Земной эллипсоид, основные точки и линии на нем

В топографии под формой планеты Земля подразумевается не физическая ее поверхность со всеми неровностями - низменностями, горами и т.д., а некая воображаемая поверхность океанов и открытых морей, мысленно продолженная под всеми материками. Эта воображаемая поверхность среднего уровня океана, как бы покрывающая всю планету, называется уровенной поверхностью, а фигура Земли, ограниченная этой поверхностью, - геоидом (от древнегреческого слова «Гея», что значит Земля).

По своей форме геоид хотя и является неправильной геометрической фигурой, однако весьма мало отличается от эллипсоида вращения – правильного геометрического тела, образуемого вращением эллипса вокруг его малой оси. Единых, общепринятых во всех странах размеров земного эллипсоида до настоящего времени не установлено. В РФ и в ряде других стран ближнего и дальнего зарубежья за основу при создании топографических карт принят эллипсоид Красовского (Ф.Н.Красовский – выдающийся русский ученый-геодезист, под руководством которого были получены данные о размерах земного эллипсоида).

Концы земной оси, вокруг которой происходит суточное вращение Земли, называют северным и южнымгеографическими полюсами. Плоскость, перпендикулярная к оси вращения нашей планеты, проходящая через ее центр, называетсяплоскостью земного экватора. Эта плоскость пересекает земную поверхность по окружности, называемой экватором. Плоскость экватора делит Землю на северное и южное полушария. Линии пересечения земной поверхности плоскостями, параллельными плоскости экватора, называются параллелями, а линии пересечения поверхности Земли вертикальными плоскостями, проходящими через земную ось –меридианами (рис.1.1).

Рис. 1.1

Сетка, образованная пересекающимися меридианами и параллелями, называется географической (картографической, градусной) сеткой.

Понятие географических координат

Для того чтобы однозначно определять положение любой произвольной точки на земном эллипсоиде были введены так называемые географические координаты.

Географические координаты(широта и долгота) - угловые величины, определяющие положение объек­тов на земной поверхности и на карте. Их подразде­ляют на астрономические, полученные из астрономиче­ских наблюдений, и геодезические, полученные из гео­дезических измерений на земной поверхности (геодезия - наука, исследующая размеры и форму Земли, а также её гравитационное поле).

На топографических картах применяются геодези­ческие координаты. На практике при работе с картами их обычно называют географическими. Географические координаты какой-либо точки М - это ее широта В и долгота L (рис.1.2).

Рис. 1.2

Широта(В) точки — угол, составленный плоскостью экватора и нормалью к поверхности земного эллипсоида, проходящей через данную точку. Счет широт ведется по дуге меридиана от экватора к полюсам от 0 до 90°; в северном полушарии широты называют север­ными (положительными), в южном — южными (отрица­тельными).

Долгота(L) точки — двугранный угол между плоскостью начального (Гринвичского) меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Счет долготы ведется по дуге экватора или параллели в обе стороны от на­чального меридиана, от 0 до 180°. Долготу точек, расположенных к востоку от Гринвича до 180°, называют восточной (положительной), к западу — западной (отрицательной).

Интересный факт: Гринвичский меридиан или Главный меридиан нулевой долготы - это воображаемая линия, условно соединяющая северный и южный полюса земного шара. Она была проведена через двор Гринвичской Королевской Обсерватории и территорию прилегающего к ней парка, и условно разделяет земной шар на восточное и западное полушарие. Решение о нулевом меридиане в качестве начала отсчёта географических долгот было принято в 1983 году на Вашингтонском Международном Географическом Конгрессе. В 1884 году этот меридиан был помечен на территории внутреннего двора металлической пластиной. Желающие всегда могут постоять на этой пластине, либо поставить ступни обеих ног по обе стороны от неё, как бы воображая в тот момент, что «оседлали» обе половины земного шара. В 1884 году было установлено и время по Гринвичу - стандартное английское время, применяемое в астрономии как всемирное или мировое время.