Геодезияда және топографияда қолданылатын координаталар жүйелері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Титульный лист

МАЗМҰНЫ

МАЗМҰНЫ: Кіріспе

: 3

: 1

МАЗМҰНЫ: Геодезияда қолданылатын координаталар жүйелері

: 4

: 2

МАЗМҰНЫ: Топографияда қолданылатын координаталар жүйелері

: 8

МАЗМҰНЫ: Қорытынды

: 11

МАЗМҰНЫ: Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

: 12

МАЗМҰНЫ:

КІРІСПЕ

Геодезия көп қырлы ғылым. Ол бүкіл жер шарының параметрлерін зерттеуді біріктіреді және кішкентай құрылымдардың құрылысында қолданылады. Геодезия - жердегі жұмыс, бақылау-өлшеу құралдарымен жұмыс, бұл спутниктік суреттерді құрастыру және өңдеуді жобалау. Жоғары, инженерлік немесе қолданбалы геодезия, ғарыштық геодезия, картография, топография сияқты дербес пәндер бар. Бір сөзбен айтқанда, жердегі өлшеулерге тікелей қатысы бар нәрсенің бәрі геодезиямен тікелей байланысты.

Топография сөзбе-сөз «жердің сипаттамасы». Бұл ғылым геодезиялық ғылымдардың бір бөлігі болып табылады. Топография жер бетінің учаскелерін түсіру әдістерін зерттейді. Топографиялық түсірілімдер жоспарларда көрсетіледі. Топография жер бетін өлшеу әдістерін және жоспарлар мен карталарды жасауды, табиғи ресурстарды зерттеуді қамтиды.

Координаталар - қабылданған координаталар жүйесіндегі беттегі немесе кеңістіктегі кез келген нүктенің орнын анықтайтын шамалар. Координаталар жүйесі қажетті мәндерді санау үшін бастапқы нүктелерді, сызықтарды немесе жазықтықтарды белгілейді - координаталар мен олардың бірліктерінің басы. Топография мен геодезияда географиялық, тікбұрышты, полярлық және биполярлық координаталар жүйелері кеңінен қолданылады.

Геодезияда қолданылатын координаталар жүйелері

Геодезиялық координаттар жүйесі - жердегі объектілердің орнын анықтау үшін қолданылатын координаттар жүйесі. Анықтама беті - революцияның эллипсоиды немесе Ортогональды координаталар жүйесі, ол анықтамалық нұсқа, яғни кез келген территорияға бейімделген дата, геоцентрлік координаталар жүйесі.

Геодезиялық координаттар геодезия мен навигацияда, топографиялық түсіру мен картографияда, сондай-ақ жердегі объектілердің нақты уақыт режимінде орналасуын анықтау үшін спутниктік навигациялық жүйелерде қолданылады. Геодезиялық координаттар жүйесіндегі нүктенің орны абсциссаның математикалық координаталарымен сипатталады - Y, ордината - X және аппликата - Z және астрономиялық координаттар: ендік - B, бойлық - L және зенит - H. Олар, өз кезегінде, геодезиялық азимут арқылы өзара байланысты [1, 2] .

Геодезиялық жұмыстарда координаталар басы O Жердің массасының центрінде, Z осі Жердің айналу осінің бойымен бағытталған тікбұрышты координаталар жүйесі қолданылады, X осі экватор жазықтықтарының қиылысу сызығымен және бастапқы ( Гринвич) меридианымен тураланған, Y осі жүйені оңға қарай толықтырады. Бұл координаттар жүйесі геоцентрлік немесе жалпы жер үсті деп аталады. Жалпы жер координаталар жүйесінде жердің бүкіл бетіндегі нүктелердің орны анықталады. Оларға WGS-84, GRS80, PZ-90 жатады.

Жер бетінің бір бөлігіндегі нүктелердің орнын анықтау үшін координаталар жүйесі енгізілсе, мысалы, бір мемлекеттің аумағында, оның бастауы O салыстырмалы түрде айтарлықтай (жүздеген метрге дейін) масса центріне ығысуы мүмкін. Бұл жағдайда анықтамалық координат жүйесі туралы айтылады.

Ортақ жер үсті жүйесінің практикалық жағдайындағы өлшеу қателеріне байланысты оның Жердің масса центрінен басталуы мен осьтердің айналуы сәйкес келмеуі мүмкін. Осыған байланысты жалпы жердегі геоцентрлік координаталар жүйесінің бірнеше реализациясы бар және бір координат жүйесінен екіншісіне көшу қажет болады. Координаталарды түрлендіру міндеті анықтамалық координаталар жүйесінен жалпы жер үсті жүйесіне және керісінше көшу кезінде де туындайды.

