2 Сведения о фигуре и размерах Земли

Фигура Земли обусловлена воздействием многих процессов, связанных с её образованием и существованием. Решающее значение при этом имеют силы внутреннего тяготения и центробежные.

Если бы земля была однородна и неподвижна, то под действием сил только внутреннего тяготения, как фигура равновесия, она бы имела форму шара. Вследствие же центробежной силы, вызванной вращением Земли вокруг своей оси, Земля приобрела бы форму земного сфероида, сплюснутого у полюсов.

Представить фигуру Земли в качестве сфероида можно с большим обобщением. Реальная поверхность Земли – это поверхность материков, дна морей и океанов. Она сложна и напоминает сфероид лишь в целом.

Для изучения фигуры земли введено понятие уровенной поверхности, что обусловлено тем, что 3/4 её площади занимают моря и океаны. Та из них, которая совпадает со средней поверхностью морей м океанов, находящихся в спокойном состоянии, называется основной уровенной поверхностью.

Фигура Земли, образованная основной уровенной поверхностью, мысленно продолженной под всеми материками и континентами, называется г е о и д о м.

Геоид – сложная, замкнутая фигура. Одной из её особенностей является то, что отвесная линия в любой точке физической (реальной) поверхности Земли перпендикулярна к поверхности геоида (основной уровенной поверхности), например, отвесная линия МN ( рисунок 1).

Следует отметить, что вследствие действия различных внутренних и внешних сил геоид является неправильной в математическом отношении фигурой, т.е. не может быть выражен математическим уравнением, Это не позволяет на поверхности геоида выполнять обработку геодезических измерений.

Вместе с тем исследованиями фигуры земли учёными различных стран установлено, что отступления поверхности геоида от поверхности правильной в математическом отношении фигуры – эллипсоида незначительны, не превышающие в самом неблагоприятном случае 150 м, что пренебрегаемо мало по сравнению с размерами Земли.

Поэтому поверхность эллипсоида, образованного вращением эллипса вокруг его малой оси РР^' (рисунок 2), принимают в качестве математической фигуры Земли и обработку геодезических измерений выполняют на его поверхности.

Параметрами, определяющими раз-

меры эллипсоида, являются большая а,

малая в полуоси и полярное сжатие .

Эллипсоид с параметрами а, в и , оп-

ределёнными по результатам измерений

на земной поверхности, называют

з е м н ы м эллипсоидом.

Земной эллипсоид, характеризующий Землю в целом, называют о б щ и м земным эллипсоидом.

Существуют земные эллипсоиды, которые определённым образом ориентированы в теле Земли на территории одной или нескольких стран. Они имеют размеры полуосей и полярного сжатия, определённых по результатам измерений, выполненных на территории одной или нескольких стран. Такие эллипсоиды называют референц-эллипсоидами.

На поверхности такого эллипсоида выполняется обработка результатов геодезических измерений на территории России, стран СНГ и некоторых государств Западной Европы. Параметры этого эллипсоида определены коллективом российских учёных под руководством профессора Ф.Н. Красовского и он носит название референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского.

Параметры эллипсоида Красовского получены по результатам обработки геодезических измерений, выполненных на территории СССР в период с 1925 по 1940 год и введены в действие постановлением Совета Министров СССР №746 от 20 апреля 1946 года.

Эти параметры опубликованы в открытой печати и соответствуют следующим значениям: а = 6378245 м, в = 6358863 м, = 1:298.3.