Koordinatni sistemi, ki se uporabljajo pri geodeziji in topografiji

Za reševanje večine težav v uporabnih znanostih morate poznati lokacijo predmeta ali točke, ki se določi z uporabo enega od sprejetih koordinatnih sistemov. Poleg tega obstajajo nadmorski sistemi, ki določajo tudi nadmorsko višino točke na površini Zemlje.

Kakšne so koordinate

Koordinate so numerične ali abecedne vrednosti, s katerimi lahko določite lokacijo točke na terenu. Posledično je koordinatni sistem zbirka enakih vrednosti, ki ima enako načelo za iskanje točke ali predmeta.

Če želite rešiti številne praktične probleme, morate poiskati lokacijo točke. V taki znanosti kot geodezija je glavni cilj, ki določa lokacijo točke v določenem prostoru, na čigar dosežek gradi vse nadaljnje delo.

Večina koordinatnih sistemov praviloma določi lokacijo točke na ravnini, omejeni na samo dve osi. Za določitev položaja točke v tridimenzionalnem prostoru se uporablja tudi sistem višin. S svojo pomočjo lahko izveste točno lokacijo predmeta, ki ga iščete.

Na kratko o koordinatnih sistemih, ki se uporabljajo pri geodeziji

Koordinatni sistemi določajo lokacijo točke na ozemlju Zemljina površina, kar pomeni tri vrednosti. Načela njihovega izračuna so različna za vsak koordinatni sistem.

Glavni prostorski koordinatni sistemi, ki se uporabljajo pri geodeziji, so:

1. Geodetski.
2. Geografsko.
3. Polarno.
4. Pravokotni.
5. Zonske koordinate Gauss-Kruegerja.

Vsi sistemi imajo lastno izhodišče, vrednosti za lokacijo objekta in področje uporabe.

Geodetske koordinate

Glavna številka, ki se uporablja za branje geodetskih koordinat, je zemeljski elipsoid.

Elipsoid je tridimenzionalna stisnjena slika, ki najbolje predstavlja obliko sveta. Glede na to, da je globus matematično nepravilna številka, namesto tega se za določanje geodetskih koordinat uporablja elipsoid. To olajša izvajanje številnih izračunov za določitev položaja telesa na površini.

Geodetske koordinate določajo tri vrednosti: geodetska širina, dolžina in višina.

1. Geodetska širina je kot, katerega izvor leži na ravnini ekvatorja in konec - na navpičnici, ki poteka do želene točke.
2. Geodetska dolžina je kot, ki se šteje od ničega poldnevnika do poldnevnika, na katerem se nahaja želena točka.
3. Geodetska višina je obseg normalne narave, ki je narisana na površino elipsoida Zemeljske rotacije od določene točke.

Geografske koordinate

Za reševanje visokokakovostnih problemov višje geodezije je potrebno razlikovati med geodetskimi in geografskimi koordinatami. V sistemu, uporabljenem v inženirskem raziskovanju, se takšne razlike zaradi majhnega prostora, ki ga pokriva delo, ponavadi ne opravi.

Za določitev geodetskih koordinat se kot referenčna ravnina uporablja elipsoid in geoid se uporablja za določitev geografskih koordinat. Geoid je matematično nepravilna številka, bolj približna dejanskemu številu Zemlje. Za njegovo raven površino vzemite tisto, ki se nadaljuje pod gladino morja v mirnem stanju.

Geografski koordinatni sistem, ki se uporablja pri geodeziji, opisuje položaj točke v prostoru s tremi vrednostmi. Opredelitev geografskega Dolžina se sovpada z geodezijo, saj bo referenčna točka tudi nič poldnevnika, imenovan Greenwich. Prehod skozi istoimensko opazovalno mesto v mestu London. Geografska širina se določi iz ekvatorja na površini geoida.

Višina v sistemu lokalnih koordinat, ki se uporabljajo pri geodeziji, se meri od nivoja morja v njegovem mirnem stanju. Na ozemlju Rusije in držav nekdanje Sovjetske zveze je znamenje, iz katerega so določeni višini, kronštavska noga. Nahaja se na ravni Baltskega morja.