Бір тік бұрышты координаталар жүйесінен екінші жүйеге көшу бір уақытта жүйенің басын тасымалдау және осьтерді айналдыру Гельмерт түрлендіруінің көмегімен орындалады. Гельмерт түрлендіруі 3 офсеттік параметрі бар 7 элементті түрлендіру болып табылады c _x , c _y , c _z , 3 кері параметр r _x , r _y , r _z және 1 шкала параметр s. Гелмерт түрлендіруі - бұл түрлендіру параметрлері геоцентрлік координаталар жүйесінің векторларының мәндерімен салыстырғанда аз болғанда ғана дәл деп санауға болатын шамамен әдіс немесе мұндай параметрлер есепке алынбайды. Мұндай шарттарда түрлендіруді қайтымды деп санауға болады. Басқа да кейінгі түрлендірулер (Молоденский түрлендіруі - 10 параметр және Молоденский - Бадекас түрлендіруі - 14 параметр) қосымша мәліметтерді ескере отырып, бірнеше кезеңде жүзеге асырылады, күрделі және әдетте қайтымсыз, сондықтан мұндай координаттар жүйесі III, IV класс, 1 және 2 разрядты геодезиялық желілерді пайдалана отырып, қатаң түрде жергілікті учаскелерде жасалады. Және олар 3000-5000 км² аспайтын аумақта тек қолданбалы есептерді шешу үшін қолданылады. Кішірейтілген ендіктің абсцисса осіне проекциясы 1. 1 - суретте келтірілген.

300px-Приведенная_средний_шриф.svg.png

1. 1 - сурет. Кішірейтілген ендіктің абсцисса осіне проекциясы

Географиялық координаттар эллипсоидтағы (шар) жер бетіндегі нүктелердің орнын анықтау үшін қолданылады. Бұл координаталар жүйесінде бастапқы жазықтық бастапқы меридиан және экватор жазықтығы болып табылады. Меридиан - эллипсоидтың берілген нүктеден және Жердің айналу осінен өтетін жазықтықпен кесінді сызығы. Кеңістіктік координаталар жүйесі 1. 2 - суретте келтірілген.

1. 2 - сурет. Кеңістіктік координаталар жүйесі

Параллель деп эллипсоидтың берілген нүкте арқылы өтетін және жер осіне перпендикуляр жазықтықпен кесінді сызығын айтады. Жазықтығы эллипсоид центрі арқылы өтетін параллель экватор деп аталады. Жер шарының бетінде жатқан әрбір нүкте арқылы тек бір меридиан және бір ғана параллель жүргізуге болады [3-5] .

Координаталар өсімшелеріңің белгілері 1. 1 - кестеде келтірілді.

- кесте

Координаталар өсімшелеріңің белгілері

Географиялық координаттар бұрыштық мәндер болып табылады: бойлық l және j ендік.

Географиялық бойлық l - берілген меридиан жазықтығы (В нүктесі арқылы өтетін) мен негізгі меридиан жазықтығы арасында орналасқан екібұрышты бұрыш. Бастапқы (нөлдік) меридиан Лондон қаласының шегіндегі Гринвич обсерваториясының негізгі залының ортасынан өтетін меридиан болып табылады. В нүктесі үшін бойлық l = WCD бұрышымен анықталады. Бойлықтар негізгі меридианнан екі бағытта - шығысқа және батысқа қарай есептеледі. Осыған байланысты 0°-тан 180°-қа дейін өзгеретін батыс және шығыс бойлықтарды ажыратады.

Географиялық ендік j - экваторлық жазықтық пен берілген нүкте арқылы өтетін штрих сызығынан тұратын бұрыш. Егер Жер шар ретінде алынса, онда В нүктесі үшін j ендігі DCB бұрышымен анықталады. Экватордан солтүстікке қарай өлшенетін ендіктер солтүстік, ал оңтүстікке қарай - оңтүстік деп аталады, олар экваторда 0 ° -дан полюстерде 90 ° -қа дейін өзгереді.

Географиялық координаттарды астрономиялық бақылаулардан немесе геодезиялық өлшемдерден алуға болады. Бірінші жағдайда олар астрономиялық, ал екіншісінде - геодезиялық (L - бойлық, В - ендік) деп аталады. Астрономиялық бақылауларда нүктелердің эталондық бетке проекциясы плюб сызығымен, геодезиялық өлшемдерде норма бойынша жүзеге асырылады. Сондықтан астрономиялық және геодезиялық координаталар мәндері сызығының ауытқуымен ерекшеленеді.

Әртүрлі күйлер бойынша әртүрлі анықтамалық эллипсоидтарды қолдану әртүрлі бастапқы беттерге қатысты есептелген бірдей нүктелердің координаталарындағы айырмашылықтарға әкеледі. Тәжірибеде бұл үлкен және орташа масштабтағы карталардағы меридиандар мен параллельдерге қатысты картографиялық кескіннің жалпы ығысуында көрінеді.

