Na riešenie väčšiny problémov v aplikovaných vedáchpotrebujete poznať polohu objektu alebo bodu, ktorá sa určuje pomocou jedného z akceptovaných súradnicových systémov. Okrem toho existujú výškové systémy, ktoré tiež určujú výškové umiestnenie bodu na povrchu Zeme.
Čo sú súradnice
Súradnice - číselné alebo abecedné hodnoty, spomocou ktorého môžete určiť miesto, kde sa bod nachádza na zemi. V dôsledku toho je súradnicový systém súborom hodnôt rovnakého typu, ktoré majú rovnaký princíp hľadania bodu alebo objektu.
Vyhľadanie polohy bodu je potrebné preriešenie mnohých praktických problémov. V takej vede ako je geodézia je lokalizácia bodu v danom priestore hlavným cieľom, na ktorého dosiahnutí je založená všetka ďalšia práca.
Väčšina súradnicových systémov bývadefinujte umiestnenie bodu v rovine ohraničenej iba dvoma osami. Na určenie polohy bodu v 3D priestore sa používa aj výškový systém. S jeho pomocou môžete zistiť presnú polohu požadovaného objektu.
Stručne o súradnicových systémoch používaných v geodézii
Súradnicové systémy definujú umiestnenie bodu na zemskom povrchu tak, že mu dajú tri hodnoty. Princípy ich výpočtu sú pre každý súradnicový systém odlišné.
Hlavné priestorové súradnicové systémy používané v geodézii:
- Geodetické.
- Geografické.
- Polárny.
- Obdĺžnikové.
- Zónové súradnice Gauss-Kruger.
Všetky systémy majú svoj vlastný východiskový bod, hodnoty pre umiestnenie stránky a aplikáciu.
Geodetické súradnice
Hlavnou postavou použitou na porovnanie geodetických súradníc je elipsoid Zeme.
Elipsoid je trojrozmerná stlačená postava, ktoránajlepšie predstavuje tvar zemegule. Vzhľadom na to, že zemeguľa je matematicky nepravidelná postava, na určenie geodetických súradníc sa namiesto toho používa elipsoid. To umožňuje veľa výpočtov na určenie polohy tela na povrchu.
Geodetické súradnice sú definované tromi hodnotami: geodetická šírka, dĺžka a nadmorská výška.
- Geodetická šírka je uhol, ktorého začiatok leží na rovníkovej rovine a jeho koniec leží kolmo na požadovaný bod.
- Geodetická dĺžka je uhol, ktorý sa počíta od poludníka k poludníku, v ktorom sa nachádza požadovaný bod.
- Geodetická výška - hodnota normály nakreslenej na povrch rotačného elipsoidu Zeme z daného bodu.
Zemepisné súradnice
Na riešenie vysoko presných úloh vyššej geodézieje potrebné rozlišovať medzi geodetickými a geografickými súradnicami. V systéme používanom v inžinierskej geodézii sa také rozdiely, vzhľadom na malý priestor zakrytý prácou, spravidla nerobia.
Určiť geodetické súradnice velipsoid sa používa ako referenčná rovina a geoid sa používa na určenie geografických. Geoid je matematicky nepravidelný útvar, ktorý je bližší skutočnému údaju Zeme. Za jej rovný povrch sa považuje ten, ktorý v pokojnom stave pokračuje pod hladinu mora.
Geografický súradnicový systém používaný vgeodézia, popisuje polohu bodu v priestore tromi hodnotami. Definícia zemepisnej dĺžky sa zhoduje s geodetickou, pretože referenčným bodom bude tiež nultý poludník s názvom Greenwich. Prechádza rovnomenným observatóriom v Londýne. Geografická šírka sa určuje z rovníka nakresleného na povrchu geoidu.
Nadmorská výška v miestnom súradnicovom systéme použitom vgeodézia, meraná od hladiny mora v jej pokojnom stave. Na území Ruska a krajín bývalého Sovietskeho zväzu je značkou, od ktorej sa určujú výšky, príliv a odliv Kronštadtu. Nachádza sa na úrovni Baltského mora.
