Система высот, принятая в России
Понятие о форме и размерах Земли. Уровенная поверхность и ее роль в геодезии. Понятие о геоиде
Земля — тело пластическое (кора — 6-70 ( 40) км; суша — 29 %; Мировой океан — 71 %).
Среднее возвышение суши над уровнем океана около 800 м, Западная Сибирь — 100—200 м.
Две задачи определения фигуры и размеров Земли:
а) определение математической поверхности;
б) определение физической поверхности.
Математическая поверхность Земли—уровенная поверхность, в каждой ее точке направление нормали (перпендикуляра) к ней совпадает с направлением отвесной линии (направлением силы тяжести).
Считая Землю пластическим телом вращения равной плотности, ее форму можно принять эллипсоидом вращения.
большая полуось земного эллипсоида а = 6 378 245 м, b= 6356,863 км, а сжатие α: α=(a-b)/a=1/298.3
приближенно можно считать Землю шаром с радиусом R = 6371,11 км.
Геоид — такая уровенная поверхность, которую примет поверхность Мирового океана в момент его равновесия. Исследования показали, что наиболее близкой к геоиду математической поверхностью является эллипсоид вращения.
Уровенная поверхность.
Уровенная поверхность - поверхность воды мирового океана в спокойном состоянии, мысленно продолженная под материками. Уровенных поверхностей может быть множество. Балтийское море – исходная уровенная поверхность, регулярно отсчитывается по Кронштадтскому футштоку (вертикально поставленная рейка).
Система высот, принятая в России.
Отметка точки H - число, показывающее высоту точки над уровенной поверхностью.
Условная отметка – отметка от условной поверхности, принятой для отдельного объекта так, чтобы все отметки на объекте были положительными.
Абсолютная отметка – отметка от уровня Мирового океана. В России абсолютные отметки считаются от нуля Кронштадтского футштока, отражающего многолетний средний уровень Балтийского моря.
Система высот в стране.
3. Системы координат, применяемые в геодезии. Система Гаусса-Крюгера
Системы координат, применяемые в геодезии:
· географические,
· прямоугольные зональные координаты,
· спутниковые,
· местные,
· полярные.
Географические координаты – широты (B), долготы (L). Широта точки – угол между плоскостью экватора и отвесной линией, проведенной в этой точке. Долгота – угол от гринвичского меридиана до меридиана, проведенного через данную точку.
Также в геодезии применяются полярная система координат и биополярная (угловые и линейные засечки).
Высотные координаты.Связана с уровенной поверхностью.
h – превышение (относительная высота), может быть и положительным и отрицательным.
Прямоугольная зональная система.
Для изображения всей территории страны принята прямоугольная зональная система координат Гаусса-Крюгера. В ней уровенная поверхность делится координатами по долготе на зоны. Всего 60 зон, продолжительность зоны –6°. Где необходимо сделать съемки в более крупном масштабе –3°. Счет зон ведется на восток. Переход от сферы к плоскости основан на равноугольной поперечно-цилиндрической проекции (Гаусса). Эта проекция:
· равноугольная (конформная) – углы не искажаются. Т е на сфере и на плоскости сохраняется равенство фигур.
· Ось х направлена на север, а у - по экватору.
· По линиям осевого меридиана масштаб сохраняется – нет искажений.
Масштабы планов и карт
Масштаб - Степень уменьшения горизонтальных проекций линий местности при изображении их на карте или плане. На картах и планах их масштабы могут быть представлены численно или графически.
Численный масштабзаписывают в виде дроби, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе — степень уменьшения горизонтальных проекций линий местности (например, 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:10 000; 1:25 000).
При сравнении двух численных масштабов более крупным является тот из них, у которого знаменатель меньше. Так, масштаб 1:500 крупнее, чем масштаб 1: 1000, а масштаб 1:25 000 мельче, чем масштаб 1:10 000.
При решении тех или иных инженерных задач используют планы следующих масштабов: 1:200; 1:500; 1:1000; 1:2000 и 1:5000. Масштабы топографических карт в зависимости от решаемых задач используют следующие: 1:30000; 1:25 000; 1:50000; 1:100 000; 1:200 000; 1:5000.00 и 1:1000 000.
При проектировании инженерных сооружений обычно используют планы и карты масштабов от 1:500 до 1:25 000.
Топографические карты различают:
· крупномасштабные — 1:100 000 и крупнее;
· среднемасштабные — от 1:200 000 до 1:1000 000;
· мелкомасштабные — мельче 1:1000 000.
Линейный масштаб— это графический масштаб в виде масштабной линейки, разделенной на равные части.
Линейный масштаб в ряде случаев не позволяет производить по карте или плану измерения с требуемой точностью. Для повышения точности измерений используют поперечный масштаб.
Поперечный масштаб— это графический масштаб в виде номограммы, построение которой основано на пропорциональности отрезков параллельных прямых, пересекающих стороны угла.
Прежде чем пользоваться поперечным масштабом, необходимо рассчитать его элементы применительно к заданному численному масштабу.
Так, для масштаба 1:5000 основание поперечного масштаба равно 100 м, малое деление 10 м, а расстояния между наклонной линией и вертикалью, соответственно, 1, 2, 3,..., 9, 10 м. Тогда расстояние АВ, измеренное на плане с помощью измерителя по поперечному масштабу, составит АВ = = 284,5 м.
Точностью масштаба карты или плана называют отрезок на местности, соответствующий 0,1 мм в масштабе данной карты или плана.
Минимальный отрезок на карте или плане, соответствующий диаметру укола иглы ножки измерителя, который человек может различить невооруженным глазом, составляет 0,1 мм. Поэтому точность плана масштаба 1:1000 равна 0,1 м, а карты масштаба 1:25 000—2,5 м.