Методы проектирования поверхности Земли на плоскость.

Точки физической поверхности Земли имеют разные высоты над уровенной поверхностью. Чтобы составить карту, надо спроектировать сетку меридианов и параллелей по нормалям на поверхность эллипсоида, а затем полученное изображение физической поверхности Земли развернуть в плоскость.

Таким образом, положение каждой точки физической поверхности можно определить по ее горизонтальной проекции на уровенную поверхность и по высоте точки над уровенной поверхностью.

Расстояние по отвесной линии от основной уровенной поверхности геоида до точки физической поверхности Земли называют абсолютной высотой. Расстояние от любой другой условно принятой уровенной поверхности до точки физической поверхности Земли называют условной или относительной высотой (рис. 2.2).

Разность высот двух точек называется превышением. Числовое значение высоты называется отметкой точки.

В СССР за начало отсчета абсолютных высот принят нуль Кронштадского футштока. Положение средней уровенной поверхности определено из многолетних наблюдений. Футшток представляет собой рейку с делениями, на которой фиксируют средний уровень моря. Элементы земной поверхности – здания, дороги, леса, реки и т. д. принято называть ситуацией, определяемой в принятой системе координат, а неровности земной поверхности называются рельефом.

Рис. 2.2. Аппроксимация поверхности Земли

Системы координат, применяемые в геодезии

Для определения положения проекции точки в плане на уровенной поверхности Земли в геодезии используют следующие системы координат:

1. географическая,

2. прямоугольная,

3. пространственная,

4. система плоских прямоугольных координат в проекции Гаусса-Крюгера.

Система географических координат.

Рис.2.3.

В системе географических координат положение точки земного эллипсоида определяется географической широтой φ_м и географической долготой λ_м (рис. 2.3). Географическая широта отсчитывается от экватора к полюсам. Долгота отсчитывает по обе стороны от нулевого меридиана на восток и на запад от 0 до 180⁰. За начальный меридиан принят Гринвичский.

Положение точки на физической поверхности Земли определяется широтой, долготой и абсолютной высотой точки – М. Географической широтой точки – φ, называется угол, образованный нормалью (отв. линией) и плоскостью экватора. Долготой – угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку и плоскостью Гринвичского меридиана.

Рис.2.3. Земной эллипсоид

Географические координаты, отнесенные к нормали и поверхности эллипсоида, называют геодезическими: В – широта, L – долгота.

Координаты, отнесенные к отвесной линии, вычисленные на основе астрономических наблюдений, обозначают: φ – широта, λ – долгота.

Система географических координат применяется преимущественно в картографии.

Система пространственных прямоугольных координат.

Систему пространственных прямоугольных координат образуют три взаимно перпендикулярные прямые, называемые осями координат.

Оси Х,У лежат в плоскости экватора, Х совмещена с направлением начального меридиана, У – перпендикулярно к ней. Точка О называется началом координат и совмещена с центром земного эллипсоида, ось Z направлена на север.