Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Чистов Ю.И. Основные сведения из геодезии курс лекций

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
2.7 Mб
Скачать

Отвесная линия

Рве. 5.

Величина уклонения отвесной линии не постоянная для раз­ личных точек земной поверхности и может превышать 20"

Из-за имеющихся уклонений отвесной линии астрономические координаты точек не совпадают с геодезическими. Но при прове­ дении работ малой точности имя можно пренебречь.

Геоцентрические координаты

Положение точки на зллипсоиде в этой системе координат определяется геоцентрической широтой Ф и геодезической долгого! 1_

Геоцентрической широтой (рис. 6) называется угол, заклю­

11 -

ченный между линией, соединяющей центр эллипсоида е данной точкой и плоскостью нкнатора. Порядок счета долгот и т р о т тан кой не, как в геодезической системе координат.

*

Рис. 6.

Сферические координаты

Очень часто при расчетах и качестве модели Земин исполь­ зуют сферу (нар). Положенно точки на сфере определиетеи

двумя ^ординатами: сферической

пирогой

^

и сферической

долготой А

(рис. 7).

 

 

 

 

ОМ

Сферической ниротой У /

называется угон между нитей

, соединяющей центр сферы с данной точкой

М

и ялоско­

стью

экватора. Сферической долготой А

называется двугран­

ный угол между плоскостью начального нерадиана

и плоскостью

меридиана данной точки. Колн в качестве начального

МШ М И

12 -

принять гринвичский, то долгота точки в различных системах координат определяется одной и той же величиной, т .е .

L - Л .

р

Рис. 7.

Св*5ь между координатами.

Для производства расчетов на сфере необходимо переводить точки с эллипсоида на иар, т .е . переходить от геодезических координат к сферическим. Положение точки на сфере М, при этом определяется в результате пересечения линии 0U с повер­ хностью сферы (рис. 8).

Из рисунка 8 следует, что точки К

и

U

j ( расположен*

ные на поверхности эллипсоида и сферы,

лежат

в

одной мериди­

анной плоскости. Следовательно,геодезическая, геоцентрическая1 и сферические долготы этих точек равны между собой:

- / ? -

L » Ф = Л

Рис. В,.

Геоцентрическая ойрота точки U и сферическая шрота точки

Мтакже равны между собой, так как ати точки расположены на

Ф* ^ ).

А.между геоцентрической и геодезической широтой существует следующее ооотноиение:

tg ф =(/-ег) tgB* 0,993307 tg В ,

где @ - эксцентриситет земного эллипсоида.

- 14 -

Плоские прямоугольные координаты.

При изображении ограниченных участков земной поверхности на плоскости используют плоокие прямоугольные координаты.На­ правление осе! «ибжоается следующим образом Срис.9).

X

 

 

 

Рис. 9.'

Ось абсцисс

х

-

направлена на север;

Ось ординат

У

-

на восток.

Положение точки

"

а” на плоскости определяется двумя

координатами Х а

и у а .

Дня получения плоского изображения поверхности каре или эллипсоида используют равноугольную (конформную) проекцию Гаусса.

-15 -

§3. Основные озедения о проекции Гаусса.

Как известно^эллипсоид не принадлежит к числу развертыва­ ющихся поверхностей. Поэтому при проектировании точек эллипсои­ да на плоскость будут возникать искажения.’ Они будут минималь­ ны, если для этой цели воспользоваться конформной проекцией Гаусса.

Условие конформности означает, что малым фигурам на по­ верхности эллипсоида соответствуют подобные фигуры на плоско­ сти. Т .е. соответственные углы этих фигур равны, а оходотвенныё стороны пропорциональны.

Для уяснения сущности равноугольной проекции Гауооа вос­ пользуемся вспомогательной цилиндрической поверхностью, кото­ рая касается Земли - шара по одному иэ меридианов (рис.10), называемого боевым.

Рио. 10.

- 16 -

Проектирование точек земной поверхности на цилиндр производится лучами, проведенными из центра сферы 0. ПрИ атом точки на шаре будем обозначать большими буквами, а на цилиндре - малыми. Как известно, полученное изображение на цилиндре легко разворачивается в плоскость.

