Souřadnicové systémy používané v geodezi a topografii

Chcete-li vyřešit většinu problémů v aplikovaných vědách, potřebujete znát umístění objektu nebo bodu, které je určeno aplikací jednoho z přijatých souřadnicových systémů. Navíc existují nadmořské výšky, které také určují výškovou polohu bodu na povrchu Země.

Co jsou souřadnice?

Souřadnice jsou číselné nebo abecední hodnoty, pomocí kterých můžete určit polohu bodu na terénu. V důsledku toho je souřadnicový systém sbírkou stejných hodnot, které mají stejný princip hledání bodu nebo předmětu.

Hledání umístění bodu je nutné k vyřešení mnoha praktických problémů. V takové vědě, jako je geodézie, určuje umístění bodu v daném prostoru hlavním cílem, na jehož dosažení jsou všechny další práce postaveny.

Většina souřadnicových systémů zpravidla určuje umístění bodu na rovině omezené pouze na dvě osy. Pro určení polohy bodu v trojrozměrném prostoru se také používá systém výšky. S jeho pomocí můžete zjistit přesné umístění objektu, který hledáte.

Stručně o souřadnicových systémech používaných v geodéze

Systémy souřadnic určují umístění bodu na území zemský povrch, dává jí tři hodnoty. Principy jejich výpočtu se pro každý souřadný systém liší.

Hlavní systémy prostorových souřadnic používané v geodéze jsou:

1. Geodetické.
2. Zeměpisné.
3. Polární.
4. Obdélníkový.
5. Zónové souřadnice Gauss-Kruegera.

Všechny systémy mají svůj vlastní výchozí bod, hodnoty pro umístění objektu a oblast použití.

Geodetické souřadnice

Hlavní údaj používaný ke čtení geodetických souřadnic je elipsoid země.

Elipsoid je trojrozměrná komprimovaná postava, která nejlépe reprezentuje tvar zeměkoule. Vzhledem k tomu, že zeměkoule je matematicky nesprávná postava, namísto toho se k určení geodetických souřadnic použije elipsoid. To usnadňuje provádění mnoha výpočtů pro určení polohy těla na povrchu.

Geodetické souřadnice jsou určeny třemi hodnotami: geodetickou šířkou, délkou a nadmořskou výškou.

1. Geodetické zeměpisná šířka - úhel, jejíž začátek leží na ekvatoriální rovině, a konec - na kolmici upozornit na požadované místo.
2. Geodetická délka je úhel, který se počítá od nulového poledníku po poledník, na kterém se nachází požadovaný bod.
3. Geodetická výška je velikost normálu přitahovaného k povrchu elipsoidu rotace Země z daného bodu.

Zeměpisné souřadnice

Pro vyřešení vysoce přesných problémů vyšší geodézie je nutné rozlišovat geodetické a geografické souřadnice. V systému používaném v inženýrském průzkumu se takové rozdíly v důsledku malého prostoru, na které se práce vztahuje, obvykle nedělají.

Pro určení geodetických souřadnic se jako referenční rovina používá elipsoid a pro určení zeměpisných souřadnic se používá geoid. Geoid je matematicky nesprávná postava, která se blíží skutečnému obrázku Země. Pro jeho hladký povrch si vezměte ten, který pokračuje pod hladinou moře v jeho klidném stavu.

Geografický souřadný systém používaný v geodéze popisuje polohu bodu v prostoru se třemi hodnotami. Definice geografického Zeměpisná délka se shoduje s geodézou, protože referenční bod bude také nulový poledník, Greenwich. Prochází stejnojmennou observatoří ve městě Londýn. Zeměpisná šířka je určena z rovníku drženého na povrchu geoidu.

Výška v systému lokálních souřadnic používaných v geodézii se měří od hladiny moře v klidném stavu. Na území Ruska a zemí bývalého Sovětského svazu je značka, z níž jsou určeny výšky, Kronstadtská noha. Nachází se na úrovni Baltského moře.

