Плоские прямоугольные координаты.
Для определения положения точек в масштабе всей Земли в геодезии используют три системы координат астрономическую, геодезическую и геоцентрическую пространственную прямоугольную систему.
Астрономические координаты - это угловые величины φ и λ, определяющие положение точек относительно земного экватора и начального гринвичского меридиана.
Астрономическая широту φ - угол, составленный отвесной линией и плоскостью экватора. Широты отсчитываются к северу и югу от экватора и называются северными и южными.
Астрономическая долгота λ - двугранный угол между плоскостью начального (гринвичского) меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Долготы могут быть западными и восточными. Астрономические координаты получают из астрономических наблюдений.
Геодезические координаты определяют положение точек земной поверхности на референц-эллипсоиде
Геодезическая широта В (Breite) - угол, составленный направлениемнормали кэллипсоиду в данной точке и плоскостью геодезического экватора.
Геодезическая долгота L (Lange) - двугранный угол между плоскостями начального геодезического меридиана и геодезического меридиана данной точки.
Геодезические координаты вычисляют от пункта к пункту по результатам наземных геодезических измерений, спроектированныхна поверхность референц-эллипсойда.
Рис. 1.2 Геодезическая система координат
Геодезические координаты отличаются от астрономических на величины. зависящие от уклонений отвесных линий от нормалей к эллипсоиду. Географические координаты - обобщенные понятия двух выше названных ситец координат, когда не учитываются уклонения отвестных линий.
При составлении карт и планов земной поверхности всегда используют левую систему плоских прямоугольных координат.
В ней вертикальная линия, обычно направленная на север, является осью абсцисс х, а горизонтальная, с положительным направлением к востоку, осью ординат у.
Четверти в этой системе номеруют по ходу часовой стрелки, но маки тригонометрических функций остаются те же, что и в правой системе.
В России за начало отсчета высот принят многолетнийсредний уроровеньБалтийского моря в районе Кронштадтскогофутштока и нашасистема высот называется Балтийской (нормальной».В ней отсчетной поверхностью служит квазигеоид-фигура близкая к поверхности геоида.
Все топографическиекарты России (СССР) с 1928 года составляютсяв поперечно-цилиндрическойпроекции Гаусса-Крюгера. которая служит так же основой для общегосударственнойсистемы плоских прямоугольных координат. Вэтой проекции изображение малыхчастей эллипсоида на плоскостиявляется подобным(конформным) и масштаб в их границах остаетсяпрактически неизменным.
В упрошенном изложении, при реализации такой проекции референц - эллипсоид как бы оборачивается цилиндром, ось которого проходит через центр Земли и находится в плоскости экватора
Осевые меридиоиы юны
В целях уменьшения искажения линий при переносе с эллипсоида на плоскость, проектирование на цилиндр осуществляется по частям (зонам), каждая из которых ограничена меридианами, отстоящими друг от друга на 6° или 3° (более широко представлены шестиградусныс зоны). Нумерацию тон ведут от Гринвичского меридиана на восток, и вся территория России занимает 28 шестиградусных зон от №4 (Калининград) до №32 (Чукотка). При проектировании зоны средний меридиан её, по которому эллипсоид касается цилиндра, называется осевым меридианом. Его долготу можно вычисялить по формуле:
λN= 6° * N - 3°