Метод проекции в геодезии

Предмет изучения геодезии

Геодезия это наука о методах и средствах измерений, выполняемых с целью получен. изображен. участка местности или всей Земли в целом. Современные средства измерений в основном базируются на достижениях электроники. На заре зарождения геодезии средства измерений были примитивными и использ. для разделения участков земли. Геодезия – «землеразделение»(с греч). Появление механических средств измерений позволило выполнять строительство с использ. геодезических измерений. Пифагор и Арестотель высказ предположен о шарообразности Земли и возникла задача определения её размеров. 1-м учёным определившим длину дуги меридиана был Эратосфен. В 827 году арабские ученые измерили длину дуги меридиана в 1 градус на широте 35 град. с высокой точностью и получили результат, близкий к современному 111,8 км. В 16-17 веках бурное развитие матем и оптики привело к изобретению зрит трубы. В геодезии появились оптические средства измерений.

В России начало геодез работ связывают с измерением ширины Керчинского пролива по льду. С 17-ого века началось картографирование России. Впоследствии в 1827г был организован корпус военных топографов. Дальнейшее развитие геодезии привело к образованию смежных дисциплин: высшая геодез(определение формы и размеров Земли и создание гос опорных сетей)) астрономогеодезия , космическая геодезия (измерения, позволяющие определить географич координаты точек земной пов-ти по наблюден небесных светил), картография (изучен матем законов построения картографических проекций для создания карт). Геодезия развивается в тесной связи и на основе других наук.

Прикладная геодезия изучает методы и средства измерений выполняемых с целью строительства инженерных сооружений и объектов хоз назначения.

Результаты геодезич измерений, а так же планы и карты широко используются в промышленности и на транспорте, сельском и лесном хозяйствах, при геологич разведке, при планировке и застройке городов.

Понятие о форме и размерах Земли

Площадь земной поверхности примерно = 510 млн км из которыз 71% - мировой океан, а 29% - суша. Глубина мирового океана 3800м, а высота суши около 875м. Поэтому сушу можно считать небольшим и невысоким плоскогорьем. Поверхность среднего уровня Мирового океана в спокойном состоянии, мысленно продолженную под сушу, называют Уровенной Поверхностью.

Геоид – название фигуры земли(1827г Листинг). До этого был сфероид. Геоид – фигура земли, ограниченная уровенной поверхностью.

Представление фигуры земли в виде геоида стало неудобным для решен практич задач, тк поверхность геоида не совпадала ни с одной геометрич поверхностью. Это связано с тем, что по свой-ву уровенной пов-ти положение отвесной линии ┴-ое уровенной пов-ти зависело от распределения масс в теле Земли. Тогда стали искать матем пов-ть, похожую на геоид, такими оказались 2 пов-ти: 1)сфера 2)эллипсоид вращения

Радиус Земли 6371,11км (для сферы)

Эллипсоид вращения – пов-ть образованная при вращении эллипса вокруг малой оси. В России до 1946года использовали эллипсоид Бесселя, а с 1946 принят эллипсоид Красовского.

Сжатие α=(а-в)/a, где а-большая полуось, в-малая полуось эллипсоида.

Единые размеры эллипсоида:а=6378136±1м, сжатие α=1/298,256

Метод проекции в геодезии

Чтобы изобразить на бумаге участок земной поверхности, нужно выполнить две операции: сначала спроектировать все точки участка на поверхность относимости (на поверхность эллипсоида вращения, или на поверхность сферы) и затем изобразить поверхность относимости на плоскости. Если участок местности небольшой, то соответствующий ему участок сферы или поверхности эллипсоида можно заменить плоскостью и считать, что проектирование выполняется сразу на плоскость.

При проектровании отдельных точек и целых участков земной поверхности на поверхность относимости применяется горизонтальная проекция, в которой проектирование выполняют отвесными линиями.

Пусть точки A, B, C находятся на поверхности Земли. Спроектируем их на поверхность относимости и получим их горизонтальные проекции - точки a, b, c. Линия ab называется горизонтальной проекцией или горизонтальным проложением линии местности AB и обозначается буквой S. Угол между линией AB и ее горизонтальной проекцией AB' называется углом наклона линии и обозначается буквой ν.

Расстояния Aa, Bb, Cc от точек местности до их горизонтальных проекций называются высотами или альтитудами точек и обозначаются буквой H (HA, HB, HC); отметка точки - это численное значение ее высоты. Разность отметок двух точек называется превышением одной точки относительно другой и обозначается буквой h