Жергілікті жерге бағдар беру

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны:

Кіріспе3

1. Жергілікті жерге бағдар беру. . 4

2. Жердің физикалық бетіндегі нүктелер8

3. Координаталардың кеңістік жүйелері

тіктөртбұрышты жазық координатталар жүйесі. …. …12

Қорытынды . . . ……. 19

Пайдаланған әдебиеттер тізімі . . . ……. 20

Кіріспе

1. Жергілікті жерге бағдар беру

Жердің пішіні мен көлемін зерттеу жер бетін картада дұрыс кескіндеуге мүмкіндік туғызады және ол ғылым мен техниканың көптеген міндеттерін шешу (жасанды серіктерді және ғарыш кемелерін ұшыру, теңізде жүзу, авиация, радиобайланыс және т. б. ) үшін қажет . Жердің физикалық бетінің жалпы ауданы 510 млн км ² -ка тең және геометрия жағынан алғанда пішіні күрделі. Орасан кеңістікті (жер бетінің 71-%-ін) мұхиттар мен теңіз шұққырлары алып жатыр, олардың тереңдігі 11000 м-ге дейін жетеді. Дүниежүзі-лік мұхиттың орташа тереңдігі-3800 м-ге жуық. Құрлықта тау жоталары, шатқалдар, жазықтар, өзен алқаптары және жыра-сайлар бар. Кейбір таулардың, мәселен, Эверестің (Джомо-лунгма) биіктігі 9000 м-ге жуық. Құрлықтың теңіз деңгейінен орташа биіктігі 875 м-ге тең. Сонымен, құрлықтың көлемі дү-ниежүзілік мұхитқа қарағанда аз ауданды алып жатқандық-тан, сондай-ақ құрлықтын мұхит тереңіндегі қыраттармен са-лыстырғанда онша биік болмайтындықтан, мұхит деңгейін жердің фигурасы ретінде қабылдауымыз қажет. Егер де бүкіл планета материктер астымен үздіксіз жалғасып жататын дүниежүзілік мұхит бетінің тынық кезіндегі жағдайымен шектелген десек, тұтас алғанда жердің пішіні туралы түсінік алуға болады. Осындай тұйық бет өзінің әрбір нүктесінде вертикаль бағытқа, яғни ауырлық күшінің бағытына перпендикуляр болады, ал ол деңгейлік бет деп аталады. Осы йенгейлік бетпен -шектелген денені геоид дейді. Геоид - толқын мен ағынның жоқ кезінде мұхиттардағы судың орта деңгейі мен материктегі мұитпен жалғасқан шартты түрде алынатын су деңгейінің фигурасы. Салмақ күші деңгей бетінің потенцналы болып табылатын геоид жер фигурасы деп есептелінеді. Геоид пішіні күрделі, дегенмен осы фигура жалпы сфероидқа, яғни РQ1P1Q (1-сурет) эллипстің кіші осі РР1 төңірегінде айналуын шығатын айналу эллипсоидына жақын. Сфероид бетін РР1 іналу осі арқылы өтетін жазықтықтармен қиғанда меридиандар деп аталатын эллипстер (РКР1К1) пайда болады. РР1 айналу осіне перпендикуляр жазықтык кималар параллель шеңберлерін түзеді. Сфероидтың центрі (0) арқылы өтетін жазықтық парараллель QКQ1К1 экватор деп аталады. Экватордың QQ1 = а радиусы және ОР = b кесіндісi сфероидтың үлкен және кіші жартылай осьтерін күрайды. а=(а- b) /а шамасы сфероидтың сызығушылығы деп аталады. а, b және а шамаларын градустық өлшеулер арқылы анықтауға болады, ол үшін меридиан доғасының шндығын әрбір 1° сайын өлшеу керек. Меридианның әр түрлі жеріндегі градустың ұзындығын біле отырып, жердің пішіні мен көлемін анықтауға болады.

Жердің фигурасына мейлінше жақын келетін эллипсоидты ер эллипсоиды деп атайды. Жер эллипсоидының көлемдерін анықтау үшін жер бетінің барлық жерінде геодезиялық өлшеулер жүргізілуге тиіс. Әзірше мұндай өлшеулер толық жүргізілгендіктен, жер эллипсоидының дәл параметрлерін анықтауға мүмкіндік болмай отыр. Осы орайда кейбір елдерде геодезиялық өлшеулерді өңдеу барысында геодезиялық жұмыстардың нәтижелері бойынша шығарылған өз эллипсоидтары қолданады; олар сол елдің немесе бірнеше елдің территориясын толық, не ішінара қамтиды. Осындай эллипсоид референц-эллипсоид деп аталады. Референц-эллипсоид дегеніміз нақты бір елде геодезиялық өлшеулерді өңдеу үшін қолданылатын, жер денесінде белгілі түрде бағдарларған, нақты көлемі анықталған эллипсоид.

