19 Геометрические параметры общего земного Эллипсоида по современным данным

Геодезические параметры Земли 1990 года

Параметры общего земного эллипсоида и гравитационного поля Земли 1990 года получены по результатам наблюдений геодезических спутников ГЕОИК, включая доплеровские, дальномерные. Радиотехнические и лазерные измерения, фотографирование спутника на фоне звездного неба, измерения высоты спутника над морской поверхностью. ПриполученииПЗ-90 использовались также радиотехнические и лазерные измерения дальностей до спутников ГЛОНАСС и ЭТАЛОН, Гравиметрические данные на суше и в Мировом океане. ПривыводеПЗ-90 в качестве исходных фундаментальных геодезических постоянных использовались Значения скорости света, геоцентрической гравитационной постоянной и угловой скорости вращения Земли, рекомендованные Международным союзом геодезии и геофизики. Были уточнены значения параметров общего земного эллипсоида (большой полуоси, знаменателя сжатия, ускорения силы тяжести

На экваторе, нормального потенциала, зональных гармонических коэффициентов). Значения

фундаментальныхпостоянныхипараметровобщегоземногоэллипсоидаПЗ-90 приведены в табл. 1

Скорость света с 299792458 м/c

Геоцентрическая гравитационная постоянная (с

Учетом атмосферы) fM 398 600,44 x 10⁹м³/с²

Угловая скорость вращения Земли ω 7292115 x 10^-11рад/с

Параметры общего земного эллипсоида

Большая полуось эллипсоида a 6378136 м Знаменатель сжатия f 298,257839303

Ускорение силы тяжести на экваторе γe 978032,8 мГал

Поправка в ускорение силы тяжести за притяжение атмосферы на уровне моря δγa-0,9 мГал

Нормальный потенциал U0 62636861,074м²/с²

Зональный гармонический коэффициент второй степениС20 -484164,953 x 10^-9

Зональный гармонический коэффициент второй степени C40 790,3 x 10^-9

Точность отнесения системы координат ПЗ-90 к центру масс Земли характеризуется средними квадратическими погрешностями 1-2 м. ВзаимноеположениепунктоввПЗ-90 определяется с погрешностью около 0,3 м

Мировая геодезическая система 1984 года (WGS-84) созданная в США по материалам наблюдений более чем 30-ти ИСЗ, считается лучшей из зарубежных систем геодезических параметров Земли (с учетом ее модернизаций, проведенных в последние годы). Определяющими фундаментальными геодезическими постоянными системы WGS-84 являются: большая полуось общего земного эллипсоида a=6378137,0 м; геоцентрическая гравитационная постоянная fM, значение которой (с учетом атмосферы) Было принято равным 398600,4418x10^-9; нормированный второй зональный гармонический коэффициент С20 = -484164,953x10^-9; угловая скорость вращения Земли ω = 7292115.0 x 10^-11рад/с.

20. Высотные сети. Сущность геометрического нивилирования

Пункты высотной геодезической сети являются носителями высотных координат, определённых с большой точностью методом геометрического нивелирования. Поэтому такие пункты называют также нивелирными пунктами (центры нивелирных пунктов называют реперами).

Геодезическая высотная сеть есть совокупность реперов и геодезических пунктов, для центров которых определены высоты.

Высотная геодезическая сеть состоит, как правило, из системы пересекающихся высотных ходов, пункты пересечения которых называются узловыми точками. Отдельный высотный ход, который заканчивается точкой, не являющейся узловой или репером, называют висячим. Отметки на точки высотного хода передают от предыдущей точки к последующей методами геометрического или тригонометрического нивелирования.

сущность геометрического нивелирования

Геометрическим нивелированием называют процесс измерения разностей высот точек местности (превышений) и определения их высот с помощью горизонтального луча визирования геодезического прибора.

При геометрическом нивелировании превышение h между точками

А и В определяют с помощью горизонтального луча визирования

Способы геометрического нивелирования:

а — способ «из середины»; б — способ «вперед»

Горизонтальный визирный луч создает специальный геодезический

прибор — нивелир, устанавливаемый между точками А и В. На точках местности устанавливают нивелирные рейки с нанесенными на них делениями (см, мм). Горизонтальный визирный луч отсекает на рейках от их начала отрезки а и Ь, называемые отсчетами.

Геометрическое нивелирование «из середины» осуществляют следующим образом. Для определения превышения между точками А и В в этих точках отвесно устанавливают рейки и берут отсчеты а («взгляд назад») на точку А и в («взгляд вперед») на точку В.

Отсюда превышение между точками А и В равно: h=a-b

Если превышение h оказалось положительным, то это означает, что

передняя точка В расположена выше задней точки А и, наоборот, при отрицательном значении превышения h передняя точка расположена ниже задней.

Таким образом, превышение передней точки над задней равно разности отсчетов «взгляд назад» минус «взгляд вперед».

Если известна высота На задней точки А, то вычислив превышение

h, легко определить высоту Hb передней точки В по формуле:

Hb= На + h. То есть высота передней точки равна высоте задней плюс соответствующее превышение.

Высота последующей точки может быть также определена и через горизонт прибора Hi

Hi = На + а. (11.3)

Горизонт прибора равен высоте точки плюс «взгляд на эту точку».

Тогда высоту передней точки В легко определить по формуле:

Нь = Hi-b.

Высота точки равна горизонту прибора минус «взгляд на эту точку ».

Способ нивелирования «из середины» является основным при производстве инженерных работ, поскольку на результаты нивелирования практически не сказывается точность юстировки прибора (нивелира), а также влияние кривизны Земли и рефракции земной атмосферы.

При геометрическом нивелировании способом «вперед» прибор устанавливают таким образом, чтобы окуляр его трубы находился над точкой А . Вертикальное расстояние от центра окуляра до точки А называют высотой прибора и Высоту прибора обычно измеряют с помощью вертикально установленной рейки.

Если в точке В установить рейку и взять на нее отсчет «взгляд вперед» b, то превышение между точками А и В определится:

h = i - b,т. е. превышение между точками равно высоте прибора минус «взгляд вперед».

На результаты нивелирования способом «вперед» существенное влияние оказывает точность юстировки прибора (т. е. обеспечение практической горизонтальности визирной оси), а также влияние кривизны Земли и рефракции земной атмосферы. Поэтому геометрическое нивелирование способом «вперед» используют, как правило, при поверках и юстировках нивелиров перед началом полевых работ.