1.3. Основные системы координат
Решив главную задачу геодезии, можно приступить к решению и остальных задач.
Для изучения земной поверхности с целью получения топографической информации о ней или решения инженерно-технических задач применяется метод проекций, который заключается в следующем. Изучаемые точки физической поверхности Земли проектируются на поверхность эллипсоида путём определения соответствующих величин в той или иной системе координат, связанной с математической формой и размерами Земли. В геодезии применяются различные системы координат. Остановимся на некоторых из них.
1.3.1. Система геодезических координат
В данной системе координат положение точек в пространстве определяется тремя величинами: геодезической широтой В, геодезической долготой L и геодезической высотой Н (рис.3) . Геодезическая широта и долгота определяют положение точки на поверхности эллипсоида, а высота – расположение точки (А) земной поверхности относительно сфероида.
A
P(z)
H
AO
B
O
Y
2
L
1
X
P1
Рис. 3. Схема геодезических координат
Геодезической широтой B называется угол между нормалью к поверхности эллипсоида в данной точке и плоскостью геодезического экватора, то есть плоскостью, перпендикулярной к малой оси в центре эллипсоида.
Геодезической долготой L называется двугранный угол между плоскостью начального геодезического меридиана и плоскостью геодезического меридиана, проходящего через данную точку. Плоскость геодезического меридиана проходит через данную точку и малую ось, ось вращения эллипсоида.
Геодезической высотой Н называется расстояние между данной точкой и поверхностью эллипсоида по нормали к ней.
Геодезические координаты вычисляют по результатам геодезических измерений.
1.3.2. Система астрономических координат
Наряду
с геодезическими координатами имеются
астрономические координаты
и
,
которые
определяются из астрономических
наблюдений.
Астрономической широтой называется угол между отвесной линией в данной точке и плоскостью небесного экватора.
Астрономической долготой называется двугранный угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью астрономического меридиана, проходящего через данную точку. Плоскость астрономического меридиана проходит через отвесную линию в данной точке и ось вращения Земли
Широты В и отсчитываются от экватора к полюсам и изменяются от 0 до 90 градусов с указанием северной или южной широты (с.ш. или ю.ш.). Долготы L и отсчитываются от начального (Гринвичского) меридиана к востоку (в.д.) и западу (з.д.) и изменяются от 0 до 180 градусов.
Геодезические и астрономические координаты отличаются из-за несовпадения отвесных линий и нормалей к поверхности эллипсоида. Это отличие зависит от величины уклонения отвесных линий, которая в равнинных районах составляет около 5 секунд, в горных районах – 10-15 секунд, в аномальных случаях – до 40 секунд и более.
При мелкомасштабном картографировании этим различием можно пренебречь и значения широты и долготы считают координатами общей системы географических координат.