Жер эллипсоидының көлемін әлденеше рет әр түрлі елдердің ғалымдары анықтады. 1946 жылға дейін ТМД-да 1841 жылы неміс ғалымы Ф. В. Бессель есептеп шығарған жер эллипсоидының көлемі қолданылды (а=6377 397 м, Ь = 6356079м, а= 1 : 299, 2) . 1945 жылдан бастап геодезиялық және картографиялық жұмыстар үшін Ф. Н. Красовскийдің референц-эллипсоидының мынадай көлемдері бекітілді: а=6378245 м, 6 = 6356863 м, а = = 1 : 298, 3.

Батыс Европаның және АҚШ-тың гравиметриялық және астрономиялық материалдарының өңдеуден алынған градустық өлшеулері осы эллипсоидтың көлемдері қолданылған материалдардан аумағы жағынан да, оларды өндеудің дәлме-дәлдігі жағынан да неғұрлым басымырақ болып табылады.

Көптеген есептерді шығарғанда сфероид сығылу-шылығының аз (а=1 : 300) болғандығынан жердің фигурасы үшін радиусы 6371, 11 км сфераны қолдануға болады. Кейбір жағдайларда, жер учаскелерінің ұзындықтары 20-30 км-ден аспаған кезде, /жердің сфералылығың елемеуге де болады.

2. Жердің физикалық бетіндегі нүктелер

Кеңістіктегі әр түрлі бейнелер мен заттарды қағаз бетінде кескіндеу үшін проекциялау әдісі қолданылады. Жердің физи-калық бетіндегі нүктелердің орны эллипсоидтық бетіне нормаль болып есептелетін тік сызық арқылы проекцияланады. Осы проекциялау нәтижесінде нүктенің тікбұрышты (ортогональды) проекциялары алынады.

Жер бетінің едәуір территориясын кескіндеу жердің деңгей-лік бетіне жасалынады, бұл жағынан оған тік сызықтар нор-маль болып есептеледі. Жер беті Р (2-сурет) жердің деңгейлік бетінің бір бөлігі болсын делік. Сонда жердіқ физикалық бетіндегі бір-бірінен едәуір қашықтықтағы А, В, С және D нүктелері деңгейлік бетке Р тік сызықпен проекцияланады. Тік сызыктардың деңгейлік бетпен қиылысатын а, Ь, с және d, нүктелері жер бетінің тиісті нүктелерінің горизонталь проекциялары деп аталады.

Жер бетінін, А, В, С және - D нүктелерінің орны деңгейлік беттен жердің физикалық бетіндегі нүктелерге дейінгі тік сызықтардың (аА, bВ, сС, dD) ұзындығымен және тиісті география не-месе тікбұрышты координаталармен анықталады.

Деңгейлік беттен жердің физикалық бетіндегі нүктелерге дейінгі ара қашықтык (метрмен алынған) нүктенің абсолют би-іктігі деп аталады (мысалы, Н ) . Кез келген басқа Р1 жазықты-ғына параллель шартты деңгейлік беттен берілген нүктеге дейінгі ара қашықтық метрмен алынған нүктенің шартты биіктігі деп аталады. Бір нүктенің екінші бір нүктенін деңгейлік бетінен біршама қашықтығьшың айырмасы салыстырмалы биіктік (һ) деп аталады. Вертикаль қашықтықтың сандық мәні биіктік деп аталады.

