Sisteme de coordonate utilizate în geodezie și topografie

Pentru a rezolva cele mai multe probleme în științele aplicate, trebuie să cunoașteți locația unui obiect sau a unui punct, care este determinat prin aplicarea unuia dintre sistemele de coordonate adoptate. În plus, există sisteme de altitudine care determină și localizarea altitudinii punctului de pe suprafața Pământului.

Care sunt coordonatele

Coordonatele sunt valori numerice sau alfabetice, cu ajutorul cărora puteți stabili locația unui punct pe teren. Ca o consecință, sistemul de coordonate este o colecție de aceleași valori, având același principiu de a găsi un punct sau un obiect.

Găsirea locației unui punct este necesară pentru a rezolva multe probleme practice. Într-o astfel de știință ca geodezia, determinarea locului unui punct într-un spațiu dat este obiectivul principal, a cărui realizare este construită ulterior.

Cele mai multe sisteme de coordonate determină, de regulă, locația unui punct pe un plan limitat doar la două axe. Pentru a determina poziția unui punct în spațiul tridimensional, se utilizează de asemenea un sistem de înălțimi. Cu ajutorul acestuia puteți afla locația exactă a obiectului pe care îl căutați.

Pe scurt despre sistemele de coordonate utilizate în geodezie

Sistemele de coordonate determină amplasarea unui punct pe teritoriu suprafața pământului, oferindu-i trei valori. Principiile de calcul ale acestora sunt diferite pentru fiecare sistem de coordonate.

Principalele sisteme de coordonate spațiale utilizate în geodezie sunt:

1. Geodezic.
2. Geografică.
3. Polar.
4. Dreptunghiular.
5. Coordonatele zonale ale lui Gauss-Krueger.

Toate sistemele au propriul punct de pornire, valorile pentru localizarea obiectului și domeniul de aplicare.

Coordonate geodezice

Cifra principală utilizată pentru a citi coordonatele geodezice este elipsoidul Pământului.

Elipsoidul este o figură comprimată tridimensională care reprezintă cel mai bine forma globului. Având în vedere faptul că globul este o figură matematică incorectă, în loc de el este folosit un elipsoid pentru a determina coordonatele geodezice. Acest lucru facilitează implementarea multor calcule pentru a determina poziția corpului pe suprafață.

Coordonatele geodezice sunt determinate de trei valori: latitudine geodezică, longitudine și altitudine.

1. Lățimea geodezică este unghiul, originea căruia se află pe planul ecuatorului, iar capătul - la perpendicularul atins spre punctul dorit.
2. Geografia longitudinală este unghiul care este contorizat de la meridianul zero până la meridianul pe care se află punctul dorit.
3. Înălțimea geodezică este magnitudinea normală trasă la suprafața elipsoidului rotației Pământului dintr-un anumit punct.

Coordonate geografice

Pentru a rezolva probleme de înaltă precizie a geodeziei superioare, este necesar să se facă distincția între coordonatele geodezice și geografice. În sistemul utilizat în domeniul ingineriei, astfel de diferențe, datorită spațiului mic acoperit de lucrare, nu se realizează de obicei.

Pentru a determina coordonatele geodezice, elipsoidul este folosit drept plan de referință, iar pentru a determina coordonatele geografice, se utilizează geoidul. Geoidul este o figură matematică incorectă, mai apropiată de figura reală a Pământului. Pentru suprafața sa de nivel ia una care este continuată sub nivelul mării în stare calmă.

Sistemul de coordonate geografice utilizat în geodezie descrie poziția unui punct în spațiu cu trei valori. Definiția criteriilor geografice Longitudinea coincide cu geodezica, deoarece punctul de referinta va fi de asemenea zero meridian, numită Greenwich. Acesta trece prin Observatorul cu același nume în orașul Londra. Lățimea geografică este determinată de ecuatorul deținut pe suprafața geoidului.

