Gama de probleme rezolvate prin geodezie superioară este de obicei împărțită în științe și științifico-tehnice.
Principala sarcină științifică a geodeziei superioare este studierea formei (forma și mărimea) și a câmpului gravitațional al Pământului în conformitate cu măsurătorile geodezice, gravimetrice, definițiile astronomice și observațiile sateliților Pământului artificial.
Soluția acestei probleme include două puncte principale:
a) Determinarea tipului și a dimensiunilor unei suprafețe matematice simple (suprafața relativității) care reprezintă destul de bine figura Pământului ca întreg.
b. Studiul figura reală a Pământului, adică o suprafață reală a pământului fizic și câmpul său gravitațional extern.
Suprafața relativității este luată ca suprafața unui elipsoid de revoluție cu o mică compresiune polară, numită elipsoidul pământului. Definiția suprafeței elipsoidului pământ este aceea de a stabili parametrii care caracterizează mărimea, forma și localizarea (orientarea) în corpul Pământului.
Studiul figura reală a Pământului constă în determinarea cantităților geometrice care caracterizează abaterile suprafeței sale de la suprafața elipsoidului pământ stabilit.
Studiu terestru extern câmp gravitațional pe același principiu ca și forma Pământului, determină mai întâi câmpul gravitațional al elipsoidului pământului (Pământ normal) și apoi determină abaterea efectivă a câmpului gravitațional al câmpului gravitațional Pământului selectat din elipsoid.
Printre alte probleme științifice ale geodeziei superioare se află, în primul rând, studii geodinamice, adică studiul mișcărilor moderne ale crustei pământului (SDZK), mișcările poliilor Pământului, determinarea diferențelor în nivelurile și mișcările liniilor de coastă ale mărilor și oceanelor.
Sarcinile științifice și tehnice ale geodeziei superioare sunt:
1. În crearea rețelelor de sprijin: geodezice, care oferă coordonate planificate și de înaltă altitudine și gravimetrice, oferind valori absolute ale accelerației gravitației.
2. În dezvoltarea și îmbunătățirea metodelor de măsurare cu precizie ridicată (liniar, unghiular, nivelare, determinări astronomice, observații prin satelit, gravimetrie).
3. În elaborarea metodelor de prelucrare matematică a rezultatelor specificate în paragraful 2 al măsurătorilor și în realizarea acestui tratament.
Rețineți că metodele de geodezie superioară determină coordonatele punctelor individuale, discrete ale suprafeței pământului, adică punctele rețelelor de suport de stat. În viitor, coordonatele acestor puncte sunt folosite ca metode inițiale pentru un studiu detaliat între ele asupra suprafeței fizice a Pământului folosind metode de topografie. Topografia, folosind o rețea de referință geodezică, nu mai necesită aplicarea teoriei geodeziei superioare.
În plus, este important de remarcat faptul că metodele și instrumentele dezvoltate în geodezia superioară constau într-o creștere a aplicării în practicarea construcției diferitelor structuri inginerești - științifice, industriale, hidrotehnice și termice, transporturi etc.
1.2. Conceptul de geoid, cvasi-geoid, pământ elipsoid
Un geoid, un cvasi-geoid și un elipsoid terestru comun sunt trei modele ale Pământului. Să le dăm definițiile din punctul de vedere al ideilor moderne despre figura Pământului.
Sub figură a Pământului se înțelege acum o figură mărginită de suprafața fizică a Pământului, adică suprafața coajelor sale tari pe pământ și suprafața neperturbată a mărilor și oceanelor.
Terenul este o treime din suprafața pământului și în medie se ridică deasupra apei cu aproximativ 900 de metri, ceea ce este nesemnificativ în comparație cu raza pământului (6371 km). Prin urmare, geoidul este considerat prima aproximație a formei Pământului.
Oferim două definiții ale geoidului:
Strict: geoidul este suprafața plană a câmpului de gravitație al Pământului care trece prin originea numărului de înălțimi.
Lax: geoid - etofigura limitat suprafața neperturbată a mărilor și oceanelor și extins sub continente, astfel încât liniile verticale din toate punctele sale sunt perpendiculare pe ea.
De mai bine de o sută de ani, adică din prima jumătate a secolului trecut, geodezii și geofizicii au studiat figura geoidului și au considerat că aceasta este principala sarcină științifică a geodeziei superioare. La mijlocul secolului trecut, omul de știință sovietic Molodensky a demonstrat că cifra unui geoid, strict vorbind, este nedeterminată. El a propus principala sarcină a geodeziei superioare să ia în considerare studiul figurii Pământului real și a câmpului său gravitațional. Molodensky a creat o teorie care permite determinarea exactă a formei Pământului pe baza măsurătorilor făcute pe suprafața pământului, fără a se invoca ipoteze despre structura sa internă.
In teorie Molodensky introdus ca quasigeoid auxiliar de suprafață care coincide cu geoidul asupra mărilor și oceanelor, și foarte puțin sprijin de la suprafața geoidului pe teren (mai puțin de 2 m).
Spre deosebire de un geoid, suprafața unui cvasi-geoid poate fi determinată strict din rezultatele observațiilor pe sol.
Cu conceptul de elipsoid pământ, ne-am întâlnit deja atunci când am analizat principala sarcină științifică a geodeziei superioare. Să ne amintim că suprafața elipsoidului pământ este matematic și geometric suprafață simplă pe care sarcina de a coordona topografie puncte de pe suprafața pământului poate fi rezolvată și care este suficient de aproape de suprafața pământului. Ellipsoidul pământ este un elipsoid de rotație cu o mică contracție polare. Suprafața sa poate fi obținută prin rotirea PEP1 semi-elipsei în jurul axei sale mici PP1 (figura 1.2).
Fig. 1.2. La noțiunea de elipsoid pământesc:
Suprafața elipsoidului terestru în geodezie este luată ca referință, determinând înălțimea punctelor de pe suprafața figurii studiate a Pământului în raport cu ea.
Forma și dimensiunile elipsoidului pământului se caracterizează printr-o semiaxă mare și mică
sau o axă semimajor
Elipsoidul, care are cea mai apropiată apropiere de Pământ ca întreg, se numește un elipsoid comun pământ.
Parametrii unui elipsoid comun de pământ sunt determinați în condițiile:
centrul elipsoidului trebuie să coincidă cu centrul de masă al Pământului și axa sa minoră cu axa de rotație a Pământului 1;
Volumul elipsoidului trebuie să fie egal cu volumul geoidului (cvasi-geoid);
suma pătratelor de abateri de-a lungul înălțimii suprafeței elipsoidului de la suprafața geoidului (cvasi-geoid) ar trebui să fie minimă.
Parametrii elipsoidului pământ pot fi obținuți prin intermediul așa-numitelor măsurători de grad. care constă în rândurile capitonate de triangulație în direcțiile meridiane și paralele la diferite latitudini cu definiția asupra punctelor finale de latitudine astronomice, longitudine și azimut părților și rezultatele observațiilor prin satelit.
Timp de un secol și jumătate, oamenii de știință din diferite țări s-au angajat în determinarea parametrilor elipsoidului Pământului, utilizând rezultatele măsurătorilor de gradul pe care le au la dispoziție. Rezultatul acestor definiții este apariția unui număr de elipsoide, dintre care cele mai renumite sunt prezentate în tabelul 1.1.
Parametrii celor mai cunoscuți elipsoide terestre
Articole similare
-
Problema matematică cea mai dificilă, matematica care îmi place
-
Revizuirea rochiilor de seară de cea mai înaltă clasă în magazinele din St. Petersburg
Trimiteți-le prietenilor: