Системы координат, применяемые в топографии.

Координатами называются угловые и линейные величины (числа), определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве.

Существует много различных систем координат которые находят широкое применение в различных областях науки и техники.

В топографии применяют такие системы координат, которые позволяют наиболее просто и однозначно определять положение точек земной поверхности как по результатам непосредственных измерений на местности, так и с помощью карт. К числу таких систем относятся географические, плоские прямоугольные, полярные и биполярные координаты.

В системе географических координат положение любой точки земней поверхности относительно начла координат определяются в угловой мере. За начало у нас и в большинстве других государств принята точка пересечения начального (Грин­вичского) меридиана с экватором. Являясь, таким образом, единой для всей нашей планеты, система географических координат удобна для решения задач по определению взаимного положения объектов, расположенных на значительных расстояниях друг от друга. Поэтому в военном деле эту систему используют главным образом для ведения расчетов, связанных с применением боевых средств, дальнего действия, например баллистических ракет, авиа­ции и др.

Система плоских прямоугольных координат яв­ляется зональной; она установлена для каждой шестиградусной зоны, на которые делится поверхность Земли при изображении ее на картах в проекции Гаусса, и предназначена для указания по­ложения изображений точек земной поверхности на плоскости (карте) в этой проекции.

Началом координат в зоне является точка пересечения осевого меридиана с экватором, относительно которой и определяется в линейной мере положение всех остальных точек зона. Начало координат зоны и ее координатные оси занимают строго опреде­ленное положение на земной поверхности. Поэтому система пло­ских прямоугольных координат каждой зоны связана как с систе­мами координат всех остальных зон, так и с системой географи­ческих координат.

Применение линейных величин для определения положения точек делает систему плоских прямоугольных координат весьма удобной для ведения расчетов как при работе на местности, так я на карте. Поэтому в войсках эта система находит наиболее ши­рокое применение. Прямоугольными координатами указывают положение точек местности, своих боевых порядковой целей, с их помощью определяют взаимное положение объектов в пределах одной координатной зоны или на смежных участках двух зон.

Системы полярных и биполярных координат являются местными системами. В войсковой практике они приме­няются для определения положения одних точек относительно других на сравнительно небольших участках местности, например при целеуказании, засечке ориентиров и целей, составлении схем местности и др. Эти системы могут быть связаны с системами прямоугольных и географических координат.

Система плоских полярных координат (рис. 16) состоит из точки О—начало координат, или полюса, и началь­ного направления ОР, называемого полярной осью. Положе­ние точки М на местности или на карте в этой системе опреде­ляется двумя координатами: углом положения Q, который измеряется по ходу часовой стрелки от полярной оси до направ­ления на определяемую точку М (от 0 до 360°), и расстоянием ОМ=D

В зависимости от решаемой задачи за полюс принимают наблю­дательный пункт, огневую позицию, исходный пункт движения и т. п., а за полярную ось—географический (истинный) меридиан, магнитный меридиан (направление магнитной стрелки компаса) или же направление на какой-либо ориентир.

Система плоских биполярных (двухполюсных) ко­ординат (рис. 17) состоит из двух полюсов А и В и общей оси АВ, называемой базисом или базой засечки. Положение любой точки М относительно двух данных на карте (местности) точек А и В определяется координатами, которые измеряются на карте или на местности. Этими координатами могут служить либо два угла положения, определяющих направления с точек А и В на искомую точку М, либо расстояния D₁=АМ. и D₂ =ВМ до нее. Углы положения при этом, как показано на рис. 17, измеряются в точках А и В или от направления базиса (т. е. А== ВАМ и В=АВМ или от других каких-либо направлений, проходящих через точки Л и В и принимаемых за начальные.

 

Рис. 16. Полярные координаты Рис. 17. Биполярные координаты

 

Например, на рис. 17 место точки М определено углами положения 61 и ©а, из­меренными от направлений магнитных меридианов.

Указанные выше системы координат определяют плановое положение точек на поверхности земного эллипсоида. Чтобы опре­делить положение точки на физической поверхности Земли, допол­нительно к плановому положению указывают ее высоту (отметку) над уровнем моря. В СССР счет высот ведется от среднего уровня Балтийского моря, от нуль пункта Кронштадтского водомерного поста. Высоты точек земной поверхности над уровнем моря назы­ваются абсолютными, а их превышения над какой-либо дру­гой точкой — относительными.