СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В ГЕОДЕЗИИ
Положение точек на физической поверхности Земли определяется системой координат. Координаты – это угловые и линейные величины, определяющие положение точек на поверхности Земли или в пространстве. В геодезии применяются различные системы. Рассмотрим некоторые из них.
Геодезические координаты – это геодезическая широта (В), геодезическая долгота (L)и геодезическая высота (Н).
Координатными плоскостями, относительно которых определяют положение точек, являются плоскость экватора земного эллипсоида и плоскость начального меридиана. Плоскость экватора проходит через центр эллипсоида перпендикулярно к его оси вращения. Плоскость, проходящая через отвесную линию и параллельно оси вращения Земли, называется плоскостью геодезического меридиана. Меридианом называют линию на поверхности Земли, проходящую через оба полюса, все точки которой имеют одинаковую долготу. Они образуются пересечением плоскостей меридианов с земной поверхностью. Плоскость начального меридиана проходит через начальный (Гринвичский) меридиан, параллельно малой оси земного эллипсоида.
Геодезической широтой называют угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью его экватора. Широты, отсчитываемые от экватора к северу, называются северными и имеют знак плюс; широты, отсчитываемые от экватора к югу – южными, со знаком минус. По величине они могут быть от 0º до 90º.
Геодезическая долгота – это двугранный угол между плоскостями геодезического меридиана данной точки М и начального геодезического меридиана. Долготы отсчитывают от начального меридиана в направлении с запада на восток от 0º до 360º или в обе стороны от 0º до 180º с указанием соответственно слова «восточная» или «западная».
Геодезической высотой точки М, расположенной на физической поверхности Земли, называется расстояние по нормали от этой точки до ее проекции на поверхности земного эллипсоида.
Геодезические координаты позволяют обрабатывать результаты геодезических измерений в единой для всей поверхности Земли системе координат.
 |
Астрономические координаты состоят также из трех величин, называемых астрономической широтой (φ), астрономической долготой (λ) и ортометрической высотой (Hg).
Астрономическая широта – угол, образованный отвесной линией в данной точке и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения Земли. Она определяется из астрономических наблюдений и может быть равна от 0º до 90º. Для точек северного полушария широты называются северными, или положительными и для южного – южными, или отрицательными.
Астрономическая долгота – двугранный угол между плоскостями астрономического меридиана данной точки и начального астрономического меридиана. За начальный здесь также принят Гринвичский меридиан, от которого счет долгот ведется как и в геодезических координатах.
Ортометрическая высота – высота точки над поверхностью геоида. Она может быть вычислена только при знании строения земной коры.
Географические координаты (рис.1) – обобщенное понятие об астрономических и геодезических координатах, когда уклонения отвесных линий не учитывают. Такие координаты применяются при составлении географических карт, а также и в инженерно-геодезических работах.
Система прямоугольных пространственных координат характерна тем, что ее начало расположено в центре земного эллипсоида, а оси Х и У – в плоскости экватора, при этом Х – в плоскости начального меридиана, а У перпендикулярна к ней. Ось Z проходит вдоль полярной оси. Применяется эта система для определения мест положения объектов специального назначения (космических аппаратов, ракет и др.), в инженерной геодезии эти координаты распространения не получили.
Местная система прямоугольных координат (рис.2) – состоит из двух взаимно перпендикулярных прямых – оси абсцисс Х и оси ординат У, которые делят плоскость на четверти. Применяется в инженерной геодезии при съемке небольших участков поверхности Земли. Уровенная поверхность принимается здесь за горизонтальную плоскость, перпендикулярную к отвесной линии, проходящей через начало координат. Направление оси абсцисс обычно принимают на север, а в строительстве чаще – по направлению главных осей строящегося предприятия. Направлениям осей приписывают знаки «плюс» или «минус».
Система полярных координат применяют при определении планового положения точек на небольших участках в процессе съемки местности и при геодезических разбивочных работах.
За начало координат – полюс принимают точку «О» местности, за начальную координатную линию – полярную ось, произвольно расположенную на местности. Полярными координатами точки «М» поверхности будут полярный угол, отсчитываемый по часовой стрелке от полярной оси и полярное расстояние (радиус-вектор), которое измеряется от точки «О» до точки «М». Назад