Картография

1. Форма и размеры Земли. Фигура Земли, которая определяется поверхностью Мирового океана. Уровенная поверхность. Фигура, наиболее характеризующая форму и размеры Земли. Эллипсоид Красовского, его параметры.

Земля, как и другие планеты Солнечной системы, имеет шарообразную форму. Научными доказательствами шарообразности Земли считаются фотографии и измерения из космоса. Вместе с тем, наблюдения, на основании которых появились первые предположения о шарообразности Земли, доказывают лишь выпуклость Земли, а не её шарообразность.

Форма Земли только в самом общем виде похожа на шар. Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, при её вращении возникает центробежная сила, действие которой определяет сплюснутость Земли у её полюсов.

Шар, равномерно сплюснутый у полюсов, называется сфероидом, или эллипсоидом вращения. У Земли экваториальный радиус на 21,4 км длиннее полярного, так что сжатие её невелико.

Фигура Земли отклоняется от правильной формы сфероида из – за неоднородного строения недр, неравномерного распределения масс. Истинная фигура Земли была названа геоидом, что означает «подобный Земле». Геоид определяется как фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести, т.е. отвесной линии. Поверхность геоида совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана и мысленно продолжается под материками и остравами.

Уровенных поверхностей, огибающих Землю, можно вообразить множество. Та из них, что совпадает со средним уровнем воды океанов в спокойном состоянии (в момент полного равновесия всей массы находящейся в ней воды под влиянием силы тяжести), называется основной уровенной поверхностью, или поверхностью геоида.

За математическую поверхность Земли принято считать уровенную поверхность, в каждой точке которой направление отвесной линии (сила тяжести) и нормаль совпадают. Из-за неравномерного распределения масс внутри Земли геоид не имеет правильной геометрической формы и его поверхность не может быть выражена математически, поэтому для практических расчетов ее заменяют более простыми геометрическими моделями. Из них ближе всего к геоиду подходит сфероид или эллипсоид вращения, получаемый вращением эллипса вокруг его малой оси, называемой полярной осью. Размеры эллипсоида определяются длинами его полуосей (а - большая полуось; b - малая полуось) и сжатием.

Различают общий земной эллипсоид, который наиболее близок к фигуре Земли в целом, и "рабочие" эллипсоиды, называемые референц-эллипсоидами. Референц-эллипсоид это земной эллипсоид, наиболее близкий не для всей поверхности геоида, а только для части поверхности геоида, принятый для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат.

Эта фигура имеет точное математическое выражение и используется для построения географических карт.

России для геодезических и картографических работ используется эллипсоид Ф. Н. Красовского (назван в честь ученого, под руководством которого велись расчеты). Эллипсоид Красовского - фигура, полученная вращением эллипса вокруг его малой оси. Земля сплюснута у полюсов под действием центробежной силы, возникающей при вращении земли вокруг своей оси: его экваториальный радиус а = 6378,2 км, полярный радиус в = 6356,8, длина меридиана равна 40008,5 км, длина экватора 40075,7 км, площадь поверхности Земли - 510 млн. км².