Тік бұрышты координаталар деп сызықтық шамалар - абсцисса және ордината болып табылады, олар нүктенің жазықтықтағы бастапқы бағыттарға қатысты орнын анықтайды.

Геодезиялық эллипсоидтық координаталар жүйесі B, L, H эллипсоидпен байланысты. Бұл жүйедегі координаталық түзулер эллипсоидтың нормальдары болып табылады.

Геодезиялық ендік B - қалыпты PP _o O _p эллипсоид пен экваторлық жазықтық арасындағы бұрыш.

Геодезиялық бойлық L - негізгі меридианның жазықтығы Y = 0 және P нүкте меридианының ZOP жазықтығы.

Геодезиядағы нүктелердің орнын анықтау үшін түзу сызықты тікбұрышты (екі өлшемді - жазықтықта, үш өлшемді - кеңістікте) координаталар жүйелері қолданылады. Бұл координат жүйелерін келесі негізгі белгілері бойынша жіктеуге болады:

1) Координаталар басының орналасуы бойынша - Геоцентрлік, квазигеоцентрлік және топоцентрлік;

2) Координаталық түзулерд $Место\ для\ уравнения.$ ің түрі бойынша - Жазықтықта және кеңістікте тікбұрышты, қисық сызықты (сфералық - шарда, эллипсоидты - эллипсоидта) ;

3) Тағайындау бойынша - Жұлдыздық және жердегі.

Үлкен кеңістіктерді қамтитын геодезияның көптеген есептерін шешу кезінде Жер фигурасы геоидқа (квазигеоид) жақын революциялық эллипсоидтың математикалық дұрыс фигурасы арқылы жуықталады. Параметрлері бүкіл жердегі геоид пішініне ең жақсы сәйкестік шартында таңдалатын революция эллипсоиды Ортақ Жер эллипсоиды (Қалыпты Жер) деп аталады. Әртүрлі елдерде геодезиялық өлшемдерді өңдеу үшін өлшемдері мен жер бетіндегі бағдары берілген аумаққа ең қолайлы эллипсоидтар қолданылады; мұндай эллипсоидтар анықтамалық эллипсоидтар деп аталады.

Топографияда қолданылатын координаталар жүйелері

Топографияда қолданылатын координаталар жүйесі: географиялық, жазық тікбұрышты, полярлық және биполярлық координаттар.

Географиялық координаттар (2. 1 - сурет) бұрыштық шамалар: ендік (j) және бойлық (L), координаталар басына қатысты жер бетіндегі объектінің орнын анықтайтын - бастапқы (Гринвич) меридианының экватормен қиылысу нүктесі. Картада географиялық тор карта жақтауының барлық жағында масштабпен белгіленеді. Жақтаудың батыс және шығыс жақтары меридиандар, ал солтүстік пен оңтүстік параллельдер. Карта парағының бұрыштарында жақтау жақтарының қиылысу нүктелерінің географиялық координаталары белгіленеді.

Географиялық координаттар жүйесінде жер бетіндегі кез келген нүктенің координаталар басына қатысты орны бұрыштық өлшеммен анықталады. Бастапқы (Гринвич) меридианның экватормен қиылысу нүктесі мемлекеттердің көпшілігінде бастау ретінде алынады. Осылайша, бүкіл планета үшін бірдей болғандықтан, географиялық координаттар жүйесі бір-бірінен айтарлықтай қашықтықта орналасқан объектілердің салыстырмалы орнын анықтау мәселелерін шешуге ыңғайлы. Сондықтан әскери істерде бұл жүйе негізінен алыс қашықтыққа ұшатын жауынгерлік құралдарды, мысалы, баллистикалық зымырандар, авиация және т. б. пайдалануға байланысты есептерді жүргізу үшін қолданылады [1, 5-7] .

2. 1 - сурет. Географиялық координаттар

Жазық тікбұрышты координаталар (2. 2 - сурет) - координаттардың қабылданған басына қатысты объектінің жазықтықтағы орнын анықтайтын сызықтық шамалар - өзара перпендикуляр екі түзудің (координаталық осьтер Х және У) қиылысуы.

Топографияда әрбір 6 градустық белдеуде өзінің тікбұрышты координаталар жүйесі болады. Х осі - зонаның осьтік меридианы, Y осі - экватор, ал осьтік меридианның экватормен қиылысу нүктесі - басы.

2. 2 - сурет. Жазық тікбұрышты координаталар

Жазық тікбұрышты координаталар жүйесі зоналық; ол Гаусс проекциясында карталарда көрсетілгенде жер беті бөлінген әрбір алты градустық белдеу үшін орнатылады және жер бетіндегі нүктелердің кескіндерінің жазықтықтағы (картадағы) орнын көрсетуге арналған, бұл проекция.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.