Мысалы, На = 810, 793 м А нүктесінің абсолют биіктігі, ал Н' а =10, 793 м осы нүктенің шартты биіктігі болып са-ы. Ал һ=Нв -Нв А нүктесімен салыстырғандағы В нүктесі салыстырмалы биіктігі болып табылады. Деңгейлік беттің орташа жағдайын мұхит деңгейін көп жыл бойы бақылау арқылы анықтайды. Қазақстанда абсолют биіктіктің бастапқы саны ретінде Кронштадт футштогының нөлі қабылданған. Футшток дегеніміз бөліктері бар мыс тақта, осы бөліктер бойынша оқтын-оқтын теңіз деңгейі есептеліп отырады. Кронштадт футштогының нөлдік бөлігі шамамен Балтық теңізінің орташа деңгейімен дәл келеді. Жер бетінің шағын учас-кескінде кескіндеуде берілген нүктелер горизонталь жазықтыққа U бір-біріне параллель перпендикуляр мен проекцияланады. Аа, ВЬ, Сс, Dd проекциялау сызықтары U жазықтығы - эпендикуляр болса, онда аb, bс, da және da жақтары мен олардың арасындағы В _1, В ₂ , Вз, В4 бұрыштары жердің тиісті жақтары мен бұрыштарының горизонталь проекциясы, ал жазық төртбұрышы жердің физикалық бетінде орналасқан АВСD төртбұрышының горизонталь проекциясы болып табылады. Егер жергілікті жердегі АВСD төртбұрышының горизонталь проекцияларының аb, bс, сd, dа жақтарының ұзындығы және олардың арасындағы горизонталь бұрыштары (В ₁ В2, Вз. В4) белгілі болса, онда оның горизонталь проекциясын (аbсd) кағазға түсіруге болады. Жер бетінде тікелей АВ, ВС, СD, DА ара қашықтықтарын және В ₁ В2, Вз және В4 горизонтал бұрыштарын өлшеуге болады. Жер бетіндегі өлшенген түзуде (DC=s) оның горизонталь жазықтықтағы проекциясының (DС1=s1) ұзындығына көшуге болады. Жердегі түзудің горизонталь жазықтығындағы ортогональ проекциясының ұзындығы осы түзудін горизонталь ұзындығы деп аталады. Түзудің көлбеу бұрышы жердегі DС түзуі мен оның горизонталь жазықтығындағы DC1 проекциясының арасындағы вертикаль жазықтықта орналасқан, сондықтан оны тікелей өлшеуге болады. DСС1 ұшбұрышынан жердегі түзудің горизонталь үзындығь s1=s cosv формуласы бойынша анықтайды. Демек, жердегі фигураны горизонталь жазықтықта кескіндеу үшін онығі кабырғаларынын горизонталь ұзындықтарын және қабырғалары арасындағы горизонталь бұрыштарын білу қажет.

3. Координаталардың кеңістік жүйелері, тіктөртбұрышты

жазық координатталар жүйесі

Жер бетіндегі нүктелердің орындары координаталармен, яғни координаталар жүйесін анықтайтын бастапқы жазықтықтар мен сызықтарға қатысты ізделіп отырған нүктелердің орнын сипаттайтын шамалармен анықталады. Көпшіліке танылған біртұтас жүйе координаталардың геграфиялық жүйесі болып табылады. Координаталардың географиялық жүйесінің элементтерініне мыналар жатады. ЕЕ1-экватор жазықтығы; РР1-экваторға перпендикуляр жердің айналу осі; РГГ0Р1-бастапқы меридианның жазықтығы. Халықаралық келісім бойынша, бастапқы меридиан ретінде қа-зіргі кезде Лондон қаласы жанындағы Гринвич меридианы қабылданған. А нүктесінің эллипсоид бетіндегі проекцияларының орны мынадай координаталармен: ф - геоде-зиялық ендікпен және А, яғни Л ^г (ф, X) - геодезиялық бойлықпен анықталады. Геодезиялық ендік (ф) экватор жазық-тығы мен берілген нүктедегі дейінгі А0А геодезиялық меридианның доғасымен өлшенді және жарты шарға байланысты солтүстік (+) немесе оңтүстік (-) болуы мүмкін.

Геодезиялық ендіктің шамасы экватордан (0°-тан) басталып оңтүстік және солтүстік полюстерге қарай (90°-қа дейін) өзгеріп отырады. Геодезиялык, бойлық (X) бастапқы меридианның жазықтығы мен берілген нүкте арқылы өтетін меридиан жазықтығы арасындағы бұрыш болып есептеледі. Бойлық бастапқы меридианнан батысқа (батыс бойлық) және шығысқа (шығыс бойлық) қарай саналады (0°-тан 180°-қа дейін)

Геодезиялық координаталар жүйесі қашықтықтармен бай-ланысты көптеген геодезиялық есептерді шешу үшін пайдаланы-лады. Дегенмен геодезиялық координаталар жүйесі нүктелердің өзара орнын ұзындық өлшемде емес, бұрыштық өлшемде анықтайтын болғандықтан практикалық мақсаттарда кең қолдануға қолайсыздау.

