Влияние научно-технического прогресса на развитие современных методов геодезии.

Основные понятия о фигуре и размерах Земли. Основные определения геодезии.

Знание фигуры и размеров Земли требуется не только для геодезии и картографии, но и для многих отраслей знаний: космонавтики, авиации, мореплавания, астрономии, геологии, геофизики и др.

Поверхность Земли общей площадью 510 млн кв. км разделяется на Мировой океан - 71 % и сушу - 29 %. Так как поверхность Мирового океана составляет 3/4 всей поверхности Земли, можно принять ее за фигуру Земли, а формы суши и дна океана изучать относительно поверхности Мирового океана. Поверхность, совпадающая со средним уровнем воды Мирового океана в спокойном состоянии, получила название основной уровенной поверхности.

Направления отвесных линий пересекают уровенную поверхность во всех ее точках под прямым углом, поэтому она всюду горизонтальна. Эта поверхность является также непрерывной, замкнутой, всюду выпуклой.

Фигура Земли, образованная уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и равновесия и продолженная под материками, получила название геоида.

Таким образом, фигура геоида определяется направлением отвесных линий, положение которых зависит от распределения масс внутри Земли.

Вследствие неизвестного и неравномерного распределения масс внутри Земли поверхность геоида является весьма сложной и математически неопределенной.

Наиболее близкой к геоиду математической поверхностью является эллипсоид вращения.

Эллипсоид вращения (рис. 1) - поверхность, получающаяся от вращения эллипса вокруг малой оси, называемой полярной осью. Размеры эллипсоида определяются длинами его полуосей (а - большая полуось; b - малая полуось) и сжатием.

Различают общий земной эллипсоид, который наиболее близок к фигуре Земли в целом, и "рабочие" эллипсоиды, называемые референц-эллипсоидами. Референц-эллипсоид это земной эллипсоид, наиболее близкий не для всей поверхности геоида, а только для части поверхности геоида, принятый для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат.

Идея определения размеров Земли может быть представлена следующим образом: приближенно поверхность эллипсоида можно принять за поверхность шара. А поверхность шара определяется величиной радиуса шара. Первое определение размеров Земли как шара было выполнено Эратосфеном в III в. до н. э.

Многие ученые занимались определением размеров Земли. Приведем наиболее известные результаты

Длина меридианного эллипса, вычисленная Деламбром, принята равной 40 000 000 м. Одна сорокамиллионная этого эллипса принята за единицу длины - метр.

Размеры эллипсоида Бесселя до 1942 г. использовались в СССР. Однако установлено, что большая полуось по Бесселю ошибочна (преуменьшена) на величину 850 м.

Практически задача определения размеров Земли сводится к определению координат точек на ее поверхности в единой, общей для всей Земли, системе координат.

Астрономо-геодезические измерения, осуществленные в большом объеме в нашей стране, а также в США и Западной Европе, позволили выдающемуся ученому-геодезисту Ф. Н. Красовскому при участии проф. А. А. Изотова вывести в 1940 г. новые более точные размеры эллипсоида.

В 1946 г. постановлением правительства эти размеры были приняты в СССР, а эллипсоиду присвоено имя Красовского. Эллипсоид Красовского определенным образом ориентирован в теле Земли. Поверхность эллипсоида Красовского наиболее близко подходит к поверхности геоида в пределах территории нашей страны. Уклонения не превышают 40 м.

Из наблюдений искусственных спутников Земли (ИСЗ) получено весьма точное значение сжатия - 1:298,26, подтверждающее результат Красовского.

Приближенно поверхность референц-эллипсоида Красовского можно принять за поверхность шара с радиусом 6 371 116 м. Одному градусу соответствует дуга шара в линейной мере равная 111 140 м, 1' - 1852 м, 1" - 31 м.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: