Pentru a rezolva majoritatea problemelor din științele aplicate, este necesar să se cunoască locația unui obiect sau punct, care este determinată folosind unul dintre sistemele de coordonate acceptate. În plus, există sisteme de înălțime care determină și locația la altitudine a unui punct de pe suprafața Pământului.
Ce sunt coordonatele
Coordonatele sunt valori numerice sau alfabetice care pot fi folosite pentru a determina locația unui punct pe teren. Ca urmare, un sistem de coordonate este un set de valori de același tip care au același principiu pentru găsirea unui punct sau a unui obiect.
Găsirea locației unui punct este necesară pentru a rezolva multe probleme practice. Într-o știință precum geodezia, determinarea locației unui punct într-un spațiu dat este scopul principal pe care se bazează toate lucrările ulterioare.
Majoritatea sistemelor de coordonate, de regulă, definesc locația unui punct pe un plan limitat de doar două axe. Pentru a determina poziția unui punctin spatiul 3D se aplica si sistemul de in altime. Cu ajutorul acestuia, puteți afla locația exactă a obiectului dorit.
Pe scurt despre sistemele de coordonate utilizate în geodezie
Sistemele de coordonate definesc locația unui punct de pe suprafața pământului dându-i trei valori. Principiile calculului lor sunt diferite pentru fiecare sistem de coordonate.
Sisteme de coordonate spațiale de bază utilizate în geodezie:
- Geodezică.
- Geografică.
- Polar.
- Dreptunghiulară.
- Coordonatele zonale Gauss-Kruger.
Toate sistemele au propriul punct de plecare, valori pentru locația obiectului și domeniul de aplicare.
Coordonate geodezice
Figura principală folosită pentru măsurarea coordonatelor geodezice este elipsoidul pământului.
Un elipsoid este o figură comprimată tridimensională care reprezintă cel mai bine forma globului. Datorită faptului că globul este o figură incorectă din punct de vedere matematic, elipsoidul este folosit pentru a determina coordonatele geodezice. Acest lucru facilitează efectuarea multor calcule pentru a determina poziția corpului pe suprafață.
Coordonatele geodezice sunt definite de trei valori: latitudine geodezică, longitudine și altitudine.
- Latitudinea geodezică este un unghi al cărui început se află pe planul ecuatorului, iar sfârșitul se află pe perpendiculară,atras în punctul dorit.
- Longitudinea geodezică este unghiul care este măsurat de la meridianul zero la meridianul pe care se află punctul dorit.
- Înălțimea geodezică - valoarea normalului trasat pe suprafața elipsoidului de rotație al Pământului dintr-un punct dat.
Coordonate geografice
Pentru a rezolva problemele de în altă precizie ale geodeziei superioare, este necesar să se facă distincția între coordonatele geodezice și cele geografice. În sistemul utilizat în geodezia inginerească, astfel de diferențe, de regulă, nu se fac din cauza spațiului mic acoperit de lucrare.
Pentru a determina coordonatele geodezice, un elipsoid este folosit ca plan de referință, iar un geoid este folosit pentru a determina coordonatele geografice. Geoidul este o figură incorectă din punct de vedere matematic, mai aproape de figura reală a Pământului. Suprafața sa de nivel este considerată a fi aceea care se continuă sub nivelul mării în starea sa calmă.
Sistemul de coordonate geografice folosit în geodezie descrie poziția unui punct în spațiu cu trei valori. Definiția longitudinii geografice coincide cu cea geodezică, deoarece meridianul zero, numit meridianul Greenwich, va fi și punctul de referință. Trece prin observatorul cu același nume din orașul Londra. Latitudinea geografică este determinată de ecuatorul desenat pe suprafața geoidului.
Înălțimea în sistemul de coordonate local utilizat în geodezie este măsurată de la nivelul mării în starea sa calmă. Pe teritoriul Rusiei și al țărilor fostei Unirimarca de la care se determină înălțimile este piciorul Kronstadt. Este situat la nivelul Mării B altice.
coordonate polare
Sistemul de coordonate polare folosit în geodezie are alte nuanțe de măsurare. Este folosit în zone mici de teren pentru a determina locația relativă a unui punct. Punctul de referință poate fi orice obiect marcat ca sursă. Astfel, folosind coordonatele polare, este imposibil să se determine locația fără ambiguitate a unui punct de pe teritoriul globului.
Coordonatele polare sunt definite de două valori: unghi și distanță. Unghiul este măsurat din direcția nordică a meridianului până la un punct dat, determinând poziția acestuia în spațiu. Dar un unghi nu va fi suficient, așa că se introduce un vector de rază - distanța de la punctul în picioare până la obiectul dorit. Cu acești doi parametri, puteți determina locația punctului în sistemul local.
De obicei, acest sistem de coordonate este utilizat pentru lucrări de inginerie efectuate pe o suprafață mică de teren.
Coordonate dreptunghiulare
Sistemul de coordonate dreptunghiular folosit în geodezie este folosit și în zone mici ale terenului. Elementul principal al sistemului este axa de coordonate din care se face referința. Coordonatele punctului se găsesc ca lungimea perpendicularelor trase de la axele de abscisă și ordonate la punctul dorit.
Direcția nordică a axei X și estul axei Y sunt considerate pozitive, în timp ce sud și vest sunt considerate negative. În funcție de semne și sferturi, acestea determină locația unui punct în spațiu.
coordonate Gauss-Kruger
Sistemul zonal de coordonate Gauss-Kruger este similar cu cel dreptunghiular. Diferența este că poate fi aplicat pe întreaga zonă a globului, nu doar pe zone mici.
Coordonatele dreptunghiulare ale zonelor Gauss-Kruger, de fapt, sunt proiecția globului pe un plan. A apărut în scopuri practice pentru a reprezenta pe hârtie zone mari ale Pământului. Transferarea distorsiunii este considerată neglijabilă.
Conform acestui sistem, globul este împărțit după longitudine în zone de șase grade cu meridianul axial în mijloc. Ecuatorul se află în centru de-a lungul unei linii orizontale. În total, există 60 de astfel de zone.
număr de zonă.
Valorile axei X în Rusia sunt de obicei pozitive, în timp ce valorile Y pot fi negative. Pentru a evita semnul minus în valorile axei absciselor, meridianul axial al fiecărei zone este mutat condiționat cu 500 de metri spre vest. Atunci toate coordonatele devinpozitiv.
Sistemul de coordonate a fost propus de Gauss ca posibil și calculat matematic de Krueger la mijlocul secolului al XX-lea. De atunci, a fost folosit în geodezie ca unul dintre principalele.
Sistem de înălțime
Sistemele de coordonate și înălțimi folosite în geodezie sunt folosite pentru a determina cu precizie poziția unui punct pe Pământ. Înălțimile absolute sunt măsurate de la nivelul mării sau de la o altă suprafață luată ca originală. În plus, există înălțimi relative. Acestea din urmă sunt considerate ca un exces de la punctul dorit la oricare altul. Ele sunt convenabile de utilizat pentru lucrul în sistemul local de coordonate pentru a simplifica procesarea ulterioară a rezultatelor.
Aplicarea sistemelor de coordonate în geodezie
Pe lângă cele de mai sus, există și alte sisteme de coordonate utilizate în geodezie. Fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. Există, de asemenea, propriile lor domenii de lucru pentru care este relevantă una sau alta metodă de determinare a locației.
Scopul lucrării este cel care determină care sisteme de coordonate utilizate în geodezie sunt cel mai bine utilizate. Pentru lucrul în zone mici, este convenabil să se utilizeze sisteme de coordonate dreptunghiulare și polare, iar pentru rezolvarea problemelor la scară largă sunt necesare sisteme care să permită acoperirea întregului teritoriu al suprafeței terestre.
