3. Системы координат, применяемые в геодезии. Понятие о примоугольной системе координат Гаусса-Крюгера
Под координатами в общем смысле понимают числа, определяющие положение точки на плоскости, любой поверхности или в пространстве.
В геодезии под координатами понимают совокупность трёх чисел, определяющих положение точки земной поверхности относительно некоторой исходной поверхности.
При определении координат точек земной поверхности в геодезии применяются следующие системы координат:
- система астрономических координат;
- система геодезических координат;
- система географических координат;
- система прямоугольных координат;
- зональная система координат в проекции Гаусса-Крюгера;
- система полярных координат.
А) Система астрономических координат
В системе
астрономических координат положение
точки определяется на уровенной
поверхности (поверхности геоида)
значениями астрономических
широты
и долготы
,
получаемых
по наблюдениям небесных светил.
За начало отсчёта координат в данной системе принимают плоскость экватора ЕQ, перпендикулярную к оси вращения Земли, и плоскость начального астрономического меридиана РМ0 Р1, в качестве которого принят Гринвичский меридиан ( рисунок 1.3 ).
Астрономическая широта - угол, образованный отвесной линией МО в данной точке и плоскостью экватора. Широты отсчитываются к северу и югу от экватора от 00 до 900. Они называются южными, если точки расположены к югу от экватора, и северными, если точки расположены к северу от него.
Астрономическая долгота - двугранный угол между плоскостями астрономического меридиана данной точки РmР1 и начального меридиана РМ0Р1. Долготы отсчитывают в градусной мере от 00 до 1800 или в часовой от нуля до 12 часов к востоку и западу от начального меридиана и называют восточными и западными.
Третьей координатой в этой системе координат является ортометрическая высота Н0 - высота точки М физической поверхности Земли над поверхностью геоида (рисунок 1.3).
Б). Система геодезических координат
Координатными плоскостями в этой системе координат являются плоскость экватора земного эллипсоида и плоскость Гринвичского меридиана, принятого за начальный (рисунок 1.4).
Плоскость экватора ЕQ проходит через центр эллипсоида О перпендикулярно к оси вращения РР1 эллипсоида. Плоскость РmР1, проходящая через нормаль Мр к поверхности эллипсоида в данной точке М, называется плоскостью геодезического меридиана этой точки. В качестве начального меридиана принят Гринвичский меридиан. В системе геодезических координат положение точки определяется на поверхности земного эллипсоида значениями геодезической широты В, геодезической долготы L и геодезической высоты НГ .
Геодезическая широта В точки М - угол между нормалью Мр к поверхности эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора ЕQ.
Геодезическая долгота L точки М - двугранный угол между геодезическим меридианом данной точки РМР1 и начальным РМ0 Р1, в качестве которого принят Гринвичский меридиан.
Геодезические широта и долгота отсчитываются точно так же, как и астрономические.
Геодезическая высота НГ точки М (рисунок 1.4) - расстояние по нормали от данной точки на физической поверхности до её проекции на поверхность земного эллипсоида.