1.Понятия о форме и размерах Земли

Наша Земля близка по форме к сфероиду вращения, но ввиду неравномерностей она не может быть телом строгой математической формы.

Различают:

1) действительную (физическую) фигуру Земли, ограниченную реальной физической поверхностью Земли;

2) фигуру Земли, ограниченную основной уровенной поверхностью, называемую геоидом.

Уровенная поверхность – это замкнутая поверхность, которая получается путем продолжения поверхности океанов под материками в спокойном состоянии, и которая в каждой своей точке перпендикулярна к направлению действия силы тяжести. Такая поверхность называют основной уровенной поверхностью или поверхностью геоида.

Поверхность геоида всюду выпукла. Направления силы тяжести не пересекаются в центре Земли, так как горные породы разной плотности расположены в земле неравномерно. Вследствие этого фигура геоида весьма сложна и зависит от внутреннего строения Земли. Выясним это на следующем примере;

Пусть в верхних слоях литосферы расположено некоторое физическое тело Т (рис. 1), имеющее большую плотность, чем окружающие его горные породы. Под действием избыточного напряжения тела Т отвесные линии в точках С и С’ окажутся смещенными в направлении к телу Т, поэтому уровенная поверхность пройдет не по дуге ВКД, а по кривой BNД и не будет совпадать с уровнем Мирового океана.

Рис. 1

В свое время задача определения фигуры Земли формировалась как задача определения фигуры геоида. Однако выяснилось, что точное определение фигуры геоида является трудноосуществимой задачей и в настоящее время являющейся, пока нерешенной, т. к. распределение плотностей в теле Земли с достаточной полной пока неизвестно

2. Уровенная поверхность – это замкнутая поверхность, которая получается путем продолжения поверхности океанов под материками в спокойном состоянии, и которая в каждой своей точке перпендикулярна к направлению действия силы тяжести. Такая поверхность называют основной уровенной поверхностью или поверхностью геоида.

Референц-эллипсоид Ф. Н. Красовского

Препятствия, возникшие при решении задачи определения фигуры Земли, все же успешно были устранены введением понятия квазигеоида (мнимого геоида), совпадающего с геоидом на океанах и открытых морях и весьма мало (менее 2м) отступающего от поверхности геоида на суше.

Действительная фигура Земли, а также фигура Земли в виде геоида или квазигеоида не может быть выражена ни одной из поверхностей, рассматриваемых в математике. Наиболее близкой к геоиду является математическая поверхность – эллипсоид вращения, называемый земным эллипсоидом. Параметры: α – большая и β - малая полуоси эллипсоида. α = - сжатие эллипсоида.

Эллипсоид, имеющий наибольшую близость к фигуре Земли в целом, называется общим земным эллипсоидом. Референц-эллипсоид – это эллипсоид, имеющий строго определенные размеры, определенным образом ориентированный в теле Земли и принимаемый для обработки геодезических измерений в данной стране. Эллипсоид Красовского имеет параметры: а= 6378245 м, в= 6356863 м, α =

Этот эллипсоид является наиболее подходящим к телу Земли в пределах России, называется референц-эллипсоидом.