2013-12-28
760
Современное состояние геодезии
Начало современного, пятого периода развития геодезии совпадает с запуском первых искусственных спутников Земли (ИСЗ). Появление ИСЗ открыло новые возможности для решения научных и практических задач геодезии, положило начало космической геодезии. Ярким примером тому служит появление систем глобального позиционирования GPS, ГЛОНАСС. По спутниковым измерениям определены параметры общеземного эллипсоида.
Важным научно-техническим достижением, буквально революционно изменившим процессы выполнения геодезических работ – это появление компьютерных технологий. Их использование позволило:
- создавать автоматизированные геодезические инструменты, что повышает производительность труда и надёжность результатов измерений;
- быстро математически обрабатывать большие объёмы результатов геодезических измерений;
- хранить в базах данных большие массивы геодезических данных, быстро получать к ним доступ;
- представлять геодезические данные в форматах компьютерной графики, удобной потребителям геодезических данных и решать им свои специфические задачи.
Из географии известно, что: Земля представляет собой шар, поверхность Земли почти на две трети покрыта водой. Сама поверхность неровная. Имеются равнины и горы, как на суше, так и под водой (рис. 31).
Рис. 31. Физическая поверхность Земли
Самая высокая гора располагается в Тибете. Это Джомолунгма (Эверест), высотой 8848 метра над уровнем моря. Самая глубокая океанская впадина - Марианская в Тихом океане. Её глубина 10994 метра ниже уровня моря. Таким образом, максимальная разность форм рельефа на планете составляет менее 19 км.
Всего на Земле имеется 6 континентов (Евразия, Северная Америка, Южная Америка, Африка, Австралия и Антарктида) и 4 океана (Атлантический, Тихий, Индийский, Северный Ледовитый)
Рис. 32. Географическая карта
Вся поверхность Земли или её часть может быть изображена в виде географической карты (рис. 32).
Для описания положения объектов на поверхности Земли, существует система географических координат – широт и долгот, измеряемых в градусах и минутах дуги (рис. 32).
Для этого по поверхности Земли проводятся меридианы и параллели.
Меридианы идут от полюса к полюсу. Счёт меридианов ведётся от нулевого меридиана – Гринвичского на восток (восточная долгота) и на запад (западная долгота). Санкт-Петербург располагается на меридиане 30° в.д.
Смена дня и ночи вызвана тем, что Земля вращается вокруг своей оси, выполняя полный оборот за 24 часа. Очередная дата начинается в полночь. Но на разных меридианах полночь наступает в разное время. Если в Санкт-Петербурге день, то в США - ночь. Получается, что на каждом меридиане своё время, которое называется местным временем. Например, если в Санкт-Петербурге 1 час (1h) местного времени, то в Москве - примерно 1.5h местного времени. Местное время используется, например, при производстве астрономических наблюдений. В обычных условиях такой счёт времени неудобен. Поэтому повсеместно используется поясное время, а в Российской Федерации ещё и декретное и летнее.
Каждый оборот планеты добавляет один день, то есть после получи поясного (декретного, летнего) времени наступает следующая дата. Для согласования дат в мире установлена линия перемены дат, которая проходит приблизительно по меридиану 180º. Поэтому, если, например, на Аляске в полночь наступает 16 сентября, то спустя 3 часа, на Чукотке в полночь наступает 17 сентября.
Параллели идут параллельно экватору. По параллелям определяется широта. Счёт широт ведётся как к северу (северная широта), так и к югу (южная широта) от экватора. Соответственно, широта Северного полюса +90° с.ш., широта Южного полюса -90° ю.ш..
Есть четыре особые параллели. Северный тропик или тропик Рака - параллель, на которой в полдень в день летнего солнцестояния 22 июня Солнце будет точно в зените. Он проходит по параллели 23º 27' с.ш.. Южный тропик или тропик Козерога проходит по параллели 23º 27' ю.ш. соответственно.
Северный полярный круг - параллель, севернее которой может наблюдаться полярный день и полярная ночь. Его широта 66º 44' с.ш., для Южного полярного круга - 66º 44' ю.ш. соответственно.
По географической карте можно определить географические координаты любого изображённого на ней объекта. Например, по фрагменту географической карты на рисунке 33 можно приблизительно определить координаты Санкт-Петербурга так: широта 60° с.ш., долгота 30° в.д.
Рис. 33. Фрагмент географической карты
Кроме того, по географической карте можно определить высоту (глубину) точки над уровнем моря.
Широта и долгота точки по своей сути являются глобальными (общеземными), абсолютными координатами. Часто возникает необходимость для какой-либо точки описать её положение относительно другой точки. Такие координаты называются относительными. Рассмотрим рисунок 34.
Рис. 34. Относительные координаты точек
Имеется две точки на географической карте: тчк 1 и тчк 2. Первой координатой является расстояние S1-2, которое определяется известным способом - расстояние на карте измеряется, например, линейкой и расстояние на местности вычисляется, исходя из масштаба карты.
Второй координатой является азимут. Чтобы его определить, необходимо:
- прочертить на карте линию, соединяющую обе точки;
- прочертить на карте линии меридианов точек («меридиан тчк 1» и «меридиан тчк 2»);
- транспортиром измерить углы между меридианами и линией, соединяющей точки; угол измеряется от северного направления меридиана по часовой стрелке.
Измеренные углы и есть азимуты. При этом считается, что для тчк 1 азимут А1-2 является прямым, а А2-1 - обратным. Для тчк 2 - наоборот.
