För att lösa de flesta problem inom tillämpad vetenskapdu måste veta platsen för ett objekt eller en punkt, som bestäms med hjälp av ett av de accepterade koordinatsystemen. Dessutom finns det höjdsystem som också definierar höjden för en punkt på jordytan.
Vad är koordinater
Koordinater - numeriska eller alfabetiska värden, smed vilken du kan bestämma platsen där punkten ligger på marken. Som ett resultat är ett koordinatsystem en samling värden av samma typ som har samma princip att hitta en punkt eller ett objekt.
Att hitta platsen för punkten krävs förlösa många praktiska problem. I en sådan vetenskap som geodesi är att bestämma platsen för en punkt i ett visst utrymme huvudmålet för att uppnå allt efterföljande arbete som bygger på.
De flesta koordinatsystem brukar varadefiniera platsen för en punkt på ett plan som begränsas av endast två axlar. För att bestämma positionen för en punkt i 3D-utrymme används också ett höjdsystem. Med hjälp kan du ta reda på den exakta platsen för det önskade objektet.
Kort om koordinatsystem som används i geodesi
Koordinatsystem definierar platsen för en punkt på jordytan genom att ge den tre värden. Principerna för deras beräkning är olika för varje koordinatsystem.
De viktigaste rumsliga koordinatsystemen som används i geodesi:
- Geodetisk.
- Geografisk.
- Polär.
- Rektangulär.
- Gauss-Kruger zonkoordinater.
Alla system har sin egen startpunkt, värden för objektets placering och applikationsområdet.
Geodetiska koordinater
Huvudfiguren som används för att referera till geodetiska koordinater är jordens ellipsoid.
En ellipsoid är en tredimensionell pressad figur somrepresenterar bäst jordens form. På grund av det faktum att världen är en matematisk oregelbunden figur, används en ellipsoid istället för att bestämma geodetiska koordinater. Detta underlättar många beräkningar för att bestämma kroppens position på ytan.
Geodetiska koordinater definieras av tre värden: geodetisk latitud, longitud och höjd.
- Geodetisk latitud är en vinkel, vars början ligger på ekvatorialplanet, och vars ände ligger vinkelrätt dragen till önskad punkt.
- Geodetisk longitud är den vinkel som räknas från huvudmeridianen till meridianen vid vilken den önskade punkten är belägen.
- Geodetisk höjd är värdet av det normala som dras till ytan av jordens rotationsellipsoid från en given punkt.
Geografiska koordinater
För att lösa högprecisionsuppgifter med högre geodesidet är nödvändigt att skilja mellan geodetiska och geografiska koordinater. I det system som används i teknisk geodesi görs vanligtvis inte sådana skillnader på grund av det lilla utrymmet som omfattas av arbetet.
För att bestämma geodetiska koordinater ien ellipsoid används som referensplan och en geoid används för att bestämma geografiska. Geoiden är en matematiskt oregelbunden figur, närmare den faktiska figuren på jorden. Dess plana yta anses vara den som fortsätter under havsnivån i sitt lugna tillstånd.
Det geografiska koordinatsystemet som används igeodesi, beskriver positionen för en punkt i rymden med tre värden. Definitionen av geografisk longitud sammanfaller med den geodetiska, eftersom referenspunkten också kommer att vara den främsta meridianen, kallad Greenwich. Den passerar genom observatoriet med samma namn i London. Geografisk latitud bestäms från ekvatorn ritad på ytan av geoiden.
Höjden i det lokala koordinatsystemet som används igeodesi, mätt från havsnivån i sitt lugna tillstånd. På Rysslands territorium och länderna i den tidigare unionen är märket från vilket höjderna bestäms Kronstadt tidvattensbeståndet. Det ligger på nivå med Östersjön.
Polära koordinater
Polarkoordinatsystemet som används igeodesi, har andra nyanser av att göra mätningar. Den används i små terrängområden för att bestämma den relativa platsen för en punkt. Ursprunget kan vara vilket objekt som helst som är markerat som ursprung. Således, med hjälp av polära koordinater, är det omöjligt att bestämma den entydiga platsen för en punkt på jordens territorium.
Polära koordinater definieras av två värden:vinkel och avstånd. Vinkeln mäts från den nordliga riktningen av meridianen till en viss punkt, och bestämmer dess position i rymden. Men ett hörn räcker inte, så en radievektor matas in - avståndet från ståndpunkten till önskat objekt. Dessa två parametrar kan användas för att lokalisera punkten i det lokala systemet.
Vanligtvis används detta koordinatsystem för att utföra tekniskt arbete som utförs i ett litet terrängområde.
Rektangulära koordinater
Det rektangulära koordinatsystemet som används igeodesi används också i små terrängområden. Huvudelementet i systemet är koordinataxeln från vilken räkningen kommer. Koordinaterna för en punkt finns som längden på de vinkelräta som dras från abscissan och ordinataxlarna till önskad punkt.
Den nordliga riktningen för X-axeln och den östra riktningen för y-axeln anses vara positiv, medan den sydliga och västra riktningen anses vara negativa. Beroende på skyltar och kvarter bestäms platsen för platsen i rymden.
Gauss-Kruger koordinater
Gauss-Kruger koordinatszonsystem liknar det rektangulära. Skillnaden är att den kan tillämpas på hela jordens territorium, och inte bara på små områden.
Rektangulära koordinater för Gauss-Kruger-zoner, avi själva verket är de en projektion av världen på ett plan. Det uppstod för praktiska ändamål att skildra stora delar av jorden på papper. Överföringsförvrängning anses vara obetydlig.
Enligt detta system är världen uppdelad i longitud i sexgradiga zoner med en axiell meridian i mitten. Ekvatorn är centrerad längs den horisontella linjen. Som ett resultat finns det 60 sådana zoner.
Var och en av de sextio zonerna har sin egenett system av rektangulära koordinater uppmätta längs ordinaten från den axiella meridianen X och längs abscissan - från sektionen av jordens ekvatorn Y. För att unikt bestämma platsen på hela jordklotets territorium placeras zonnumret framför X- och Y-värdena.
Värdena på X-axeln i Rysslands territorium, som regel,är positiva, medan Y-värden kan vara negativa. För att undvika minustecknet i abscissaxlarnas värden överförs konventionellt den axiella meridianen för varje zon 500 meter västerut. Då blir alla koordinater positiva.
Koordinatsystemet föreslogs av Gauss som möjligt och beräknades matematiskt av Kruger i mitten av 1900-talet. Sedan dess har den använts i geodesi som en av de viktigaste.
Höjdsystem
Koordinatsystem och höjdsystem som används igeodesi används för att exakt bestämma positionen för en punkt på jordens territorium. Absoluta höjder mäts från havsnivå eller annan yta som referens. Dessutom finns det relativa höjder. De senare räknas som överskottet från önskad punkt till någon annan. De är praktiska att använda för arbete i det lokala koordinatsystemet för att förenkla den efterföljande behandlingen av resultaten.
Tillämpning av koordinatsystem i geodesi
Förutom ovanstående finns det andrakoordinatsystem som används i geodesi. Var och en av dem har sina egna fördelar och nackdelar. Det finns också arbetsområden för vilka en eller annan metod för att bestämma platsen är relevant.
Det är syftet med arbetet som avgör vilka systemkoordinater som används i geodesi används bäst. För arbete i små områden är det bekvämt att använda rektangulära och polära koordinatsystem, och för att lösa storskaliga problem behövs system som gör det möjligt att täcka hela jordytans territorium.
