Pour résoudre la plupart des problèmes en sciences appliquéesvous devez connaître l'emplacement d'un objet ou d'un point, qui est déterminé à l'aide de l'un des systèmes de coordonnées acceptés. De plus, il existe des systèmes d'élévation qui définissent également l'emplacement d'élévation d'un point à la surface de la Terre.
Quelles sont les coordonnées
Coordonnées - valeurs numériques ou alphabétiques, savec lequel vous pouvez déterminer l'endroit où se trouve le point sur le sol. Par conséquent, un système de coordonnées est un ensemble de valeurs du même type qui ont le même principe de trouver un point ou un objet.
Trouver l'emplacement du point est nécessaire pourrésoudre de nombreux problèmes pratiques. Dans une science telle que la géodésie, déterminer l'emplacement d'un point dans un espace donné est l'objectif principal sur la réalisation duquel tous les travaux ultérieurs sont basés.
La plupart des systèmes de coordonnées ont tendance à êtredéfinir l'emplacement d'un point sur un plan délimité par deux axes seulement. Afin de déterminer la position d'un point dans l'espace tridimensionnel, un système de hauteurs est également utilisé. Avec son aide, vous pouvez connaître l'emplacement exact de l'objet souhaité.
En bref sur les systèmes de coordonnées utilisés en géodésie
Les systèmes de coordonnées définissent l'emplacement d'un point à la surface de la Terre en lui donnant trois valeurs. Les principes de leur calcul sont différents pour chaque système de coordonnées.
Les principaux systèmes de coordonnées spatiales utilisés en géodésie :
- Géodésique.
- Géographique.
- Polaire.
- Rectangulaire
- Coordonnées zonales de Gauss-Kruger.
Tous les systèmes ont leur propre point de départ, des valeurs pour l'emplacement de l'objet et le domaine d'application.
Coordonnées géodésiques
La figure principale utilisée pour référencer les coordonnées géodésiques est l'ellipsoïde terrestre.
Un ellipsoïde est une figure tridimensionnelle comprimée quireprésente le mieux la forme du globe. En raison du fait que le globe est une figure mathématiquement irrégulière, un ellipsoïde est utilisé à la place pour déterminer les coordonnées géodésiques. Cela facilite de nombreux calculs pour déterminer la position du corps sur la surface.
Les coordonnées géodésiques sont définies par trois valeurs : latitude géodésique, longitude et altitude.
- La latitude géodésique est un angle dont le début se situe sur le plan équatorial et dont la fin se situe à la perpendiculaire tracée au point désiré.
- La longitude géodésique est l'angle qui est compté du méridien principal au méridien auquel se trouve le point souhaité.
- La hauteur géodésique est la valeur de la normale dessinée à la surface de l'ellipsoïde de rotation de la Terre à partir d'un point donné.
Coordonnées géographiques
Pour résoudre des tâches de haute précision de géodésie supérieureil est nécessaire de faire la distinction entre les coordonnées géodésiques et géographiques. Dans le système utilisé en géodésie d'ingénierie, de telles différences, en raison du petit espace couvert par le travail, ne sont généralement pas faites.
Pour déterminer les coordonnées géodésiques dansun ellipsoïde est utilisé comme plan de référence et un géoïde est utilisé pour déterminer les plans géographiques. Le géoïde est une figure mathématiquement irrégulière qui est plus proche de la figure réelle de la Terre. Sa surface plane est considérée comme celle qui continue sous le niveau de la mer dans son état calme.
Le système de coordonnées géographiques utilisé dansgéodésie, décrit la position d'un point dans l'espace avec trois valeurs. La définition de la longitude géographique coïncide avec la géodésie, puisque le point de référence sera également le premier méridien, appelé Greenwich. Il passe par l'observatoire du même nom dans la ville de Londres. La latitude géographique est déterminée à partir de l'équateur tracé à la surface du géoïde.
L'altitude dans le système de coordonnées local utilisé dansgéodésie, mesurée à partir du niveau de la mer dans son état calme. Sur le territoire de la Russie et des pays de l'ancienne Union, la marque à partir de laquelle les hauteurs sont déterminées est le stock de marée de Kronstadt. Il est situé au niveau de la mer Baltique.