Біршама қысқа ара қашықтықтарға байланысты есептерді шешкенде тікбұрышты жазық координаталар жүйесі пайдала-нылады. Бұл жүйеде нүктелердің координаталары, ара кашық-тығы және бағыттары арасындағы байланыс аналитикалық гео-метрияның қарапайым формулаларымен өрнектеледі мұның өзі есептеулерді айтарлықтай жеңілдетеді. Егер жер беті учаскесі-нің өлшемі жердің сфералылығын ескермеуге мүмкіндік беретін болса, онда геодезиялық жұмыстар жүргізген кезде тікбұрышты жазық координаталардың шартты жүйесі жиі қолданылады, оның координаталар басы еркін таңдап алынады. Осы координаталар жүйесінің элементтері мынадай: х абсцисса осі 6-сурет, оның бағыты бастапқы меридианға, магниттік және осьтік меридианға параллель немесе еркін қабылданады. Оу ордината осі Ох осіне перпендикуляр болады; О нүктесі координаталар басы.

Горизонталь жазыктық координаталар өсімен төрт ширекке бөлінеді. Математикада қолданылатын тікбұрышты жазық ко-ординаталар жүйесінен (декарттық) айырмашылығы - геоде-зияда оң тікбұрыштың координаталар жүйесі қолданылады; онда ширектердің нөмірленуі солтүстік-шығыс ширектен басталып, сағат тілінің бағыты бойымен жүргізіледі; мұң _Ы ң өзі геодезиялық есептеулер кезінде тригонометриялық формулаларды ешбір өзгеріссіз пайдалануға мүмкіндік береді.

Кез келген А нүктесінін орны бұл коордиңаталар жүйесінде координаталар басынан осы нүктелердің О х және О у осьтеріндегі проекцияларына дейінгі ха және у а кесінділерімен анықталады. О х және О у осьтеріндегі АВ түзуінің проекциялары ко-ординаталар өсімшелері деп аталады, олар ∆х және ∆у деп белгіленеді. Өсімшелердің белгілері де ширектің орнына байланысты; егер координаталар есімшелерініқ бағыттары, яғни тікбұрышты ұшбұрыштардын катеттері координаталар осьтерінің оң бағытымен сәйкес болғанда, координаталар өсімшелері оң болады да, ал сәйкес келмеген жағдайда теріс болады.

Координаталар өсімшілерінің белгілері 1- кестеде келтірілген.

Координаталар:

Координаталар

өсімшелерінің: өсімшелерінің

белгілері: белгілері

Ширсктер

Координаталар:

өсімшелерінің:

і

белгілері:

: п

Коортинаталар

өсімшілері

Координаталар:

ш

өсімшелерінің:

белгілері: ош

ОБ

СБ

∆х

Координаталар:

өсімшелерінің:

+

белгілері:

: j _

: ∆у

Координаталар:

өсімшелерінің:

+

белгілері:

: +

Егер де А нүктесінің ∆х, ул координаталары және А мен В нүктелері арасындағы ∆х пен ∆у координаталар өсімшелері белгілі болса, онда В нүктесінің координаталары мынаған тең болады. хв = х _А +∆х, у _в =уа +∆у.

Тікбұрышты жазық координаталардың шартты жүйесі жергілікті сипаттағы геодезиялық барлау жұмыстарының жобаларын барлауды жүргізетін жерде бөлу кезінде қолданылады. Жер бетінің едәуір территориясын жазықтықта кескіндеу үшін нүктелерді эллипсоидтың бетінен белгілі бір математикалық заңдылық бойынша жазықтыққа көшіруге мүмкіндік беретін картографиялық проекциялар қолданылады. Геодезияда бұрыштардың мәнін бұрмаламайтын тек бұрышты немесе конформдық проекция қолданылады. Эллипсоидтың едәуір көлемді бетін кескіндеген кезде ұзындықтық бұрмалануын азайту мақсатымен оларды жеке аймақтарға (зоналарға) бөледі. Бұл кезде олардың, әрқайсысы тікбұрышты координаталар жүйесіндегі жазықтықта кескінделеді.

Тікбұрышты жазық координаталардық жалпы мемлекеттік жүйесінде жер бетіндегі нүктелердің орындары жазықтықта у тікбұрышты коордннаталарымен анықталады. Олар жазық-тыққа Гаусс-Крюгердің тең бұрышты көлденең-цилиндрлі пропоциялау заңы бойынша проекцияланады.

Сонда жер липсоиды бойлықта әрбір 6° сайын меридиандармен 60 зонаға бөлінеді, олар полюстен полюске дейін созылады. Зоналардың нөмірлері батыстан шығысқа қарай Гринвич меридианынан жүргізіледі, ал Гринвич меридианы бірінші зонаның батыс шекарасы болып саналады. Әрбір зонаның ортадағы меридианы осьтік меридиан деп аталады.

Шығыс жарты шарындағы кез келген зонаның осьтік мери-дианының бойлығы мына формула бойынша анықталады:

λ= 6°N-З

мұндағы N- 6 градустық зонаның нөмірі.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.