книги из ГПНТБ / Чистов Ю.И. Основные сведения из геодезии курс лекций
.pdf
ВОЕННО-ПОЛИТИЧЕСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА,КРАСНОЗНАМЕННАЯ АКАДЕМИЯ иною В.И.ЛЕНИНА
Инхенер-подпохковншк ЧИСТОВ Ю.И.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ГЕОДЕЗИИ
/ Курс лекций /
t o i a 1968
|
type |
лекций |
"Основные сведения иа геодезии" написав |
||
в |
соответствии |
с программой и предназначен для слушателей |
|||
I |
и 8 факультетов |
/ |
1 ■ 2 отделений /'. |
|
|
|
При написании данного пособия использовалаоь следующая |
||||
литература: |
|
|
|
|
|
|
И.А.Бубнов . |
"Военная топография", |
изд. ДО, 1953 г . |
||
|
М.Ф.Даввдов. |
"Курс геодезии", |
иэд. ВПА,19б1 г . |
||
|
|
|
|
Ответственный |
редактор |
|
|
|
|
инженер-майор Н. С.. 5СУЧЕНК0 |
|
I . ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ГЕОДВЗИ
§ * . Форма в рш эвн з^ни.
В геодезии - науке, занимающейся научены* Форш ■ размет ров Ввили, существую* три основных понятия форш Земин:
-физическое тело;
-геоид;
-эллипсоид.
Физическое T*Hn ifrlFH по Форме весьма близко в м р у . Однако зта поверхность неправильная и неровная и поатому не может быть описана математически (рис. I ) .
Рис. I
-4 -
Геоид - тело,образованное поверхностью морей и океанов
1спокойном состоянии, мысленно продолженной под материками
иоотровами так, чтобы она везде пересекала направления отвес ный линий под прямым углом. Геоид также имеет сложную повер хность, на которой достаточно сложно решать различные геодеаичеокие задачи. Следует отметить, что все полевые геодезиче ские работы проводятся на физической поверхности Земли, но
дальнейшая их обработка может быть произведена только при уоловии перевода полученных данных на тело более простой мате матической фигуры. В качестве такой фигуры наиболее близкой к геоиду используют эллипсоид вращения с небольшим сжатием.
Эллипсоид - геометрическое тело, образуемое вращением алляпоа вокруг его малой оои PPj (рис. 2 ).
2
Рис. 2
-5 -
Концы малой оси Г и Fj называют полюсами - северным ■ южным, В результате сечения поверхности эллипсоида плоскостя ми, перпендикулярными оси вращения, получают параллели. Пло скость, проходящая через центр эллипсоида 0, пересекает эллипсоид по экватору.
Плоскости, проходящие через малую ось эллипсоида, наэываг ют меридианными плоскостями, а линии их пересечения о поверхностью эллипсоида - мерадианами.
Хередиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию, принима ют за начальный и называют гринвичским.Основными параметрами эллипсоида являются:
а |
й |
в |
- |
большая и малая полуоои адлилоа; |
оС |
=--&~~-Л— |
полярное сжатие} |
||
|
|
а |
, |
|
q = |
/ а г Вг |
- |
эксцентриситет эллипооида. |
|
|
------ |
|||
Для более точного решения задач иеобходиио выбрать |
||||
размеры |
полуосей |
эллипсоида и ориентировать его танин |
||
образом, |
чтобы он наиболее приближался к поверхности Эемли. |
|||
В настоящее время в нашей отране используются в ооновнои два типа элдипооидав:
-общий земной эллипооид;
-эллипсоид Крааовского.
Общий земной эллипсоид более всего подходит во вое! поверхности "еоида. Центр его совпадает с центрои тижеоти Земли, ооь вращения и плоскости экватора - о осью вращения Земли в плоскостью зеыного экватора, а объем его равен объему геоида.
Оси прямоугольной системы координат внутри тела эллип соида располагаются следующим образом (рис. 2 ):
- ось ОХ образована з результате пересечения двух плоскостей: гринвичского меридиана» экватора}
-б -
-ось (^совпадает о осью вращения Зешги и направлена на
север;
-ось ОУ дополняет систему до правой.
Основные параметры общего земного эллипсоида имеет следующие значения:
а= 6378I3I м.
в* 5356749 м.
^„ I__
Смещение центра эллипсоида Красовского относительно цен тра общего эемнодо эллипсоида (центра Земли) характеризует ся прямоугольными координатами:
X * 21 м; |
У = - 134 м .; |
Z = - 101 м. |
Основные параметры эллипсоида Красовского имеют следую щие знамения:
Q |
« |
6378245 |
м. |
б |
= |
6356863 |
м. |
ос=_ J ____
298,3
Следует отметить, -что размеры земного эллипсоида постоян но уточняются с тем, чтобы наилучвим образом приблизить его к размерам Земли.
-7 -
§2. Дистецы кордияд! тттт » геядваш
Координатами называют линейные или угловые величины, определяющие положение точек в пространстве или на поверхно сти тела. При геодезической подготовке попользуют следующие системы координат:
-геодезические;
-геоцентрические;
-сферические;
-прямоугольные.
Геодезические координаты.
В системе геодезвчеоких координат положение точки на поверхности эллипсоида М определяется геодезической широ-
той В и геодезической долготой |
L |
(рис. 3). |
||
Геодезической |
широтой точки К, расположенной на поверхно |
|||
сти земного эллипсоида, называется |
угол В |
между нормалью |
||
Мп к поверхности |
эллипсоида в |
данной точке к плоскостью |
||
экватора. Следует |
отметить, что |
нормаль к |
поверхности |
|
эллипсоида МП не проходит через центр Земли ( эа исключением тех случаев, когда точка расположена на понюое или экваторе).
Поэтому в общем случае |
угол геодезической мироты В |
располо |
жен не при центре Зеыли |
0 (рис5) т широты отсчитываютоя |
|
от экватора к полюсам. |
Условились называть иироту к северу |
|
от экватора северной,или положительной, а к югу - южной, нлн |
||
отрицательной. |
|
|
Геодезической долготой точки М , расположенной |
на |
|
поверхности земного эллипсоида, называется двугранный угол, заключенный между плоскостью начального меридиана н меридиана данной точки. В качестве начального меридиана используют грин вичский меридиан,н счет долгот ведется на вооток в запад.
Геодезическую долготу, отсчитываемую от гринвичского меридиана на восток, принято называть восточной ,клм положи тельной, а на запад - западной,или отрицательной.
Геодезические координаты определяют положение точ и на
-8 -
поверхности эллипсоида, а аотроноыические координаты - на
4
Рис. 3.
поверхности геоида. Если провести из точки М , расположен ной на зонной поверхности, норналг к эллипсоиду и отвесную линию, перпендикулярную поверхности геоида, то ввиду несОвпа-i дения втнх поверхностей не совпадут нехду собой и зти линии (рис. 4 ).
- 9 -
О
Рис. 4.
Угол между направлением отвесной линии и направлением нормали к эллипсоиду называется уклонением отвесной линии (рис. 5) и вычисляется по формуле:
U ' l / j г г f 2 *
где £ - составляющая уклонения отвесной линнн в цлоокости
'меридиана данной точки;
-составляющая уклонения отвесной линии в плоокости,
проходящей через нормаль перпендикулярно плоскости меридиана.