Coordonnées polaires
Le système de coordonnées polaires utilisé dansgéodésie, a d'autres nuances de faire des mesures. Il est utilisé dans de petites zones de terrain pour déterminer l'emplacement relatif d'un point. L'origine peut être n'importe quel objet marqué comme origine. Ainsi, en utilisant des coordonnées polaires, il est impossible de déterminer l'emplacement sans ambiguïté d'un point sur le territoire du globe.
Les coordonnées polaires sont définies par deux valeurs :angle et distance. L'angle est mesuré depuis la direction nord du méridien jusqu'à un point donné, déterminant sa position dans l'espace. Mais un coin ne suffira pas, un vecteur de rayon est donc entré - la distance entre le point de position debout et l'objet souhaité. Ces deux paramètres peuvent être utilisés pour localiser le point dans le système local.
En règle générale, ce système de coordonnées est utilisé pour effectuer des travaux d'ingénierie effectués dans une petite zone de terrain.
Coordonnées rectangulaires
Le système de coordonnées rectangulaires utilisé dansla géodésie est également utilisée dans de petites zones de terrain. L'élément principal du système est l'axe de coordonnées d'où provient le comptage. Les coordonnées d'un point sont trouvées comme la longueur des perpendiculaires tirées des axes des abscisses et des ordonnées jusqu'au point désiré.
La direction nord de l'axe X et la direction est de l'axe y sont considérées comme positives, tandis que les directions sud et ouest sont considérées comme négatives. En fonction des signes et des quartiers, l'emplacement du point dans l'espace est déterminé.
Coordonnées de Gauss-Kruger
Le système zonal de coordonnées de Gauss-Kruger est similaire au système rectangulaire. La différence est qu'il peut être appliqué à l'ensemble du territoire du globe, et pas seulement à de petites zones.
Coordonnées rectangulaires des zones de Gauss-Kruger, paren fait, ils sont une projection du globe sur un plan. Il est apparu à des fins pratiques de représenter de vastes zones de la Terre sur papier. La distorsion de transfert est considérée comme insignifiante.
Selon ce système, le globe est divisé en longitude en zones de six degrés avec un méridien axial au milieu. L'équateur est centré le long de la ligne horizontale. En conséquence, il existe 60 de ces zones.
Chacune des soixante zones a sa propreun système de coordonnées rectangulaires mesurées le long de l'ordonnée à partir du méridien axial X et le long de l'abscisse - à partir de la section de l'équateur terrestre Y. Pour déterminer de manière unique l'emplacement sur le territoire du globe entier, le numéro de zone est placé devant les valeurs X et Y.
Les valeurs de l'axe X en Russie, en règle générale,sont positifs, tandis que les valeurs Y peuvent être négatives. Afin d'éviter le signe moins dans les valeurs de l'axe des abscisses, le méridien axial de chaque zone est classiquement reporté à 500 mètres vers l'ouest. Alors toutes les coordonnées deviennent positives.
Le système de coordonnées a été proposé par Gauss comme possible et calculé mathématiquement par Kruger au milieu du XXe siècle. Depuis lors, il a été utilisé en géodésie comme l'un des principaux.
Système de hauteur
Systèmes de coordonnées et d'élévation utilisés dansgéodésie sont utilisés pour déterminer avec précision la position d'un point sur le territoire de la Terre. Les hauteurs absolues sont mesurées à partir du niveau de la mer ou d'une autre surface prise comme référence. De plus, il existe des hauteurs relatives. Ces derniers sont comptés comme l'excédent du point désiré à tout autre. Ils sont pratiques à utiliser pour travailler dans le système de coordonnées local afin de simplifier le traitement ultérieur des résultats.
Application des systèmes de coordonnées en géodésie
En plus de ce qui précède, il y a d'autressystèmes de coordonnées utilisés en géodésie. Chacun d'eux a ses propres avantages et inconvénients. Il existe également des domaines de travail pour lesquels l'une ou l'autre méthode de détermination de l'emplacement est pertinente.
C'est le but du travail qui détermine quels systèmesles coordonnées utilisées en géodésie sont mieux utilisées. Pour le travail dans de petites zones, il est pratique d'utiliser des systèmes de coordonnées rectangulaires et polaires, et pour résoudre des problèmes à grande échelle, des systèmes permettant de couvrir tout le territoire de la surface de la terre sont nécessaires.
