Тема 1. Форма и размеры Земли

Геодезия – наука об измерениях, производимых для определения формы и размеров Земли и изображения ее поверхности на плоскости.

Общую фигуру Земли образует основная уровенная поверх­ность.

Уровенной называют поверхность, которая пересекает от­весные линии под прямым углом. Теоретически такая поверх­ность может быть образована около любой заданной точки (рис. 1). Спокойную поверхность морей вместе с ее мысленным продолжением под материками приняли за основную уровенную поверхность. Идеальную фигуру, ограниченную ос­новной уровенной поверхностью, называют геоид и принимают за общую фигуру Земли.

Рис. 1 Геоид

 

Общую фигуру Земли невозможно выразить математическими формулами: Ввиду этого за фигуру Земли принимается эллипсоид вращения или сфероид.

 

Рис. 2 Эллипсоид вращения (сфероид)

Для территории России с 1946 г. ис­пользуют эллипсоид, вычисленный к 1940 г. под руко­водством профессора Ф.Н. Красовского и профессора А.А. Изотова. Его размеры: большая полуось Земли – а=6 378 245 м., малая полуось Земли - ƅ = 6 356 863 м

Сжатие = 1: 298,3

В некоторых геодезических и картографических работах Землю принимают за шар с радиусом R = 6371 км.

Одной из систем координат, с помощью которых можно опре­делять положение точек на поверхности Земли, является систе­ма географических координат. Для определения расположения точек используют линии ме­ридианов и параллелей.

Меридианом данной точки называют линию пересечения по­верхности Земли плоскостью, проходящей через ось вращения Земли и данную точку. Меридианы на сфероиде имеют форму эллипса. На рисунке 3линия PNEР' изображает меридиан Гринвичской астрономической обсерватории в Англии; его счи­тают начальным для всех стран мира. Кривая РМQР' — мери­диан точки М.

Параллелью данной точки называют линию пересечения по­верхности Земли плоскостью, перпендикулярной оси вращения Земли и проходящей через данную точку.

На рисунке 3 линия ЕQТ изображает экватор, а линия NМА – параллель точки М.

Широтой точки называется угол, составленный отвесной линией, опущенной из данной точки на плоскость экватора.

Долготой точки называется двухгранный угол, образованный начальным меридианом и меридианом данной точки.

Положение любой точки на поверхности земли можно определить по результатам геодезических измерений (геодезические координаты).

Рис. 3. Система географических координат

 

Систему геодезических координат образуют две взаимно перпендикулярный линии, лежащие в горизонтальной плоскости (рисунок 4). Ось абсцисс совмещают с осевым меридианом зоны, ось ординат с параллелью. Они образуют координатные четверти, которые номеруются по часовой стрелке. Положение точки 1 определяется координатами х₁ и у₁. Начало координат расположено на пересечении координатных осей. В зависимости от четверти, перед координатами ставятся знаки «+» и «–».

Рис. 4 Определение положения точки по координатам

Для полной характеристики положения точки необходимо знать еще третью координату – высоту.

 

Рис.5 Определение положения точек на земной поверхности

 

Высотой точки называется отвесное расстояние от данной точки до уровенной поверхности (см. рисунок 3). Высоты бывают относительные, абсолютные и условные.

Счет абсолютных высот ведется от исходной уровенной поверхности – среднего уровня океана. В России это нуль Кронштадского футштока (рисунок 5).

Условной высотой называют отвесное расстояние от точки до любой условной уровенной поверхности, принятой за нулевую.

 

Рис. 6 Определение превышения

 

Относительной высотой или превышением h точки называется высота её над другой точкой (точка Н₂ над точкой Н₁)_.

Самоконтроль:

1. Какие вопросы изучаются в дисциплине «Основы геодезии»?

2. Какова роль геодезии в строительстве?

3.Как можно определить положение точки на земной поверхности?

4.Что такое абсолютная отметка точки и превышение?