Изображение земной поверхности на картах и планах

Фигура Земли как планеты обусловлена воздействием многих процессов, связанных с ее образованием и существованием; реша­ющее значение при этом оказывают силы взаимного тяготения и цен­тробежная. Фигуру, которую приняла бы Земля, находясь в состо­янии гидростатического равновесия и под влиянием только сил взаимного тяготения частиц и центробежной силы вращения около неизменной оси, называют земным сфероидом.

Говорить о форме Земли как о сфероиде, т. е. шаре, сплюснутом по направлению полюсов, можно лишь с большим обобщением. Физическая поверхность Земли — поверхность материков и дна оке­анов и морей представляет собой сложную форму, напоминающую сфероид лишь в целом.

Для изучения физической поверхности Земли, а также для дру­гих целей вводится понятие — уровенная поверх­ность, — поверхность, на которой потенциал силы тяжести Земли всюду имеет одно и то же значение. С геометрической точки зрения уровенная поверхность — поверхность, в каждой точке кото­рой нормаль к ней совпадает с направлением отвесной линии.

Уровенных поверхностей можно провести бесчисленное множе­ство, и все они будут окружать (опоясывать) Землю, нигде не пере­секаясь друг с другом. Фигура Земли, образованная уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью Мирового океана в со­стоянии полного покоя и равновесия и продолженной под матери­ками, получила название геоид (рис 1).

Рис. 1. Аппроксимация поверхности Земли:

1- физическая поверхность; 2- уровенная поверхность (поверхность геоида; 3- поверхность земного эллипсоида; 4- нормаль к поверхности земного эллипсоида; 5- направление отвесной линии.

Рис.2. Земной эллипсоид.

Поверхность геоида не может быть, представлена достаточно простым уравнением и неудобна для обработки результатов

гео­дезических измерений. Поэтому ее заменяют

(аппроксимируют) другой, более простой поверхностью.

Из всех геометрических фигур, определяемых сравнительно простым уравнением, к геоиду ближе всего подходит сжатый эллип­соид вращения, т. е. тело, образованное вращением эллипса

вокруг его малой оси (рис. 2). Эллипсоид, характеризующий

форму и раз­меры Земли вообще, называют земным эллипсоидом, а тот из них, который принят для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат, - референц-эллипсоидом.

Размеры земного эллипсоида определялись по результатам

гео­дезических измерений много раз. В России размеры эллипсоида

были получены в 1940г. выдающимся советским геодезистом

Ф.Н.Красовским (1878—1948 гг.) и А. А. Изотовым по

геодезическим данным наиболее обширным для, того времени.

Эти размеры утверждены как обязательные для геодезических и картографических работ в нашей стране в 1946г. Постановлением Правительства СССР референц-эллипсоиду присвоено имя Ф. Н. Красовского.

Референц-эллипсоид Красовского имеет параметры: a =6 378 245 м, α = (a — b)/а = 1/298,3, b ≈ 6356 863 м, где

а и b - большая и малая полуоси эллипсоида; α - полярное сжатие;

Ориентирование референц-эллипсоида в теле Земли осущест-
вляют при помощи так называемых исходных дат. При этом считают, что центр референц-эллипсоида совмещен с центром масс Земли, а его малая ось — с осью вращения Земли. По современным данным, отклонения эллипсоида Красовского от геоида не превышают 100—150 м.

В некоторых случаях при геодезических измерениях, выполня­емых на довольно значительных участках поверхности Земли, геоид аппроксимируют шаром (радиусом 6 371,11 км), эквивалентным но объему референц-эллипсоиду.

Дата добавления: 2014-01-03