Прямая и обратная геодезические задачи

Географические и прямоугольные координаты

Основной координатной поверхностью является поверхность реферец-эллипсоида или общего земного эллипсоида (рис. 7). Проектиро- вание точек поверхности Земли на основную координатную поверхность осуществляется по нормалям к этой поверхности.

Меридиан — плоское сечение эллипсоида, проходящее через ось его вращения; результат сечения — эллипс. Параллель — плоское сечение эллипсоида, нормальное к оси его вращения; результат сечения — окружность.

Геодезическая широта B — угол от плоскости экватора до нормали N к поверхности эллипсоида в данной точке M. Геодезическая широта B изменяется от 0° до 90

Геодезическая долгота L — двугранный угол между плоскостью начального меридиана (например, Гринвичского меридиана) и плоскостью меридиана данной точки M. Геодезическая долгота L изменяется от 0° до 180° и может быть восточной (к востоку от начального меридиана) и западной (к западу от начального меридиана).

Астрономические координаты

Астрономическая широта и астрономическая долгота относятся к отвесной линии в данной точке M физической поверхности Земли и определяются аналогично геодезическим. Если не делать различий между нормалью и отвесной линией, тогда геодезические и астрономические координаты совпадут; такие координаты называются географическими( ,).

Разграфка и номенклатура топографических карт

Номенклатурой называется единая условная система обозначений топографических карт разных масштабов. Разграфкой называется взаимное расположение отдельных листов (трапеций) топографических карт. В основу разграфки положен лист карты масштаба 1:1000000, размером 4° по широте и 6° по долготе. Поверхность земного шара разделяется на 60 колонн, считая от 180-го меридиана. Поэтому номер колонны отличается от номера зоны на 30.

Вследствие шарообразности Земли колонны к полюсам суживаются, и поэтому листы карт с 60° до 76° параллели сдваиваются (4° по широте и 12° по долготе, для масштаба 1:1000000), а с 76° до 88° счетверяются

Ориентирование

Ориентировать линию местности — это значит определить её направ- ление относительно другого направления, принятого за исходное. За исходные направления в геодезии принимаются:

1) северное направление истинного (астрономического) меридиана;

2) северное направление магнитного меридиана;

3) северное направление осевого меридиана зоны. Направление линии местности определяется ориентирными углами между исходным направлением и направлением данной линии

Ориентирными углами называются:

1) Истинный азимут Аи — горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления истинного меридиана до направления данной линии. Истинный азимут Аи изменяется от 0° до 360°.

2) Магнитный азимут Ам — горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления магнитного меридиана до направления данной линии. Магнитный азимут Ам изменяется от 0° до 360°. Северное направление магнитного меридиана указывает магнитная стрелка буссоли.

3) Дирекционный угол — горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления осевого меридиана или линии ему параллельной и направлением данной линии. Дирекционный угол изменяется от 0° до 360°. На карте линиями, параллельными осевому меридиану, являются линии координатной (километровой) сетки.

4) Румб линии r — острый угол, отсчитываемый от ближайшего конца (северного или южного) меридиана. Румб линии r (северо- восточный, юго-восточный, юго-западный, северо-западный) изменяется от 0° до 90°.

Сближение меридианов — это угол между касательными, проведенными к меридианам в точках с одинаковой широтой (рис. 20). Если одна из точек принадлежит осевому меридиану зоны, то такое сближение меридианов называется зональным или гауссовым

На топографической карте сближению меридианов соответствует угол между северными направлениями истинного меридиана и осевого меридиана зоны (северным направлением вертикальной линии координат- ной сетки, рис. 19). Сближение меридианов бывает западным (имеет знак «–», рис. 19) и восточным (имеет знак «+»). Магнитное склонение (склонение магнитной стрелки) — это угол между истинным и магнитным меридианами в данной точке. Магнитное склонение отсчитывается от истинного меридиана и бывает западным (имеет знак «–») и восточным (имеет знак «+»)

Ориентировать карту по буссоли можно двумя способами:

1) Прикладываем нулевой диаметр буссоли к истинному меридиану и поворачиваем карту в горизонтальном положении вместе с буссолью 37 до тех пор, пока отсчет по северному концу стрелки не станет равным склонению магнитной стрелки .

2) Прикладываем нулевой диаметр буссоли к вертикальной линии километровой сетки и поворачиваем карту в горизонтальном положении вместе с буссолью до тех пор, пока отсчет по северному концу стрелки не станет равным поправке направления П=–.

Прямая и обратная геодезические задачи

Прямая геодезическая задача состоит в том, что по известным координатам начального пункта А(хАА) линии АВ, дирекционному углу этой линии АВ и ее горизонтальному проложению sАВ вычисляют координаты конечной точки В(хВ, уВ).

Обратная геодезическая задача состоит в том, что по известным координатам конечных пунктов линии АВ вычисляют дирекционный угол и горизонтальное проложение этой линии,

Горизонтали

1) Гора (холм) — куполообразное возвышение на местности (рис. 27). Наивысшая точка — вершина. Боковая поверхность — это скаты. Линия слияния скатов с окружающей местностью называется бровкой. В отличие от холма гора возвышается над окружающей местностью более чем на 200 метров.

2) Котловина (впадина) — замкнутое углубление на местности

3) Хребет — вытянутое в одном направлении и постепенно понижающееся возвышение на местности. Это положительная форма рельефа. У хребта два ската. По верхней части хребта, от которой в обе стороны идут два ската, проходит линия, называемая водоразделом или водораздельной линией.

4) Седловина — понижение (площадка) между двумя вершинами хребта (гор, холмов). Иногда седловины называют перевалами.

5) Лощина — вытянутое в одном направлении желобообразное углубление земной поверхности с наклоном в одну сторону. Это отрицательная форма рельефа. Два ската лощины сливаются между собой в самой низкой ее части и образуют водосливную линию (тальвег).