Polarne koordinate

Polarni koordinatni sistem, ki se uporablja pri geodeziji, ima druge nianse produkta meritev. Uporablja se na manjših področjih, da se določi relativna lokacija točke. Začetna točka je lahko katerikoli predmet, označen kot izvirnik. Tako s pomočjo polarnih koordinat ni mogoče določiti edinstvene lokacije točke na območju sveta.

Polarne koordinate določajo dve količini: kot in razdalja. Kot se meri od severne smeri poldnevnika do določene točke, ki določa svoj položaj v prostoru. Toda en kotiček ne bo dovolj, zato uvajamo polmer vektorja - razdaljo od točke stojanja do želenega predmeta. S tema parametroma lahko določite lokacijo točke v lokalnem sistemu.

Običajno se ta koordinatni sistem uporablja za izvajanje inženirskih del, ki se izvajajo na majhnem območju terena.

Pravokotne koordinate

Pravokotni koordinatni sistem, ki se uporablja pri geodeziji, se uporablja tudi v majhnih predelih terena. Glavni element sistema je koordinatna os, iz katere se šteje. Koordinate točke se najdejo kot dolžina navpičnic, ki potekajo od abscisi in koordinatnih osi do želene točke.

Severna smer osi X in vzhodna os Y so pozitivna, južne in zahodne osi pa so negativne. Odvisno od znakov in četrtletij se določi določitev točke v prostoru.

Koordinate Gauss-Krugerja

Koordinatni sistem Gauss-Krueger je podoben pravokotni. Razlika je v tem, da jo je mogoče uporabiti za celotno območje sveta, in ne le za majhna območja.

Pravokotne koordinate območij Gauss-Kruegerja so v bistvu projekcija globusa na ravnino. Iz praktičnih razlogov se je pojavilo veliko zemlje na papirju. Izkrivljanje med prenosom se šteje za nepomembno.

V skladu s tem sistemom je globus razdeljen po dolžini v šeststopenjske cone z aksialnim poldnevnikom na sredini. Ekvator je v središču vzdolž vodoravne črte. Kot rezultat, je 60 takšnih območij.

Vsako od območij ima svoj šestdeset pravokotni koordinatni sistem, merjeno vzdolž navpične osi od poldnevnika osni X, in na abscisi - Zemlje ekvator iz dela Y. Za nedvoumno določanje lokacije v celotnem svetu na X in Y vrednosti območja predstavljajo številko.

Vrednosti osi X v Rusiji so praviloma pozitivne, medtem ko so vrednosti Y lahko negativne. Da bi se izognili znaku minus v vrednostih osi abscesa, se aksialni poldnevnik vsake cone pogojno prenese na 500 metrov zahodno. Potem vse koordinate postanejo pozitivne.

Koordinatni sistem je predlagal Gauss in ga matematično izračunal Kruger sredi dvajsetega stoletja. Od takrat se je v geodeziji uporabljal kot eden glavnih.

Heights sistem

Sistemi in višine koordinat, ki se uporabljajo pri geodeziji, se uporabljajo za natančno določanje položaja točke na ozemlju Zemlje. Absolutne višine se merijo od ravni morja ali druge površine, ki je vzeta kot izvirna. Poleg tega obstajajo relativne višine. Slednji se štejejo kot presežek od želene točke na katerokoli drugo. Primerno je, da jih uporabite za delo v lokalnem koordinatnem sistemu, da bi poenostavili naknadno obdelavo rezultatov.

Uporaba koordinatnih sistemov v geodeziji

Poleg zgoraj navedenega so v geodeziji še drugi koordinatni sistemi. Vsak od njih ima prednosti in slabosti. Obstajajo tudi področja dela, za katera je pomemben eden ali drug način iskanja.

Namen dela je določiti, kateri koordinatni sistemi, ki se uporabljajo pri geodeziji, najbolje uporabljajo. Za delo na manjših območjih je primerno uporabljati pravokotne in polarne koordinatne sisteme ter za reševanje velikih problemov potrebni sistemi, ki pokrivajo celotno ozemlje zemeljske površine.