Методы проекций. Определение положения точек на земной поверхности. Влияние кривизны земли на измерения.

Геодезия и её развитие в современном научно- техническом состоянии.

Геодезия изучает физическую поверхность Земли, её форму, пространственное размещение и размеры имеющихся на ней природных объектов и социально-экономических, созданных человеком, элементов местности. Основными научными задачами геодезии являются: определение фигуры и размеров Земли, изучение движения материков, измерение разностей уровней морей и океанов, а также ряд задач, связанных с исследованием космоса. В геодезической науке выделяют две основные части: высшую геодезию и геодезию. В высшей геодезии изучаются методы измерений и их обработки с целью высокоточного определения взаимного положения высот отдельных точек на земной поверхности, составляющих опорные геодезические сети, и определение фигуры и размеров 3емли. В последнее время в высшей геодезии сформировалось новое научное направление - космическая (спутниковая) геодезия, изучающая проблемы использования искусственных спутников Земли в геодезических целях. Вторая часть геодезической науки - геодезия - включает топографию, фототопографию, прикладную (инженерную) геодезию. Топография изучает методы, технику и организацию работ по измерению на земной поверхности и обработке измерений с целью её изображения на картах и планах. Фототопография занимается изучением методов создания топографических планов по снимкам, полученным при фотографировании местности фотоаппаратом. Прикладная (инженерная) геодезия рассматривает методы, технику и организацию геодезических работ, выполненных при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений, а также при монтаже и установке сложного оборудования. В настоящее время в нашей стране геодезические работы получают дальнейшее развитие по всем направлениям - от работ, имеющих научное направление, до работ практического значения. Изучение размеров и формы Земли, ее внешнего гравитационного поля проводится с использованием комплексных наблюдений за искусственными спутниками Земли, а также астрономическими и астрономо-гравиметрическими наблюдениями. Почти во всех сейсмически активных районах страны заложены геодезические полигоны, на которых получают данные о движении земной коры, позволяющие решать ряд проблем геодинамики Земли. Повышение точности геодезических измерений позволяет выполнить более сложные задачи, связанные с изучением кинематических предвестников землетрясений как во времени, так и в пространстве, что должно послужить основой для создания системы геодезического обеспечения прогноза землетрясений.

Понятия о форме и размеров земли

Знание фигуры и размеров Земли необходимо во многих областях науки и техники и прежде всего для правильного изображения земной поверхности в виде планов и карт.Физическая поверхность Земли состоит из поверхности суши 24,4% и из водной поверхности, рассматриваемой, в спокойном состоянии 70,6%.Из-за неравномерного-распределения масс внутри Земли геоид не имеет правильной геометрической формы и его поверхность не может быть выражена математически, поэтому для практических расчетов ее заменяют более простыми геометрическими моделями. Из них ближе всего к геоиду подходит сфероид или эллипсоид вращения, получаемый вращением эллипса вокруг его малой оси.Математическая модель Земли, наиболее удачная, была предложена в 1946 г. проф. Красовским в виде референц-эллипсоида. Эллипсоид Красовского - фигура, полученная вращением эллипса вокруг его малой оси. Земля сплюснута у полюсов под действием центробежной силы, возникающей при вращении земли вокруг своей оси. В практических расчетах Землю принимают за шар со средним радиусом R=6371.11 км. Небольшой участок поверхности Земли практически можно считать горизонтальной плоскостью, более крупный участок - как часть сферы.

Методы проекций. Определение положения точек на земной поверхности. Влияние кривизны земли на измерения.

Бывают азимутальные, конические, цилиндрические ортогональная проекции.Физическая поверхность Земли представляет собой совокупность различных пространственных форм. Для определения положения характерных точек земной поверхности на плоскости в геодезии принят метод проекций. При изображении на бумаге пространственных форм земной поверхности в геодезии пользуются ортогональной (прямоугольной) проекцией. При этом линии проектирования должны быть перпендикулярны к поверхности, на которую проектируются точки земной поверхности. При изображении больших территорий земной поверхности проектирование производится на уровенную поверхность Земли, по отношению к которой отвесные линии являются нормалями. Расстояние по отвесной линии от уровенной поверхности до точки физической поверхности Земли называется высотой. Разность высот двух точек (абсолютных или условных) называется превышением h = HB-HA = HB-H'A. Влияние кривизны Земли на высоты точек приметно сказывается уже при расстоянии меж ними 0,3 км. Следовательно, при измерении высот нельзя пренебрегать кривизной Земли даже при маленьких горизонтальных расстояниях меж точками.В ортогональной проеции, в которой не учитывается влияние кривизны Земли, строят все топографические планы масштабов 1:500÷1:5000 и крупнее.Проекция Гаусса-Крюгера относится к равноугольным поперечно-цилиндрическим проекциям. Поверхность Земли проектируется на поверхность цилиндра, касающегося к поверхности Земли по меридиану (этот меридиан называется в проекции осевым меридианом).