Пространственные системы координат.

Географическая система координат объединяет под общим названием две системы – астрономическую и геодезическую. В астрономической системе координаты точек определяются относительно направлений отвесных линий в точках земной поверхности, а в геодезической - относительно нормалей к референц-эллипсоиду. Астрономические координаты могут быть измерены техническими средствами и методами геодезической астрономии. Геодезические координаты точек получают путем вычислений по формулам сферической геодезии соответственно параметрам принятого референц-эллипсоида и его ориентировки в теле Земли. Эти системы связаны между собой через уклонение отвесных линий – угол между направлениями нормали к поверхности эллипсоида и отвесной линии в данной точке. Величины уклонений зависят от неравномерностей распределения масс в теле Земли и составляют в среднем 3-4”, достигая в отдельных аномальных районах (как правило, в горных) десятков секунд.

Элементами географической системы координат являются: плоскость экватора; ось вращения Земли, перпендикулярная к экватору; плоскость начального меридиана, за который по международному соглашению принят Гринвичский меридиан, проходящий через главный зал Гринвичской обсерватории близ Лондона.

Положение проекции точки А на поверхности эллипсоида определяется координатами – геодезическими широтой В и долготой L.

Геодезической широтой В называется угол, образованный нормалью к поверхности эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора (рис. 3.1). Широта измеряется дугой геодезического меридиана от экватора до данной точки и в зависимости от полушария может быть северной (+) и южной (–) и изменяется от 0⁰ на экваторе до ±90⁰ на полюсах.

Рисунок 3.1 – Схема определения геодезических координат.

Геодезической долготой L называется двугранный угол, составленный плоскостями начального меридиана и геодезического меридиана данной точки. Долгота измеряется дугой экватора либо параллели от Гринвичского меридиана до меридиана данной точки. Она изменяется от 0⁰ до ±180⁰ и может быть западной (–) или восточной (+).

Положение точки А на физической поверхности Земли определится координатами B, L и высотой Н, характеризующей отстояние по нормали данной точки от ее проекции на поверхности эллипсоида.

Географическая система координат является единой для всего земного шара. Она широко применяется при решении задач астрономии, сферической геодезии, картографии, охватывающих большие пространства.