности Земли или промежуточном глобусе. Географические координаты могут быть распространены на всю поверхностьземного эллипсоида. В этом их большое достоинство. Однакоих применение в массовых геодезических работах затруднительно, посколькуоно связано со сложными вычислениями. Поэтому эти координатыприменяют при картографировании, навигации, создании и использованиигеоинформационных систем (ГИС) и т. д., но не в геодезии.