Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Краткие сведения об истории геодезииСтр 1 из 8Следующая ⇒
Геодезия – одна из древнейших наук. Она возникла и развивалась, исходя из практических запросов человека. Не ставя целью изложить многовековую историю развития геодезической науки и практики, укажем только отдельные факты. Геодезические измерения для разделения поверхности Земли на отдельные участки производились в Египте, Китае и других странах за много столетий до нашей эры. За 6 веков до нашей эры в долине реки Нила существовали оросительные системы и каналы, строительство которых требовало выполнения геодезических работ. Уже в ІІІвеке до нашей эры был определен радиус Земли, которая тогда принималась за шар. Мы не располагаем достаточно полными данными о развитии геодезии в первом тысячелетии нашей эры. Известное нам развитие геодезических работ последовало в середине текущего тысячелетия - в период оживления торговых связей, расширения мореплавания, возникновения потребностей в картах и планах. Развитию и совершенствованию методов геодезических работ способствовали научные достижения в области математики, физики, инструментальной техники. Укажем, например, что изобретение Галилеем зрительной трубы (1609г.) позволило резко расширить и повысить точность геодезических измерений. Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения привело к выводу, что Земля, хотя и имеет шарообразный вид, но сплюснута вдоль оси вращения и приближается к фигуре, называемой эллипсоидом вращения, или сфероидом. В то же время результаты геодезических работ явились экспериментальным подтверждением этого великого открытия Ньютона. Первые указания на выполнение геодезических измерений в России относятся к XI в., когда между Керчью и Таманью по льду была измерена ширина Керченского пролива. Работы по составлению карт получили большое развитие при Петре 1 (1672-1725гг.). После отечественной войны 1812г., выявившей плохое обеспечение России картами, последовала организация топографических съемок, которые предназначались в первую очередь для военных целей. Эти съемки выполнялись главным образом Корпусом военных топографов, созданным в начале XIX в. Не останавливаясь на различных топографо-геодезических работах, выполненных в XIX и начале ХХ в, отметим, что несмотря на их значительность, до начала прошлого столетия топографическая изученность территории нашей страны оставалась крайне ограниченной.
Большой размах, плановость и научную обоснованность геодезические и топографические работы получили после завершения первой мировой войны, во время которой особенно ясно встал вопрос о слабой обеспеченности войск топографическими данными. Советские геодезисты выполнили огромный объем геодезических и топографических работ на территории нашей Родины, отвечающий потребностям социалистического строительства. Отечественная геодезия оказалась на высоте и в годы Великой Отечественной войны. Важно отметить, что постановка геодезических и съемочных работ в СССР базировалась на современных научных основаниях, разработанных советскими геодезистами во главе с выдающимся ученым-геодезистом членом-корреспондентом АН СССР Ф. Н. Красовским. На территории нашей Родины развита государственная геодезическая сеть высокой точности. На огромной территории выполнены съемочные работы в различных масштабах. На надлежащем научно-техническом уровне обеспечено геодезическое обслуживание грандиозного строительства, осуществленного за более чем семидесятилетний период Советской власти. Советскими геодезистами под руководством Ф. Н. Красовского получены новые параметры фигуры Земли. Создана отечественная школа аэрофотосъемки и фотограмметрии. Как самостоятельная ветвь геодезической науки и техники определилась инженерная геодезия. Советским ученым М. С. Молоденским разработана новая теория изучения фигуры Земли и ее внешнего гравитационного поля, поставившая советскую геодезию в области теории решения ее основной научной проблемы на первое место в мире. Произведенный впервые в СССР запуск искусственного спутника Земли открыл новую эру в развитии геодезии как науки; использование результатов наблюдений ИСЗ позволило поставить отечественную геодезию на еще более высокий уровень в решении ее научных и практических задач. Назад
ГЛАВА 1
СВЕДЕНИЯ О ФИГУРЕ ЗЕМЛИ И СИСТЕМАХ КООРДИНАТ ПРИМЕНЯЮЩИХСЯ
В ГЕОДЕЗИИ СВЕДЕНИЯ О ФИГУРЕ ЗЕМЛИ Фигура Земли как материального тела определяется действием внутренних и внешних сил на ее частицы. Поданным геофизики, Земля в значительной своей толще под влиянием непрерывно действующих на нее сил ведет себя как пластичное тело; поэтому к ней, за исключением материкового тонкого верхнего слоя – земной коры, применимы законы гидростатики; к океанам и морям, занимающим почти 3/4 земной поверхности, эти законы применимы в полной мере. Рассмотрим в первую очередь действие силы тяготения и центробежной силы. Если бы Земля была неподвижным однородным телом и подвержена только действию внутренних сил тяготения, она имела бы форму шара. Под действием центробежной силы, вызванной вращением вокруг оси с постоянной скоростью, такая Земля приобрела бы форму, сплюснутую по направлению полюсов, т. е. форму сфероида, или эллипсоида вращения. Поверхность такой строго эллипсоидальной Земли как фигуры равновесия была бы всюду горизонтальной; в каждой точке ее направление силы тяжести (как равнодействующей сил притяжения и центробежной) было бы нормальным (перпендикулярным) к поверхности; иначе