1.Предмет и задачи физической геодезии.

1.1. Общие положения.

Физическая геодезия – это часть высшей геодезии в которой рассматриваются методы изучения фигуры Земли с использованием законов механики и результатов геодезических, гравиметрических, астрономических и спутниковых измерений.

Если в сфероидической геодезии устанавливается математическая зависимость между элементами поверхности эллипсоида, считая его параметры известными, то в физической геодезии рассматривают методы определения параметров земного эллипсоида и методы изучения действительной формы Земли относительно выбранного эллипсоида путем определения ее гравитационного поля.

К физической геодезии относятся также:

- редукционная проблема определения поправок в измеренные углы, линии, азимуты, высоты за переход на поверхность относимости;

- изучение деформаций земной поверхности и внутреннего строения Земли;

- исследование пространственно - временных параметров Земли и движений материков.

1.2. Значение изучения фигуры Земли для землеустройства.

Основным материалом при производстве землеустроительных мероприятий являются топографические планы и карты местности и опорные геодезические сети, которые служат основой для создания этих планов и карт. Важнейшей практической задачей высшей геодезии является построение и математическая обработка этих опорных и государственных геодезических сетей. А конечная цель создания геодезической сети – это получение координат пунктов.

Если площадь территории, на которой создается локальная геодезическая сеть, небольшая (до 20×20 км²) на равнинной местности, то координаты точек сети определить несложно. Из рис.1 видно, что

Разложим в ряд: тогда , а т.к.

то

для t = 10 км. и R≈ 6·10³

т.е.поверхность этой территории можно принять за плоскость. Измерив в сети горизонтальные и вертикальные углы, при наличии в сети не менее четырех исходных данных: одного пункта с известными координатами в государственной или местной системе и длины одной из сторон сети и его дирекционного угла или координат другого пункта, после соответствующей обработки получим плоские координаты всех пунктов сети.

Во всех остальных случаях при построении геодезических сетей на земной поверхности их уравновешивание выполняется методом проектирования вначале на поверхности относимости, а затем на плоскости в проекции Гаусса. Поэтому все величины, включаемые в уравновешивание приводят вначале на поверхность относимости-эллипсоид, а потом на плоскость. Кроме геодезических измерений на исходных пунктах сетей измеряют астрономические широты, долготы и азимуты и все эти измерения выполняют, центрируя инструменты по отвесным линиям относительно геоида. А для математической обработки- результаты этих измерений проектируют на поверхность эллипсоида по нормалям, вводя редукционные поправки за уклонения отвесных линий от нормалей, и тем приводят в единую систему координат для их совместного уравновешивания.

Таким образом, при построении геодезических сетей на земной поверхности необходимы сведения о фигуре Земли.

Методы определения фигуры Земли сложились по мере развития представления о геометрической форме ее внешней поверхности. Вначале фигура Земли определялась исключительно геометрическим способом- по данным астрономических и геодезических измерений (астрономо-геодезический метод). После этого появился физический метод, который основывается на использовании измерений земного ускорения гравитационного поля Земли (гравитационный метод).

Пока Землю считали точным шаром, а затем эллипсоидом вращения, определения фигуры земли состояли в вычислении радиуса шара (полу осей эллипсоида).