Система координат и высот, применяемые в геодезии.

Координатами называются угловые или линейные величины, определяющие положение точек на плоскости, поверхности или в пространстве относительно направлений и плоскостей, выбранных в качестве исходных в данной системе координат.

Астрономическая система координат. Астрономическими координатами являются широта и долгота, определяющие положение точек на поверхности геоида относительно плоскости экватора и плоскости одного из меридианов, принятого за начальный (рис. 4).

Астрономической широтой называется угол, образованный отвесной линией МО, проходящей через данную точку М и плоскостью QCDQfi, перпендикулярной к оси вращения Земли.

Плоскость астрономического меридиана — плоскость, проходяшая через отвесную линию МО в данной точке и параллельная осИ вращения Земли. Астрономический меридиан — линия пересечения поверхности геоида с плоскостью астрономического меридиана. Астрономической долготой км называется двугранный угол между плоскостью астрономического меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью Гринвичского меридиана РСРхО, принятого за начальный.

Геодезическая система координат. В этой системе за поверхность, на которой находят положения точек, принимается поверхность референц-эллипсоида. Положение точки на поверхности референц-эллипсоида определяется двумя угловыми величинами — геодезической широтой В и геодезической долготой L. Плоскость геодезического меридиана — плоскость, проходящая через нормаль к поверхности земного эллипсоида в данной точке и параллельная его малой оси. Геодезический меридиан — линия, по которой плоскость геодезического меридиана пересекает поверхность эллипсоида. Геодезическая параллель — линия пересечения поверхности эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и перпендикулярной к малой оси. Геодезическая широта В — угол, образованный нормалью к поверхности эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора. Геодезическая долгота L — двугранный угол между плоскостью геодезического меридиана данной точки и плоскостью начального геодезического меридиана.

Рассмотрим взаимное расположение отвесных линий и нормалей к поверхности референц-эллипсоида (рис. 5). Угол е — уклонение отвесных линий от нормалей к поверхности эллипсоида — в среднем составляет 3—4", а в отдельных районах — до десятков секунд. Следует иметь в виду, что одной секунде на поверхности эллипсоида соответствует около 31 м расстояния. Поэтому координаты одной и той же точки в астрономической и геодезической системах могут различаться до 100 м и более.

Существует также название — географические координаты — это обобщенное понятие об астрономических и геодезических координатах, когда уклонения отвесных линий не учитывают.

Прямоугольная система координат. В геодезии принята правая система прямоугольных координат (рис. 6) с нумерацией четвертей по ходу часовой стрелки. Осями координат являются две взаимно перпендикулярные прямые линии, одна из которых принята за ось абсцисс х, вторая — за ось ординат у.

Пересечение осей координат называется началом координат О. Абсциссы положительны от начала координат к северу, отрицательны — к югу. Ординаты положительны от начала координат к востоку, отрицательны — к западу.

Положение точки на плоскости (бумаге) в этой системе координат определяется величинами перпендикуляров, опущенных из этой точки на координатные оси, т. е. абсциссой х и ординатой у.

Полярная система координат. Положение точки т относительно полюса О и полярной оси ОХ определяется двумя величинами: углом (5 и расстоянием D (рис. 7,а). Биполярная система координат. Положение точки на плоскости в этой системе координат определяется углами и /Зг (рис. 7,6) или расстояниями и Dv

Система высот. Для определения положения точки, находящейся на физической поверхности Земли относительно уровенной поверхности, необходима третья координата — высота.

Высотой точки А (или В) называется расстояние по отвесной линии Аа (Bb) между этой точкой и уровенной поверхностью, принятой за начало счета высот (рис. 8). Высоты бывают абсолютные и относительные.

В нашей стране с 1946 г. счет абсолютных высот ведется от нуля Кронштадтского футштока, соответствующего среднему уровню Балтийского моря в спокойном его состоянии (Балтийская система высот).

Высоты, отсчитанные от иной уровенной поверхности, называются относительными. Численное значение высоты точки называется отметкой точки. Разность высот двух точек, называется превышением/!.

Превышение h точки В над точкой А, равное разности высот точек А и В, определяется по формуле h = Нв-НА.

Геодезические измерения, в результате которых определяются высоты точек местности, называют нивелированием.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: