2.2.4.Общеземной эллипсоид.

Создание метрической системы содействовало дальнейшему уточнению размеров земного эллипсоида. Для этого в разных странах выполнялись многочисленные измерения, которые обрабатывались и сравнивались с предыдущими (табл.1)

табл.1

Вычислитель	год	Большая полуось a, м.	Малая полуось b, м.	Сплюснутость	Длина ¼ меридиана, м.
Деламбр	1800	6 375 653	6 356 564	1:334,0	10 000 000
Бессель	1841	6 377 397	6 356 079	1:299,2	10 000 856
Кларк	1866	6 378 206	6 356 584	1:295,0	10 001 887
Жданов	1893	6 377 717	6 356 433	1:299,7	10 001 389
Хейфорд	1909	6 378 388	6 356 912	1:297,0	10 002 283
Красовский	1940	6 378 245	6 356 863	1:298,3	10 002 136
ИСЗ	1979	6 378137	6 356 752	1:298,257	10 001 965

Разные размеры элементов земного эллипсоида свидетельствуют о том, что фигура Земли не является математическим правильным эллипсоидом, а представляет собой тело, лишь в общих чертах похожа на эллипсоид. Как шар был первым приближением для представления о фигуре Земли,так и сфероид оказался вторым, но немного более точным приближением к действительной фигуре Земли. Его форма берется за основу при решении всех практических задач геодезии и создании точных карт.

Эллипсоид вращения, центр и экватор которого совпадают с центром масс и экватором Земли, и наилучшим образом аппроксимирует поверхность геоида в планитарном масштабе называется общеземным эллипсоидом.

2.2.5. Трехосный эллипсоид.

Земля имеет:

-экваториальную ассиметрию, вызванную тем что 2⁄3 суши находится в Северном полушарии;

-меридианальную ассиметрию, порожденную Тихим океаном, водами которого покрыто 35% поверхности Земли в Северном и Южном полушариях;

-планетарную ассиметрию – на Южном полюсе расположен самый высокий континент планеты Антарктида, а на Северном – такой же по площади Северный Ледовитый океан.

Данные ИСЗ и наземные измерения показывают также, что Южное полушарие более сжато, чем Северное. Вследствие этого Земля слегка похожа на грушу с «хвостиком» на Северном полюсе, т.е. он на 40 м дальше от экватора, чем Южный.

Таким образом, Земля является трехосным эллипсоидом, у которого экватор – это эллипс с малым сжатием Е= 0,0001, меридиан-эллипс с полярным сжатием α=0,003. Трехосный эллипсоид как фигура сравнения более точно представляет фигуру Земли, чем сфероид. Используется при изучении Земли в планетарном масштабе.

3. Геоид планеты «Океан»

3.1. Нормальная Земля.

Теории, ускорившие начало градусных измерений основывались на различных гипотезах о внутреннем строении Земли. Так Ньютон определял сжатие земного сфероида (1/230) в предположении, что Земля представляет собой однородную массу с одинаковой плотностью. Позже Гюйгенс предположил, что вся масса Земли сосредоточена в центре и определила α =1/578

Эти расхождения заставили участника Лапландской экспедиции французского математика Клеро заняться теорией фигуры Земли. Он первый ввел термин «фигура Земли». Его исследования подтвердили тесную связь фигуры Земли с ее внутренним строением и показали, что результаты измерений распределения силы тяжести на ее поверхности могут использоваться для изучения внутреннего строения Земли.

Ученый предположил, что Земля состоит из концентрических слоев и вывел теорему, устанавливающую связь между распределением силы тяжести на поверхности Земли как идеального сфероида в зависимости от широты и скорости вращения.

Общеземной эллипсоид, у которого экваториальный радиус (большая полуось) а, полярное сжатие α, масса М и угловая скорость ω совпадают с соответствующими параметрами Земли называется Нормальной Землей. Ее параметры определяются из совместной обработки астрономо-геодезических, гравиметрических и спутниковых данных и стандартизируются международными соглашениями.

Нормальное значение силы тяжести на экваторе, на полюсе и в любой точке на поверхности Нормальной Земли может быть вычислено по формуле Клеро.