Використання референт-еліпсоїдів у вищій геодезії.
Основним завданням геодезії є визначення взаємного положення точок земної поверхні й довколоземного простору у відповідній системі координат. За координатну поверхню в геодезії приймається поверхня земного еліпсоїда. Під земним еліпсоїдом розуміють поверхню еліпсоїда обертання, форма й розміри якого визначаються зі спільної математичної обробки астрономічних, гравіметричних і геодезичних вимірів, виконаних на фізичній поверхні Землі.
Залежно від орієнтування в тілі Землі, розрізняють загальний земний еліпсоїд, вісь обертання й площина екватора якого збігаються з віссю обертання й площиною екватора реальної Землі на деяку епоху. Поверхня загального земного еліпсоїда щонайкраще підходить до всій поверхні геоїда. Якщо поверхня еліпсоїда орієнтується в тілі Землі так, щоб щонайкраще підходити до деякій частині поверхні геоїда, наприклад, на території окремої держави або групи держав, такий еліпсоїд називають референц - еліпсоїдом. Референц-еліпсоїд приймається для обробки геодезичних вимірів і встановлення системи геодезичних координат. Отже, земний еліпсоїд, що заміняє геоїд при астрономо-гео-дезических вимірюваннях і на поверхні якого відображаються матеріали астрономо-геодезичних робіт і топографічних зйомок на окремій території, називається референц-эліпсоїдом.
Вимоги до референц-еліпсоїда:
1) Вісь обертання повинна бути паралельна осі обертання Землі
2) Площина екватора повинна бути паралельна площині Земного екватора
3) Сума квадратів відхидення геоїда від загальземного еліпсоїда повинна бути найменшою із всіх можливих для даної території
4) Сума квадратів відхилень прямовисних ліній повинна бути найменшою із всіх можливих для даної території.
Для приведення геодезичних вимірів до поверхні референц-еліпсоїда необхідно знати висоти земної поверхні над його поверхнею й відхилення прямовисної лінії у всіх точках, у яких проводились виміри. Висоти земної поверхні над поверхнею референц-еліпсоїда визначаються методами геометричного й астрономо-гравіметричного нівелювання, але на топографічних картах висоти земної поверхні вказуються щодо рівня моря.
Розміри референц-еліпсоїда задаються розмірами його великої а й малої b півосей або розміром великої півосі й величиною полярного стиску α, обумовленого рівністю: α = (a-b)/a
Р
еференц-еліпсоїд
за розмірами і орієнтуванню не буде
збігатися із загальним земним еліпсоїдом.
Через неправильність поверхні геоїда
розміри, центр і орієнтування
референц-эліпсоїдів, які підходять для
різних територій, можуть значно
розрізнятися між собою. Тому кожний
референц-еліпсоїд має свої параметри
й свою систему координат. Як основні
параметри звичайно приймають більшу
піввісь а,
полярний
стиск α
й
положення його центра щодо центра мас
Землі.
У різних країнах використаються різні референц-еліпсоїди. (див.табличку).
Ф
ігура
референц-еліпсоїда щонайкраще підходить
для території окремої країни або
декількох країн. Як правило,
референц-еліпсоїди приймаються для
обробки геодезичних вимірів законодавчо.
В Україні використовується еліпсоїд
Красовского, який був прийнятий ще в
СССР і названий так на честь великого
радянського геодезиста Ф. Н. Красовского,
під керівництвом якого були в 1940 р.
виведені параметри з обробки даних
астрономо-геодезичних мереж СРСР, США,
Західної Європи й гравіметричної зйомки
СРСР: а = 6378 245 м; α = 1:298,3.
Для закріплення референц-еліпсоїда в тілі Землі необхідно задати геодезичні координати B0, L0, H0 початкового пункту геодезичної мережі й початковий азимут A0 на сусідній пункт. Сукупність цих величин називається вихідними геодезичними датами. У якості вихідних дат для еліпсоїда Карсовського прийняті координати центра Круглого залу Пулковской обсерваторії й геодезичний азимут із сигналу А на пункт Бугри Саблинской базисної мережі. Висота геоїда над поверхнею референц-еліпсоїда в Пулково прийнята рівною нулю.
Великий внесок у рішення питання про форму й розміри Землі внесли вітчизняні вчені Ф. А. Слудский (1841 —1897), В. Я. Струве (1793—1864), А. А. Михайлов (1888—1983), Ф. Н. Красовский, М. С. Молоденский, А. А. Изотов і ін.