Сведения о фигуре и размерах Земли

Одной из задач геодезии является определение фигуры и размеров Земли. Из истории человечества известно, что с. ѴΙ до н.э. (Пифагор) и до конца ХѴΙΙв. Землю принимали за шар. В дальнейшем ученые (Ньютон) уточнили, что Земля сплюснута у полюсов и считали ее сфероидом близким к эллипсоиду вращения. При определении фигуры и размеров Земли в геодезии исходят из понятия уровенных поверхностей. Уровенной называют поверхность, которую направление отвесной линии пересекает под прямым углом. Отвесной линиейназывают линию, совпадающую с направлением силы тяжести.

Большую часть поверхности Земли (71%) занимает океан. Поверхность воды в нем под действием силы тяжести в каждой точке перпендикулярна направлению силы тяжести, следовательно, является уровенной поверхностью и всюду горизонтальна. Уровенную поверхность воды в океанах и сообщающихся с ними морях в их спокойном состоянии (без волн, приливов и течений) мысленно продолженную под материками так, чтобы она в каждой точке пересекала направление отвесной линии под прямым углом, называют основной уровенной поверхностьюили уровнем океана. Фигуру, образованную основной уровенной поверхностью, принимают за сглаженную фигуру Земли и называют геоидом (фигура подобная Земле). ( Название предложил в 1783г. немецкий физик Листинг из Гёттингена).

При детальных исследованиях установили, что вследствие неодинаковой плотности масс внутри Земли, геоид представляет собой поверхность с изменяющейся кривизной, то есть имеет неправильную геометрическую форму и не поддается математическому представлению. Для геодезических вычислений нужна фигура наиболее приближенная к геоиду и описываемая математическими выражениями. Ближе всего к поверхности геоида подходит правильная геометрическая фигура – эллипсоид вращения, получаемая вращением эллипса вокруг малой оси, которая называется общеземным эллипсоидом. Его принимают за математическую фигуру Земли.

Отвесная линия и уровенная поверхность в геодезии имеют важное значение, они служат начальными при геодезических измерениях.

Размерами эллипсоида являются большая полуось а, малая полуось в и полярное сжатие a, равное отношению разности полуосей к большой полуоси a =(а - в) : а.

Первое определение размеров Земли выполнил в IIIв. до н.э. Эратосфен. Размеры земного эллипсоида в разные годы более точно определили в 19в.ученые многих стран: Деламбр, Франция, 1800г.; Бессель, Германия, 1841; Кларк, Англия, 1880; Жданов, Россия, 1893; Хейфорд, США, 1909; Красовский, СССР,1940.

Поверхности геоида и эллипсоида не совпадают, поэтому земной эллипсоид мысленно ориентируют, т.е. располагают в теле Земли так, чтобы отклонения его от поверхности геоида были минимальными в пределах отдельной страны. Земной эллипсоид с известными размерами и ориентированный в теле Земли для данной страны или части Земли называется референц-эллипсоидом. В каждой стране принят свой референц-эллипсоид. В нашей стране с 1946 г. применяется референц-эллипсоид Красовского, размеры которого вычислены под руководством выдающегося российского геодезиста Красовского Ф.Н., с размерами: а = 6378245м, в = 6356863м; a = 1: 298,3. Его поверхность принята совпадающей с поверхностью геоида в Кронштадте. (До него в России применяли эллипсоид Бесселя).

Отклонения поверхности геоида от эллипсоида невелики (на равнине 0,1 – 0,2м, в горах – до 2м.) Поэтому, в инженерной геодезии и топографии поверхности геоида и эллипсоида считают совпадающими. Во многих случаях незначительные по размерам участки земной поверхности площадью до 400км2 (квадрат со стороной 20км или окружность радиусом 10км) принимают за плоскость. При необходимости учета сферичности Земли ее считают шаром, объем которого равен объему земного эллипсоида. Радиус R такого шара равен 6371км.

.

 

С помощью искусственных спутников Земли были уточнены размеры эллипсоида и в настоящее время в качестве международной принята геодезическая референцная система параметров Земли ПЗ – 90, в которой а = 6378136м; a = 1: 298, 3932578.








Дата добавления: 2015-03-19; просмотров: 1865; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2019 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.