Înălțimea în sistem a coordonatelor locale utilizate în geodezie este măsurată de la nivelul mării în stare calmă. Pe teritoriul Rusiei și al țărilor din fosta Uniune Sovietică, marcajul de la care sunt determinate înălțimile este zona Kronstadt. Acesta este situat la nivelul Mării Baltice.

Polar coordonate

Sistemul de coordonate polar utilizat în geodezie are și alte nuanțe ale produsului măsurătorilor. Se utilizează în zone mici pentru a determina locația relativă a punctului. Punctul de plecare poate fi orice obiect marcat ca original. Astfel, cu ajutorul coordonatelor polare este imposibil să se determine locația unică a unui punct pe teritoriul globului.

Condițiile polar sunt determinate de două cantități: unghiul și distanța. Unghiul este măsurat din direcția nord a meridianului până la punctul specificat, determinând poziția sa în spațiu. Dar un colț nu va fi suficient, așa că introducem un vector de rază - distanța de la punctul de stâlp la obiectul dorit. Cu acești doi parametri, puteți determina locația punctului din sistemul local.

În mod obișnuit, acest sistem de coordonate este utilizat pentru a efectua lucrări de inginerie, efectuate pe o suprafață mică a terenului.

Coordonate dreptunghiulare

Sistemul de coordonate dreptunghiulare utilizat în geodezie este de asemenea utilizat în zonele mici ale terenului. Elementul principal al sistemului este axa de coordonate, de la care are loc numărarea. Coordonatele punctului se găsesc ca lungimea perpendicularilor trase de la axa abscisei și ordonată la punctul dorit.

Direcția nordică a axei X și axa orientală Y sunt considerate pozitive, iar axele de sud și de vest sunt negative. În funcție de semne și sferturi, determinarea punctului în spațiu este determinată.

Coordonatele lui Gauss-Kruger

Sistemul de coordonate Gauss-Krueger este similar cu cel dreptunghiular. Diferența este că poate fi aplicată întregului teritoriu al lumii, și nu doar pentru zonele mici.

Coordonatele dreptunghiulare ale zonelor Gauss-Krueger, de fapt, sunt proiecția globului pe plan. A apărut din motive practice pentru a prezenta pe hârtie suprafețe mari ale pământului. Distorsiunile care apar în timpul transferului sunt considerate nesemnificative.

Conform acestui sistem, globul este împărțit pe longitudine în zone cu șase grade, cu un meridian axial în mijloc. Ecuatorul se află în centrul liniei orizontale. Ca rezultat, există 60 de astfel de zone.

Fiecare dintre zonele are propriul sistem de coordonate șaizeci dreptunghiular, măsurată de-a lungul axei verticale de meridianul axial X, iar pe abscisă - ecuatorul Pământului din porțiunea Y. Pentru determinarea neambiguă a locației în întregul glob X și zona de valori Y pozeze număr.

Valorile axei X din Rusia sunt, de regulă, pozitive, în timp ce valorile Y pot fi negative. Pentru a evita semnul minus în valorile axei abscise, meridianul axial al fiecărei zone este transferat condițional la 500 de metri spre vest. Apoi, toate coordonatele devin pozitive.

Sistemul de coordonate a fost propus de Gauss posibil și calculat matematic de către Kruger la mijlocul secolului al XX-lea. De atunci, a fost utilizată în geodezie ca una dintre principalele.

Sistemul Heights

Sistemele și înălțimile de coordonate utilizate în geodezie sunt folosite pentru a determina cu precizie poziția unui punct de pe teritoriul Pământului. Înălțimile absolute sunt măsurate de la nivelul mării sau de la o altă suprafață luată ca cea originală. În plus, există înălțimi relative. Acestea din urmă sunt considerate ca exces de la punctul dorit la oricare altul. Este convenabil să le aplici pentru a lucra în sistemul de coordonate local 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 avantaje și dezavantaje. Există, de asemenea, domenii de lucru pentru care una sau alta modalitate de localizare este relevantă.

Scopul lucrării este determinarea sistemelor de coordonate folosite în geodezie. Pentru a lucra 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 acopere întregul teritoriu al pământului.