1Имеется в виду среднее положение центра масс и оси вращения в теле Земли.

В каждой стране принимают в качестве рабочего тот эллипсоид, который наилучшим образом подходит для ее территории. В соответствии с этим критерием выполняют и его ориентирование на теле Земли, т.е. определение координат начального пункта. Такие рабочие эллипсоиды, используемые в разных странах, называются референц - эллипсоидами. В СССР и ряде стран восточной Европы принят референц - эллипсоид Красовского, 1940г. Эллипсоид Красовского является наиболее точным из всех эллипсоидов, полученных из обработки наземных измерений. Его размеры близки к размерам ОЗЭ, найденным по данным наблюдений ИСЗ.

1.3. Основные разделы высшей геодезии; связь дисциплины с другими

науками

Высшая геодезия- это обширная область знаний. Она состоит из ряда больших разделов, часть из которых при подробном рассмотрении являются самостоятельными дисциплинами. Перечислим основные разделы высшей геодезии.

1. Основные геодезические работы. В этом разделе рассматриваются методы точного определения взаимного положения точек земной поверхности путем выполнения высокоточных угловых, линейных и нивелирных измерений (триангуляция, полигонометрия и нивелирование); основная координатная линия, относительно которой производятся указанные измерения, — отвесная линия.

2. Геодезическая гравиметрия: рассматривает методы измерения ускорения силы тяжести в точках земной поверхности, а также методы учета неоднородности гравитационного поля в результатах геодезических измерений.

3. Геодезическая астрономия: рассматривает методы определения широт, долгот и азимутов из наблюдений небесных тел.

4. Космическая или спутниковая геодезия: решает те же задачи, что и высшая геодезия, но при помощи наблюдений за искусственные спутники Земли.

5. Сфероидическая геодезия: рассматривает методы решения геодезических задач на поверхности земного эллипсоида.

6. Теоретическая геодезия: занимается разработкой теорий и методов решения основной научной задачи геодезии – определение фигуры и внешнего гравитационного поля Земли — и их изменений во времени.

В своих исследованиях высшая геодезия широко использует новейшие достижения физики, математики, астрономии. При разработке высокоточной измерительной техники – прикладной оптики, точного приборостроения, лазерной техники и т.д. При математической обработке результатов измерений применяются теория вероятностей, математическая статистика, способ наименьших квадратов. Все вычисления выполняются на новейших ЭВМ. Для решения научных геодинамических задач необходима тесная взаимосвязь высшей геодезии с геологией, геотектоникой, геофизикой, сейсмологией и т.д.

Лекция 2. Системы координат, применяемые в высшей геодезии.

Геодезические сети.

2.1.Основные системы координат, применяемые в высшей геодезии. Понятие о геодезических и астрономических координатах и азимутах

В высшей геодезии используются следующие системы координат:

1. Система геодезических координат.

2. Система прямоугольных пространственных координат.

3. Система плоских прямоугольных координат.

4. Система прямоугольных прямолинейных координат х, y, отнесенных к плоскости меридиана данной точки.

5. Система геоцентрических координат.

6. Система координат с приведенной широтой и геодезической долготой.

7. Система прямоугольных сфероидических координат.

В практике геодезических работ наиболее часто используются первые три из перечисленных систем координат, которые мы и рассмотрим более подробно.

Система геодезических координат характеризуется геодезическими широтой В, долготой L, высотой Н. Эти величины определяют положение любой точки М земной поверхности в системе принятого референц – эллипсоида (рис.2.1).

Р′

Рис. 2.1. Геодезические координаты В,L,Н точки земной поверхности М.

ЕЕ₀— плоскость земного экватора;

РЕ₀P' — плоскость Гринвичского или нулевого меридиана;

РmР' — плоскость местного геодезического меридиана ( проведенного через точку М(m) местности).

Мmn — нормаль к эллипсоиду, опущенная из точки М.

Геодезической широтой точки М(m) называется острый угол В между плоскостью экватора Е и нормалью (Мmn) к поверхности эллипсоида в данной точке.

Геодезическая широта изменяется от 0⁰ до 90⁰. Она имеет положительный знак в северном полушарии и отрицательный — в южном.

Геодезической долготой L точки М (m) называется двугранный угол РmE₀ между плоскостью РЕ₀P' гринвичского (нулевого) меридиана и плоскостью РmР' местного геодезического меридиана точки М(m). Долготы отсчитываются от начального меридиана и изменяются от 0⁰ до 360 ⁰. В России и Белоруссии с запада на восток, в некоторых стран наоборот.

Геодезической высотой точки М местности называется расстояние Mm этой точки от поверхности референц – эллипсоида, отсчитанное по нормали.

Точки, лежащие выше поверхности эллипсоида имеют положительные высоты, ниже – отрицательные.

Геодезические координаты не могут быть непосредственно измерены.

Астрономические координаты характеризуются астрономической широтой и астрономической долготой l..

Рис. 2.2. Астрономические координатыи lточки земной поверхностиМ.

ЕЕ₀— плоскость земного экватора;

РЕ₀Е' — плоскость Гринвичского или нулевого меридиана;

Р₁ m Р₁' — плоскость местного астрономического меридиана.

М mg — отвесная линия, проходящая через точку М.

Астрономической широтой точки М(m) называется острый угол между плоскостью земного экватораЕ и отвесной линией Мmg в данной точке.

Астрономическая широта изменяется от 0⁰ до 90⁰. Она имеет положительный знак в северном полушарии и отрицательный — в южном.

Астрономической долготой точки М (m) называется двугранный угол между плоскостью РЕ₀P' гринвичского (нулевого) меридиана и плоскостью астрономического меридиана данной точки. Под плоскостью астрономического меридиана точки понимают плоскость, проходящую через отвесную линию (Мmg) в данной точке и прямую, располагающуюся параллельно оси вращения Земли (в общем случае плоскость астрономического меридиана не проходит через полюсы Земли).