С увеличением размеров проектируемой зоны будут увели­ чиваться линейные искажения,и поэтому ее размеры следует

ограничивать.В СССР приняты шестиградусные зоны

по долготе

(рис.Ю ). Максимальные линейные искажения на

ее

границах

не превышает I : 1000.Каждая зона представляет

собой

двуугольник, расположенный между полюсами Р

и Р, и

ограниченный двумя меридианами (р и с .II),и ей

присваивается

определенный номер.

 

 

Рис. I I .

Средний меридиан зоны называют осевым, который,как и акватор,изображается на плоокости прямой линией. Пересечение I этих линий ( Oi ) является началом отсчета прямоугольных ,

координат в зоне. За ось абсцисс принята линия осевого меридиана с положительный направлением на север.

ось ординат принята линия экватора с положительным направле­

нием на восток. Для определения положения

точки

эллипсоида

(А) в

проекции Гаусса (а) необходимо знать

номер

зоны

(А/)и

ее прямоугольные

координаты ( оса ;

)А Изменение

знака

ординат точек,

расположенных слева

от осевого мери­

диана, создает неудобство при проведении вычислительных работ.

Поэтому принято

переносить

начало отсчета

на 500 км. влево,

т .е . к ординатам

всех точек

зоны добавлять

500 км, а номер

зоны, в которой располагается данная точка,приписывается слева условного значения ее ординаты. При переходе от условной запи­ си ординаты к ее действительному.значении сначала надо отбро­ сить написанный слева номер зоны, а затем из оставшегося числа вычесть 500000 м. Например, условная запись ординаты точки равна:

Уус, - 8553{*9’5-

Пользуясь приведенным выше правилом, получим действитель­ нее значение ординат точки

у = 153849,5 восьмой зоны.

Рассмотрим другой пример:

УусЛ= 6278356,6 будет

соответствовать у «-221643,4 ве­

стей зоны.

 

 

 

Нумерация зон ведется

в

направлении о запада

на восток.

(Рис.12). Западным меридианом

первой координатной

зоны приня­

то

считать гринвичский меридиан. Следовательно, долгота осево­

го

меридиана этой зоны будет равна

3 .° Долготу осевого мери­

диана

любой зоны можно определить

по формуле:

 

 

 

( г )

где N

- номер зоны.

 

10

}

г л

18 -

Р

Рио. 12.

§ 4. Динин и углы в прямоугольной системе координат

Для установления зависимостей между угловыми и линейными влементами фигур, расположенных на эллипсоиде и спроектирован­ ных на плоскости, воспользуемся рисунками 13 и 14.

На рис.13 показано:

0,Р - осевой меридиан; КР - меридиан точки К;

К М - геодезическая линия,т.е. линия кратчайшего расстояния между двумя точками ( К и U ) на эллипсоиде;

I -угол между осевым меридианом и меридианом

данной точки;

Акм- азимут стороны KU.

Азимутом (А) называется угол между северным направлением меридиана данной точки и направлением на предмет (точка К),

измеряемый по ходу часовой отрелки.

Рассмотрим изображение этих же элементов в проекции Гаусоа на плоскости (рис,14). При этом следует отметить, что точкам на эллипсоиде, которые обозначаются большими буквами ,

19 -

 

 

 

Рис. 13.

будут

соответствовать точки на плоскооти, которые обознача­

т с я

малыми буквами.

 

 

На рисунке 14 обозначено:

0,р -

проекция осевого меридиана;

к р

-

проекция меридиана

точки К;

k t

-

линия параллельная осевому меридиану;

k t

-

касательная к меридиану точки К;

к т -

изображение геодезической линии на плоскооти

(пунктиром);

 

к т '-

касательная к геодезической линии;

f K -

сближение меридианов - угол между меридианом точки и

линией .параллельной осевому меридиану;

ОСк -

дирекпионный угол -

угол между северным направлением

линии, проходящей через данную точку параллельно осевому мери­ диану зоны, и направлением на предмет, измеряемый по ходу часовой стрелки;

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