Polární souřadnice

Polární souřadnicový systém používaný v geodéze má další nuance výsledku měření. Používá se v malých oblastech k určení relativního umístění bodu. Výchozím bodem může být jakýkoli objekt označený jako originál. Proto pomocí polárních souřadnic není možné určit jedinečnou polohu bodu na území zeměkoule.

Polární souřadnice jsou určeny dvěma veličinami: úhlem a vzdáleností. Úhel se měří od severního směru poledníku k určenému bodu a určuje jeho polohu v prostoru. Ale jeden roh nestačí, a tak zavádíme vektor poloměru - vzdálenost od bodu stoje k požadovanému objektu. Pomocí těchto dvou parametrů můžete určit umístění lokality v místním systému.

Obvykle se tento souřadný systém používá k provádění inženýrské práce, prováděné na malé ploše terénu.

Obdélníkové souřadnice

Obdélníkový souřadný systém používaný v geodéze se používá také v malých oblastech terénu. Hlavním prvkem systému je souřadná osa, ze které se počítá. Souřadnice bodu se nacházejí jako délka svislých částí od osy úsečky a osy osy do požadovaného bodu.

Severský směr osy X a východní osy Y jsou považovány za pozitivní a jižní a západní osy jsou negativní. V závislosti na znaménkách a čtvrtích je určeno určení bodu ve vesmíru.

Souřadnice Gauss-Krugerovy

Gauss-Kruegerův souřadný systém je podobný pravoúhlému. Rozdíl spočívá v tom, že může být aplikován na celé území zeměkoule, a to nejen v malých oblastech.

Pravoúhlé souřadnice zón Gauss-Krueger jsou ve skutečnosti projekcemi zeměkoule do roviny. Z praktických důvodů vzniklo zobrazení velkých ploch země na papíře. Deformace vyskytující se během převodu jsou považovány za nevýznamné.

Podle tohoto systému je koule rozdělena délkou do šestistupňových zón s axiálním poledníkem uprostřed. Rovník je ve středu podél vodorovné čáry. Výsledkem je 60 takových zón.

Každá z těchto oblastí má svůj vlastní systém šedesát pravoúhlý souřadnicový, měřeno podél vertikální osy od poledníku axiální X, a na ose x - rovníku země od části Y. Pro jednoznačné určení místa v celém světě k X a Y hodnoty zóny představovat číslo.

Hodnoty osy X v Rusku jsou zpravidla pozitivní, zatímco hodnoty Y mohou být záporné. Aby se zabránilo znaménko mínus v hodnotách úsečka každá zóna meridián podmíněně přenese do 500 metrů na západ. Pak se všechny souřadnice stanou pozitivní.

Koordinační systém byl navržen Gaussem jak je to možné a vypočítán matematicky Krugerem v polovině dvacátého století. Od té doby se v geodéze používá jako jeden z hlavních.

Heights

Koordinované systémy a výšky používané v geodéze se používají k přesnému určení polohy bodu na území Země. Absolutní výšky jsou měřeny z hladiny moře nebo jiného povrchu, který byl vzat jako původní. Kromě toho existují relativní výšky. Ty jsou počítány jako přebytek od požadovaného bodu k jinému. Je vhodné je aplikovat na práci v lokálním souřadnicovém systému, aby bylo zjednodušeno následné zpracování výsledků.

Aplikace souřadnicových systémů v geodéze

Kromě výše uvedených existují i ​​jiné souřadnicové systémy používané v geodéze. Každá z nich má výhody a nevýhody. Tam jsou také oblasti práce, pro které jeden nebo jiný způsob lokalizace je relevantní.

Úkolem práce je určení koordinačních systémů používaných v geodéze. Chcete-li pracovat v malých oblastech vhodných k použití pravoúhlý a polární souřadnicový systém, a na řešení rozsáhlých úkolů nezbytných systémy, které pokrývají celé území zemského povrchu.