Топографическая карта
Понятие о форме и размерах Земли. Геоид. Рефернец-эллипсоид.
Форма Земли - её физ. пов-ть., эллипсоид вращения (вокруг малой оси). Неправильное геометрическое тело.
R=6371,11 км. S=40000 км
Геоид - геометрическое тело, отражающее распределение потенциала[1] силы тяжести на Земле. Геоид определяется как эквипотенциальная поверхность земного поля тяжести (уровенная поверхность), приблизительно совпадающая со средним уровнем вод Мирового океана в невозмущённом состоянии и условно продолженная под материками. Отличие реального среднего уровня моря от геоида может достигать 1 м. По определению эквипотенциальной поверхности, поверхность геоида везде перпендикулярна отвесной линии.
Модель спокойного состояния мирового океана. Отвесная линия – совпадает с направлением силы тяжести. Геоид имеет сложную форму из-за рельефа.
Референц-эллипсоид – земной эллипсоид с определёнными размерами и ориентированный определённым образом. В России размеры получены под руководством Красовского. Большая полуось а=6378245 м, малая полуось б=6356863 м, полярное сжатие = (а-б)/а=1/298,3.
земной эллипсоид геоид
План, карта. Различия между ними. Масштабы. Виды масштабов.
План – чертёж, на к-ром в уменьшенном и подобном виде изображена горизонтальная проекция небольшого участка Земной пов-ти. Получен в результате ортогонального проектирования точек земной пов-ти на плоскость. Нельзя составить на большую территорию, т.к. сферическая пов-ть Земли не может быть развёрнута без складок и разрывов.
Карта – чертёж, на к-ром по определённым математическим законам с учётом общей кривизны Земли изображена пов-ть большого участка.
Различие – при составлении карты проецирование производят с искажениями пов-ть за счёт влияния кривизны Земли, на плане изображение получают практически без искажения.
Масштаб – отношение отрезка на плане или карте к его горизонтальному проложению на местности.
Масштаб:
Числовой. 1/М. 1/100 = 1 см на плане равно 100 см на местности. Из двух маштабов более крупный тот, знаменатель которого меньше. 1/М = L/d.
Линейный. Шкала с делениями, соответствующими данному числовому масштабу.
Поперечный. Для измерений и построений повышенной точности. Сетка на масштабной линейке – трансверсали.
ортогональное
проецированние местности.
линейный
и поперечный масштабы
3. Системы координат, применяемые в геодезии.
Географические координаты (долгота λ и широта φ) являются обобщенным понятием астрономических и геодезических координат и используются в случаях, когда нет необходимости учитывать разницу между названными координатами. Астрономические широту и долготу определяют с помощью специальных приборов относительно уровенной поверхности и направления силы тяжести. При проецировании астрономических координат на поверхность земного референц-эллипсоида получают геодезические широту и долготу.
Прямоугольные местные координаты являются производными от зональной системы координат Гаусса-Крюгера и распространяются на небольшой по площади территории. Ось абсцисс совмещают с меридианом некоторой точки участка либо ориентируют параллельно основным осям инженерных сооружений. Координатные четверти нумеруют по часовой стрелке и именуют по сторонам света: I-СВ, II-ЮВ, III-ЮЗ, IV-СВ.
Полярная система координат определяет положение точки на плоскости полярным горизонтальным углом, отсчитываемым от некоторого начального направления, и горизонтальным проложением.
Спутниковые системы определения координат (российская Глонасс и американская GPS), в состав которых входят: комплекс наземных станций автоматического наблюдения за спутниками, искусственные спутники Земли с радиусом орбит около 26 000 км и приемная аппаратура потребителей.
При функционировании системы пространственное положение спутников определяют с наземных станций наблюдений, равномерно расположенных по всему миру и имеющих определенные пространственные координаты. Все станции связаны с головной станцией управления высокоскоростными линиями передачи данных и уточнения параметров орбит спутников в единой системе координат.
Спутники передают периодически уточняемые эфемириды - набор координат, которые определяют положение спутников на орбите в различные моменты времени. Под влиянием гравитационного поля Земли и других факторов параметры исходных координат спутниковых систем изменяются и поэтому постоянно уточняются. В настоящее время точность "бортовых эфемирид", которые получают путем экстраполяции уточненной орбиты на несколько дней вперед, составляет 20-100 м, а при использовании специальных методов обработки - около 1 м.
При эксплуатации системы GPS определение местоположения предусмотрено в Мировой системе координат 1984 г (WGS-84). Начало координат в этой системе находится в центре масс Земли, ось Z параллельна направлению на условный земной полюс, ось X определяется плоскостями начального меридиана WGS-84 и экватора. Начальный меридиан WGS-84 параллелен нулевому меридиану, закрепленному координатами станций наблюдений. Ось Y дополняет систему координат до правой. Начало и положение осей координат системы WGS-84 совпадают с геометрическим центром и осями общеземного эллипсоида WGS-84.
В России создана геодезическая система координат ПЗ-90 (параметры Земли 1990 г). Она закрепляется 30 опорными пунктами на территории бывшего СССР, координаты которых получены методами космической геодезии.