1. Понятие о формах и размерах Земли. Меридианы и параллели.

Общая площадь физической поверхности Земли составляет приблизительно 510 млн. км 2, 71 % ее занимают моря и океаны и 29 % —суша. Суша и дно морей и океанов представляют сложные сочетания возвышенностей и впадин, находящихся между собой в различных случайных сочетаниях. Самая высокая точка над уровнем океана находится на высоте 8848 м (гора Джомолунгма), а максимальная глубина океана — около 11 км.

Для научных и практических целей введены понятия — уровенная поверхность и геоид. Уровенной называют такую поверхность, точки которой имеют одинаковый потенциал силы тяжести. Эту поверхность еще называют эквопотенциальной. На всех точках уровенной поверхности сила тяжести направлена по нормали к ней. Уровенных поверхностей можно провести бесконечное количество; но ту из них, которая совпадает со средней поверхностью Мирового океана, находящегося в спокойном состоянии, продолжена под материками, по предложению в 1873 г. немецкого ученого Листинга, называют основной уровенной поверхностью, а тело, ограниченное этой поверхностью,— геоидом. У нас в стране принято, что основная уровенная поверхность проходит через начальную точку отсчета высот — нуль Кронштадского футштока, который совпадает со средним уровнем Балтийского моря. Поверхность геоида сложна из-за неравномерного распределения масс внутри Земли, поэтому тоже не поддается математическому описанию. В связи с этим М. С. Молоденским предложена вспомогательная поверхность — квазигеоид, которую можно определить без учета гипотез о строении Земли.

МЕРИДИАН - Половина окружности большого круга [a], плоскость [b] которого проходит через ось [c] вращения земли.  Т.е. линия, которая проходит от северного полюса к южному [красная линия на рисунке]. Нулевой меридиан, это меридиан, от которого начитается отсчёт долготы. Нулевой меридиан делит землю на два полушария - западное и восточное. Сейчас нулевым считается меридиан, который проходит через старую обсерваторию в Английском городе Гринвич. И называется он Гринвичский. Любая точка на нулевом меридиане будет иметь значение долготы 0°.

ПАРАЛЛЕЛЬ - Окружности малых кругов [a], параллельных экватору [b]. При этом экватор является нулевой и самой длинной параллелью. Можно представить параллели ка блины нанизанные на ось, которые при удалении от экватора, в ту или иную сторону, уменьшаются в диаметре.

2. Геодезическая и астрономическая система координат. Определение координат точек на карте.

Астрономические координаты точки определяются из непосредственных наблюдений небесных тел, выполненных на этой точке совершенно и независимо от других точек.

Положение точки в астрономической системе координат определяется относительно отвесной линии и оси вращения Земли.

А строномической широтой точки называется угол, отсчитываемый от плоскости экватора в плоскости астрономического меридиана до отвесной линии в этой точке, или дуга астрономического меридиана от экватора до точки. Астрономической долготой точки называется двугранный угол, отсчитываемый от плоскости гринвичского астрономического меридиана до плоскости астрономического меридиана данной точки, или дуга экватора между этими меридианами. Астрономическим азимутом направления называется двугранный угол, отсчитываемый от северной части плоскости астрономического меридиана данной точки по часовой стрелке до отвесной плоскости содержащей данное направление.

Связь астрономических координат с геодезическими осуществляется через составляющие отклонения отвеса в данной точке: b_м = f_м - x_м L_м = l_м - h_мsecf_м A_м = a_мк + (L_м - l_м)sinf_м

Плоскость, перпендикулярная к силовой линии в точке, называется плоскостью астрономического горизонта или просто плоскостью горизонта. На эту плоскость проектируются угломерными приборами направления между точками в пространстве, и в результате получают горизонтальные направления и горизонтальные углы. От плоскости астрономического горизонта отсчитываются вертикальные углы.

Проекцией отвесной линии на небесную сферу является астрономический зенит. При геодезических измерениях считается, что отвесные линии своего положения не меняют. Положение же оси вращения Земли относительно точек на ее поверхности непрерывно меняется. В связи с этим существует два понятия – мгновенная ось вращения и средняя ось вращения. Им соответствуют мгновенные и средние астрономические координаты.

Из-за движения мгновенных полюсов постоянно меняются астрономические координаты пунктов. Чтобы устранить это неудобство, мгновенные координаты, т. е. полученные непосредственно из наблюдений, приводят к среднему полюсу. До 1968 года результаты астрономических определений относили к среднему полюсу эпохи (Система полюса А. Я. Орлова), а за эпоху принимали последние 5 календарных лет. По результатам многолетних наблюдений обнаружилось, что средние полюсы разных эпох не совпадают из-за так называемого векового движения полюса Земли. Поэтому начиная с 1968 года координаты полюса Земли (мгновенного полюса) даются относительно среднего полюса в Системе Международного условного начала (МУН или OCJ).