Polárne súradnice
Polárny súradnicový systém používaný vgeodézia, má ďalšie nuansy produktu meraní. Používa sa v malých oblastiach terénu na určenie relatívnej polohy bodu. Referenčným bodom môže byť akýkoľvek objekt označený ako zdroj. Pomocou polárnych súradníc teda nie je možné určiť jednoznačnú polohu bodu na území zemegule.
Polárne súradnice sú definované dvoma veličinami:uhol a vzdialenosť. Uhol sa meria od severného smeru poludníka k danému bodu a určuje jeho polohu v priestore. Jeden uhol však nebude stačiť, preto sa zavádza polomerový vektor - vzdialenosť od stojaceho bodu k požadovanému objektu. Pomocou týchto dvoch možností môžete určiť umiestnenie bodu v lokálnom systéme.
Tento súradnicový systém sa spravidla používa na inžinierske práce vykonávané na malej ploche.
Obdĺžnikové súradnice
Obdĺžnikový súradnicový systém používaný vgeodézia sa využíva aj v malých oblastiach územia. Hlavným prvkom systému je súradnicová os, na ktorú sa odkazuje. Súradnice bodu sa zistia ako dĺžka kolmic nakreslených z osí x a súradníc k požadovanému bodu.
Severný smer osi x a východný smer osi y sa považujú za pozitívne, zatiaľ čo južný a západný smer sú negatívne. V závislosti od znamení a štvrtí sa určuje umiestnenie bodu v priestore.
Gauss-Krugerove súradnice
Gauss-Krugerov súradnicový zonálny systém je podobný pravouhlému. Rozdiel je v tom, že sa dá aplikovať na celé územie zemegule, nielen na malé oblasti.
Pravouhlé súradnice zón Gauss-Kruger, podľav skutočnosti sú projekciou zemegule do roviny. Vznikol z praktických dôvodov na zobrazenie veľkých oblastí Zeme na papieri. Prenášajúce skreslenia sa považujú za nevýznamné.
Podľa tohto systému je zemeguľa rozdelená podľa zemepisnej dĺžky na šesťstupňové zóny s osovým poludníkom v strede. Rovník je v strede pozdĺž vodorovnej čiary. Výsledkom je 60 takýchto zón.
Každá zo šesťdesiatich zón má svoju vlastnúsystém pravouhlých súradníc, meraných pozdĺž osi ordinátov od axiálneho poludníka X a pozdĺž osi x - od rezu zemského rovníka Y. Na jednoznačné určenie polohy na území celej zemegule je uvedené číslo zóny pred hodnotami X a Y.
Hodnoty osi x na území Ruska spravidlasú pozitívne, zatiaľ čo Y môže byť záporné. Aby sa predišlo znamienku mínus v hodnotách osi x, axiálny poludník každej zóny sa podmienečne posunie o 500 metrov na západ. Potom sa všetky súradnice stanú kladnými.
Súradnicový systém navrhol Gauss ako možný a matematicky ho vypočítal Krüger v polovici dvadsiateho storočia. Odvtedy sa používa v geodézii ako jeden z hlavných.
Výškový systém
Súradnicové a výškové systémy používané vgeodézie, slúžia na presné určenie polohy bodu na území Zeme. Absolútne výšky sa merajú od hladiny mora alebo iného povrchu braného ako originál. Okrem toho existujú relatívne výšky. Tieto sa počítajú ako prebytok od požadovaného bodu k akémukoľvek inému. Je vhodné ich použiť na prácu v lokálnom súradnicovom systéme, aby sa zjednodušilo následné spracovanie výsledkov.
Aplikácia súradnicových systémov v geodézii
Okrem vyššie uvedených existujú aj ďalšiesúradnicové systémy používané v geodézii. Každý z nich má svoje výhody a nevýhody. Existujú aj ich vlastné oblasti práce, pre ktoré je relevantná táto alebo tá metóda určenia miesta.
Je to účel práce, ktorý určuje, ktoré systémysúradnice používané v geodézii, je lepšie použiť. Pre prácu v malých oblastiach je vhodné použiť pravouhlé a polárne súradnicové systémy a na riešenie rozsiahlych problémov sú potrebné systémy, ktoré umožňujú pokryť celé územie zemského povrchu.
