2.5. Уровенные поверхности и силовые линии.

Линии нормальные к уровенным поверхностям, называются силовыми линиями.

Уровенные поверхности и силовые линии гравитационного поля Земли располагаются вблизи земной поверхности примерно так, как показано на рис. 12.

Касательная к силовой линии в данной точке есть отвесная линия в этой точке. Следовательно, отвесная линия является нормальной к уровенной поверхности (рис.13) Поверхность воды в спокойном состоянии будет одной из уровенных поверхностей.

Можно провести бесчисленное множество уровенных поверхностей; каждая из них в близи земной поверхности будет поверхностью неразрывной, замкнутой без складок и ребер. Вид уровенной поверхности зависит от распределения масс в теле Земли. Для иллюстрации этого обратимся к рис. 2.4 который дополним показом уровенной поверхности ( рис 2.9) При равномерном распределении масс эта поверхность будет занимать положение, показанное на рис. 2.9 пунктиром. При наличии массы М с преувеличенной плотностью уровенная поверхность будет иметь некоторый выгиб кверху.

2.1. Основная уровенная поверхность.

Геодезические измерения связаны с направлением отвесной линии в тех точках , в которых они выполняются В каждой точке результаты измерений могут быть отвесными именно к той уровенной поверхности, которая проходит через данную точку. Но в этом случае результаты измерений на пунктах какой-либо геодезической сети окажутся отнесенными к различным уровенным поверхностям и замкнутых фигур в сети не образуется. В связи с этим возникает необходимость приведения результатов всех геодезических измерений, прежде всего к некоторой данной или принятой в качестве общей исходной уровенной поверхности.

Пример: пусть приложен полигонометрический ход А, В, С, D… (рис 14 )

Пусть S₁, S₂, S₃ – непосредственно измеренные стороны хода, а S₁^˚, S₂^˚, S₃^˚ – их горизонтальные проложения на соответствующих уровенных поверхностях.

Из рис.14 нетрудно видеть, что для перехода к общей уровенной поверхности KL в горизонтальные проложения нужно будет ввести некоторые поправки, так как очевидно, что S₁^˚≠ S₁´, S₂^˚≠ S₂´, S₃^˚≠ S₃´,… Только после этого возможно вести обработку данного полигонометрического хода на уровенной поверхности

Аналогичные примеры можно привести также и для других видов геодезических построений.

Из бесчисленного множества уровенных поверхностей естественно и целесообразно в качестве общей уровенной поверхности взять ту, которая возможно лучше представляет фигуру Земли в целом.

В качестве общей основной уровенной поверхности целесообразно принять ту, которая совпадает с поверхность воды в океанах и открытых морях при условии полного покоя водных масс, т.е. при отсутствии приливов и отливов, волнений, течений и других нарушений равновесия водных масс в океанах и морях.

Практически в качестве основной уровенной поверхности берут так называемый средний уровень океана (моря), определяемый из многолетних наблюдений уровня воды по футштокам на морских водомерных станциях. Такие станции и футштоки имеются во многих странах. В Советском Союзе основным является Кронштадтский футшток, по которому уровень Балтийского моря наблюдается с 1825 г. Нуль Кронштадтского футштока соответствует среднему уровню Балтийского моря и принят за начало счета высот для всех геодезических сетей Украины.