Вычисление нормальных и динамических высот

Разомкнутого нивелирного хода

В целом геодезическая высота точки земной поверхности относительно поверхности земного эллипсоида состоит из двух составляющих: гипсометрической высоты - высоты над геоидом (квазигеоидом) и геоидальной высоты - высоты геоида (квазигеоида) над эллипсоидом. Геоидальную высоту принято называть аномалией высоты.

Если изменение гипсометрических высот может быть быстрым и достигать максимальной амплитуды 18 км, то аномалии высот изменяются плавно и их максимальная амплитуда достигает всего порядка 200 м.

Гипсометрическая высота обычно определяется методом высокоточного геометрического нивелирования с учетом того, что уровенные поверхности непараллельны между собой, т.е. с учетом уклонений отвесных линий в точках нивелирования.

Существуют различные системы гипсометрических высот в зависимости от метода их определения.

В частности высоты, вычисляемые по нормальным значениям силы тяжести,принято называть нормальными высотами. Нормальные высоты используются при создании топографических карт и приводятся в геодезических каталогах координат (“каталожные высоты”). Очевидно, что если “откладывать” значения нормальных высот от точки земной поверхности по нормали к эллипсоиду, то можно строго определить поверхность квазигеоида.

Основным свойством нормальных высот является их практическая независимость от пути нивелирования, так как по определению нормальная высота вычисляется строго без знания строения масс земной коры.

В инженерной практике следует учитывать имеющийся недостаток нормальных высот: высота уровенной поверхности несколько изменяется в зависимости от изменения широты положения точки земной поверхности Q. В связи с этим в водоемах, простирающихся особенно вдоль меридиана да еще в горной местности, образуется существенная разница в отметках урезов воды (высота может отличаться от нормальной до 20 м).

Это явление должно быть обязательно учтено при геодезическом обеспечении гидротехнических сооружений, например платин.

Чтобы обеспечить равенство отметок одной водной поверхности, применяют систему динамических высот.

Целью настоящей лабораторной работы является ознакомление с технологией вычисления нормальных высот с последующем переходом к динамическим высотам.