Фигура и размеры Земли

Земля – третья по счету от Солнца планета Солнечной системы (S_СР » 150 млн. км – 1 а.е.).

Современные представления о фигуре и размерах Земли основываются на многочисленных исследованиях, начало которым было положено в глубокой древности. Еще во II веке до н.э. древнегреческий математик, астроном и географ ЭратосфенКиренский считал Землю шаром, радиусом равным 6290 км (по его данным длина экватора составляет 39 501 км, что оказалось лишь на 574 км меньше фактической – 40 075 км).

Форма и размеры Земли изучались и изучаются по результатам астрономических и геодезических измерений, измерений силы тяжести в различных точках земной поверхности.

В последние годы некоторые величины, характеризующие фигуру и размеры Земли, уточнены по данным ИСЗ и пилотируемых космических кораблей.

Истинная поверхность Земли имеет сложную неправильную форму, которая получила название «геоид» (от греческих слов «Земля» и «вид» или «похожий на Землю»).

Геоид – геометрическая фигура, которая совпадает со средней поверхностью вод Мирового океана свободной от приливов, течений и прочих возмущений(т.е. поверхность геоида перпендикулярна отвесной линии во всех его точках).

Мы отметили, что геоид имеет сложную и неправильную форму, но для решения различных задач на поверхности Земли необходимо подобрать такую математически правильную фигуру, которая по форме была бы близка к форме геоида.

Такой фигурой является эллипсоид вращения (сфероид).

Земной эллипсоид – это двухосный эллипсоид вращения:

- его объем равен объему геоида;

- его большая и малая оси соответственно совпадают с плоскостью экватора (большая ось) и осью вращения Земли (малая ось);

- отклонения его поверхности от поверхности Земли минимальны (не превышают 100¸150 м).

Такой земной эллипсоид строго определенных размеров, является вспомогательной поверхностью для всех геодезических и картографических работ.

До 1964 г. каждая страна руководствовалась данными «своего» земного эллипсоида и такой эллипсоид получил название референц-эллипсоида (образец эллипсоида).

В России с 1946 по 2002 гг. был принят референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского (ко­ординаты 1942 г.), обеспечивавший отклонения поверхности эллипсоида в пределах 150 м от поверхности геоида на бывшей территории СССР. Следуя по пути унифика­ции параметров референц-эллипсоидов, 1 июля 2002 г, постановлением Правительства РФ № 568 от 28 июля 2000 г., в соответствии с Федеральным законом «О геодезии и картографии», в России перешли на референц-эллипсоид СК-95 (референцная Система Координат 1995 г.), а для навигации и орбитальных полётов - на референц-эллипсоид ПЗ-90 (параметры Земли 1990 г.).

При решении задач, не требующих высокой точности, сжатием Земли пренебрегают, т.е. принимают Землю за шар.

К таким задачам, например, относятся:

- измерение расстояний;

- вычисление дальности видимости ориентиров;

- расчеты плавания по кратчайшим расстояниям и др.

Радиус шара выбирают исходя из определенных условий. Например, при измерении расстояний на море, радиус шара R = 6366 км 707 м (L_Э = 39 983 км).

R_СР = 6371,1 км (L_Э = 40 010,5 км).