Эллипсоид

Эллипсоидом называется тело, получаемое вращением эллипса вокруг одной из своих осей. В частности, сжатый сфероид является эллипсоидом, получаемый враще­нием эллипса вокруг своей меньшей оси. Сжатый сфероид - принципиальная форма в моделировании поверхности Земли.

Земля не является точным эллипсоидом и отклонения от этой формы постоянно развиваются. Для картографирования, однако, эта проблема может быть решена соот­ветствующим подбором констант эллипсоида и незначительные изменения формы Земли в процессе эволюции могут быть учтены при составлении карт различных рай­онов Земли.

Существует более дюжины принципиальных эллипсоидов, применяемых в од­ной или нескольких странах. Эта разница в размерах получается не только из-за раз­личной точности геодезических измерений, но и из - за того, что кривизна Земной по­верхности - не однородна из - за неравномерности гравитационного поля. До недавнего времени параметры эллипсоидов подбирались для моделирования формы Земного шара в каком-нибудь конкретном районе страны или отдельного континента.

Полярная ось модельного эллипсоида для такого конкретного района обычно не совпадала с действительной осью Земли. Те же самые трудности были и с двумя эква­ториальными плоскостями. Расстояние между их центрами обычно было порядка не­скольких сот метров. Только спутниковую систему измерения координат, такую как, например WGS72, можно считать геоцентрической. Эллипсоиды более поздних моде­лей Земли дают более полное представление о ее форме, чем эллипсоиды с парамет­рами вычисленными на основе измерений на поверхности, но обычно они не являются ”лучшим приближением” для конкретного района.

Геодезические параметры

Геодезические параметры являются определяющими в моделировании поверх­ности Земли. Обычно они состоят из параметров эллипсоида, определяют ориентацию этого эллипсоида относительно земной поверхности, определяют единицу измерения длины, официальное название местности на той поверхности, где они будут приме­няться. Поверхность эллипсоида вместе с ”начальной точкой” отсчета образуют сово­купность геометрических параметров, близко совпадающих с реальной кривизной дан­ной местности и определяют гладкую математическую поверхность, расположенную на среднем уровне моря. ”Начальная точка” определяется широтой, долготой и высотой над поверхностью эллипсоида.

Выбрав эти параметры, можно выполнять измерения на земной поверхности, будучи ”привязанным” к поверхности воображаемого эллипсоида. Долгота и широта всех контрольных точек в данном районе затем вычисляется в соответствии с поверх­ностью принятого эллипсоида и ”начальной точкой“. В уравнениях, проецирующих этот участок на крупномасштабную карту, необходимо использовать те же самые пара­метры эллипсоида, что и при выполнении геодезических измерений ; в противном слу­чае результат проецирования не будет совпадать с реальной картиной местности. Севе­роамериканская система единиц измерения (NAD27) - наиболее часто применяемая в геодезии на территории США, Канады и Мексики. В Европе наиболее часто применя­ется система (ED50),которая, в частности, используется при разработке месторождений в Северном море. Геодезическая система единиц измерения является частью науки и политики.