говоря, направление силы тяжести совпадало бы в каждой точке с нормалью к поверхности эллипсоида. Поверхности, нормальные в каждой точке к направлению силы тяжести (отвесной линии), называются уровенными поверхностями силы тяжести. Поверхность описанного эллипсоида была бы уровенной. В действительности картина сложнее. Под действием процессов, связанных с образованием и жизнью Земли как планеты, внутреннее строение Земли неоднородно, хотя оно подчинено закономерностям. Оказывается, что в общем Земля состоит из слоев, плотность которых возрастает по направлению к центру; плотность в каждом слое приблизительно постоянна. Теоретические соображения и опытные данные показывают, что и при таком внутреннем строении Земля имела бы форму эллипсоида, но с другим сжатием, чем в случае однородной Земли. Однако в наружном слое Земли – земной коре (толщиной от 6 до 70км, в среднем около40км) закономерностей в распределении плотностей нет; ее строение весьма сложно. Это объясняется тем, что она представляет граничную область между твердой Землей, гидросферой и атмосферой; она принимает на себя энергию Солнца; в ней без особых препятствий происходят перемещения пород под действием внутренних и внешних сил. Так образуется внешняя, или, как говорят, ф и з и ч е с к а я, или т о п о г р а ф и ч е с к а я, поверхность Земли, представляющая собой сочетание материков и океанических впадин со сложными геометрическими формами. Под действием неравномерно расположенных масс в земной коре изменяются направления сил притяжения, а следовательно, и сил тяжести. Уровенная поверхность Земли, как перпендикулярная к направлению силы тяжести, отступает от эллипсоидальной, становится сложной и неправильной в геометрическом отношении. Она совпадает с невозмущенной водной поверхностью океанов и морей и математически не выражается какой-либо известных аналитических форм. Ей присвоено особое наименование – геоид. Геоидом называется уровенная поверхность, совпадающая с поверхностью океанов и морей при спокойном состоянии водных масс и мысленно продолженная под материками таким образом, чтобы направления силы тяжести пересекал и ее под прямым углом.
Неравномерности в распределении масс в земной коре деформируют эллипсоидальную фигуру Земли, причем наибольшие отступления геоида от эллипсоида сравнительно малы и не превышают 100-150м. Нетрудно сделать вывод, что правильной математической фигурой, наиболее приближающейся к геоиду, является эллипсоид вращения. Для математической обработки геодезических измерений необходимо знание формы поверхности Земли. Принять для этой цели физическую поверхность или геоид нельзя вследствие их сложности; они не выражаются конечными математическими уравнениями. Поэтому для геодезических вычислений берут правильную математическую поверхность тела, наиболее близкого к геоиду, эллипсоид вращения, называемого земным эллипсоидом. Его размеры и формы характеризуются параметрами: большой а и малой b полуосями или большой полуосью a и полярным сжатием α, которое вычисляется по формуле
α = (a – b) /a
Размеры земного эллипсоида определялись по результатам геодезических измерений неоднократно. В СССР размеры эллипсоида были получены в 1940г. выдающимся советским геодезистом Ф. Н. Красовским(1878-1948 гг.) и А. А. Изотовым по наиболее обширным для того времени геодезическим данным; в 1946г. постановлением правительства СССР эти размеры утверждены для геодезических и картографических работ в нашей стране; эллипсоиду было присвоено имя Красовского, по инициативе и под руководством которого выполнялась эта работа. Эллипсоид Красовского имеет параметры
а = 6378245м,
α = 1:298,3
Для того чтобы земной эллипсоид ближе подходил к геоиду, его надо соответственно расположить в теле Земли или, как говорят, ориентировать. Эллипсоид с определенными размерами и определенным образом ориентированный в теле Земли называется референц-эллипсоидом. В разных странах приняты референц-эллипсоиды с различными параметрами. Изучение фигуры геоида и физической поверхности Земли производится путем определения отступлений этих форм от референц-эллипсоида в каждой точке. По этим отступлениям и параметрам эллипсоида принципиально просто строится модель фигуры геоида и реальной Земли. Физическая поверхность Земли, на которой производят геодезические измерения, значительно и по-разному отступает от референц-эллипсоида. Для возможности точной математической обработки на одной поверхности результатов измерений, выполненных на различных участках Земли, измерения проектируют, «относят» на поверхность эллипсоида. Например, если измерено расстояние S на земной поверхности, то путем введения поправки переходят к расстоянию So на поверхности референц-эллипсоида, которое и используют при вычислениях. Изложенные особенности строения фигуры Земли полностью учитываются при математической обработке геодезических измерений высокой точности и сетей, развиваемых на большой территории. В инженерно-геодезических работах можно поверхности земного эллипсоида и геоида считать совпадающими между собой. Во многих случаях практики оказывается возможным принимать поверхность Земли даже за плоскость, а при необходимости учета сферичности Земли считать ее шаром, равновеликим по объему земному эллипсоиду. Радиус R такого шара для эллипсоида Красовского равен 6371,11км. Назад
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; просмотров: 1412; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.141.2.96 (0.012 с.) |