6. Системы координат и высот, применяемых в геодезии.

Координаты – параметры, характеризующие положение точки в пространстве и на поверхности

В геодезии применяется географическая СК (геод. и астроном-кая).

При геодез. пл-ть: пересечение пл-ти экватора эллипсоида и пл-ти начального меридиана; получаемые координаты: геод. широта, геод. долгота, геод. высота (B,L,H).

При астрон.коорд.пл-ть – это: пересечение пл-ти экватора геоида и пл-ти начального меридиана; координаты: астр. широта, астр. долгота, астр. высота (?,?,H)

Астрономическая широта j это - угол, составленный отвесной линией в данной точке с плоскостью экватора. Астрономическая долгота l – угол между плоскостями Гринвичского меридиана и проходящего через отвесную линию в данной точке астрономического меридиана. Астрономические координаты определяют на местности из астрономических наблюдений.

Когда уклонение отвесных линий не учитывается, обобщается геод. и астроном., и образуют географ.

Геодезическая широта – угол, образованный нормалью к пов-ти эллипсоида в данной точке и пл-тью геодезического экватора, т.е. плоскостью, проходящей через центр эллипсоида перпендикулярно к его малой оси; Широта отсчитывается от экватора к северу и югу от 0° до 90° и называется северной или южной. Северную широту считают положительной, а южную - отрицательной.

Геодезическая долгота – двугранный угол м/у пл-тью начального геодезического меридиана и пл-тью меридиана, проведенного через данную точку.

Долготы отсчитывают от начального меридиана в пределах от 0° до 360° на восток, или от 0° до 180° на восток (положительные) и от 0° до 180° на запад (отрицательные).

Геодезической высотой точки является ее высота Н над поверхностью земного эллипсоида.

Геодезические координаты с пространственными прямоугольными координатами связаны формулами

X = (N + H) cosB cosL,

Y = (N+H) cosB sinL,

Z = [(1 - e2) N+H] sinB,

где e - первый эксцентриситет меридианного эллипса и N - радиус кривизны первого вертикала. При этом N=a/(1 - e2 sin2B)1/2.

Геодезические и пространственные прямоугольные координаты точек определяют с помощью спутниковых измерений, а также путем их привязки геодезическими измерениями к точкам с известными координатами.

Абсолютная высота – расстояние по отвесной линии от точки на земле до уровенной поверхности.

В России за уровенную пов-ть принят уровень Балтийского моря, поэтому система высот – Балтийская.

7. Ориентирование линий, ориентировочные углы и связь между ними.

Ориентировать линию на местности – это значит определить её направление по отношению к меридиану.

Для того, чтобы определить направление используют углы. Ориентировочные углы - азимут (A), дирекционный угол (), румб (r).

Азимут - горизонтальный угол отсчитывающийся от северного направления истинного меридиана до линии на местности по ходу часовой стрелки. 0≤A≤360°.

Азимут – прямой и обратный (MN и NM): NM=MN+()+180°.

Азимуты бывают истинный и магнитный.

- Истинный отсчитывается от истинного меридиана.

- Магнитный отсчитывается от магнитного меридиана до линии на местности (Am).

Горизонтальный угол, образуемый направлением истинного и магнитного меридианов – склонение магнитной стрелки  или магнитное склонение: A=+; A=A_м+.

Дирекционным углом  - угол, отсчитываемый от ист меридиана зоны до линии на местности. От 0 до 360°.

Прямой и обратный дирекционный угол - _об.=_пр.+180˚.

Связь между азимутом и дирекционным углом: A=± (- - западное сближение меридиан, + - восточное сближение меридиан).

Румб - острый угол, отсчитываемый от меридиана от о до 90гр. Может идти против часовой стрелки. (здесь картинка с румбами, лучше продиктовать: связь между румбом и дирекционным углом:

СВ: r = ;

ЮВ: r = 180 - ;

ЮЗ: r =  - 180;

СЗ: r = 360 - ;

8. Геодезическая опорная сеть

Геодезическая сеть – это система опорных пунктов, капитально закрепленных на местности, положение которых определено в общей для них системе координат.

Создание ГОС позволяет решать след задачи:

1. определить координаты точек местности в общей системе координат.

2. позволяет исключить систематическое накопление погрешности геодезических измерений.

3. позволяет осуществить контроль за производством геодезических измерений.

4. позволяет исключить перекрытие на соседних съемочных участках.

5. позволяет исключить «белые пятна» между соседними участками съемки.

6. позволяет получить изображение пов-ти земли в виде планов и карт.

На местности сначала создается редкая опорная геодезическая сеть(самая точная), которая по мере необходимости сгущается до необходимой плотности опорных пунктов.

Система ГОС создается в виде совокупности простых геометрических фигур, определить элем-ты которых не представляет сложности.(в виде системы треугольников, ломаных линий)

С каждого пункта ГОС должно быть видно не мене 3-х опорных пунктов.

Принципы создания ГОС:

1. переход от общего к частному.

2. переход от более точных измерений к менее точным.

При создании ГОС на местности производят комплекс геодезических работ: измерение горизонтальных и вертикальных углов, длин линий, определение превышений и высот точек, закрепление пунктов сети. При этом все работы производят с контролем для исключения грубых ошибок и для оценки точности проводимых измерений.

9. Классификация геодезической опорной сети

Если пункты данной геодезической сети несут только плановые коор­динаты X и У, то такую сеть называют плановой, если только высоты Н, то — высотной. Если пункты сети имеют все три координаты X, Y и H, то та­кую геодезическую сеть называют планово-высотной.

По своему назначению и точности геодезические сети разделяют на государственные, сети сгущения и съемочные сети.

Точную геодезическую сеть, имеющую координаты, распространяе­мые на всю территорию страны и являющуюся основой для построения других сетей, называют государственной геодезической сетью.

- Плановая: триангуляция, трилотерация, полигонометрия 1-го 2-го 3-го 4-го классов.

- Высотная: сети геометрического нивелирования 1-го 2-го 3-го 4-го классов.

Сеть, полученную в результате развития между пунктами государст­венной геодезической сети и связывающую их со съемочными сетями, называют геодезической сетью сгущения.

- Плановая: аналитические сети 1-го 2-го разрядов.

- Высотная: сети геометрического нивелирования.

Геодезическую сеть, создаваемую для непосредственного производ­ства топографических съемок, для геодезического обеспечения инженерных работ и решения других научных и практических задач, называют съемочной геодезической сетью.

- Плановая: теодолитные, тахеометрические, мензульные ходы.

- Высотная: тахеометрические, теодолитно-нивелирные и нивелирные ходы.

Специальная ГОС: плановая, высотная.