For å løse de fleste problemer innen anvendt vitenskap, er det nødvendig å kjenne til plasseringen av et objekt eller punkt, som bestemmes ved hjelp av et av de aksepterte koordinatsystemene. I tillegg finnes det høydesystemer som også bestemmer høydeplasseringen til et punkt på jordoverflaten.
Hva er koordinater
Koordinater er numeriske eller alfabetiske verdier som kan brukes til å bestemme plasseringen av et punkt i terrenget. Som et resultat er et koordinatsystem et sett med verdier av samme type som har samme prinsipp for å finne et punkt eller objekt.
Å finne plasseringen av et punkt er nødvendig for å løse mange praktiske problemer. I en vitenskap som geodesi er det å bestemme plasseringen av et punkt i et gitt rom hovedmålet som alt etterfølgende arbeid er basert på.
De fleste koordinatsystemer definerer som regel plasseringen av et punkt på et plan begrenset av bare to akser. For å bestemme posisjonen til et punkti 3D-rom brukes også høydesystemet. Med dens hjelp kan du finne ut den nøyaktige plasseringen til ønsket objekt.
Kort om koordinatsystemer brukt i geodesi
Koordinatsystemer definerer plasseringen av et punkt på jordens overflate ved å gi det tre verdier. Prinsippene for beregningen deres er forskjellige for hvert koordinatsystem.
Grunnleggende romlige koordinatsystemer brukt i geodesi:
- Geodesics.
- Geographic.
- Polar.
- Rektangulær.
- Zonale Gauss-Kruger-koordinater.
Alle systemer har sitt eget utgangspunkt, verdier for objektets plassering og omfang.
Geodetiske koordinater
Hovedfiguren som brukes til å måle geodetiske koordinater er jordellipsoiden.
En ellipsoide er en tredimensjonal komprimert figur som best representerer formen på kloden. På grunn av det faktum at kloden er en matematisk feil figur, er det ellipsoiden som brukes til å bestemme geodetiske koordinater i stedet. Dette gjør det lettere å utføre mange beregninger for å bestemme posisjonen til kroppen på overflaten.
Geodetiske koordinater er definert av tre verdier: geodetisk breddegrad, lengdegrad og høyde.
- Geodetisk breddegrad er en vinkel hvis begynnelse ligger på ekvatorplanet, og enden ligger i perpendikulæren,trukket til ønsket punkt.
- Geodesisk lengdegrad er vinkelen som måles fra nullmeridianen til meridianen som ønsket punkt er plassert på.
- Geodesisk høyde - verdien av normalen trukket til overflaten av jordens rotasjonsellipsoide fra et gitt punkt.
Geografiske koordinater
For å løse høypresisjonsproblemer med høyere geodesi, er det nødvendig å skille mellom geodetiske og geografiske koordinater. I systemet som brukes i teknisk geodesi, er slike forskjeller som regel ikke gjort på grunn av den lille plassen som dekkes av arbeidet.
For å bestemme geodetiske koordinater brukes en ellipsoide som referanseplan, og en geode brukes til å bestemme geografiske koordinater. Geoiden er en matematisk feil figur, nærmere jordens faktiske figur. Dens jevne overflate anses å være den som fortsetter under havnivå i sin rolige tilstand.
Det geografiske koordinatsystemet som brukes i geodesi beskriver posisjonen til et punkt i rommet med tre verdier. Definisjonen av geografisk lengdegrad faller sammen med den geodesiske, siden nullmeridianen, k alt Greenwich-meridianen, også vil være referansepunktet. Den går gjennom observatoriet med samme navn i byen London. Geografisk breddegrad bestemmes fra ekvator tegnet på overflaten av geoiden.
Høyden i det lokale koordinatsystemet som brukes i geodesi er målt fra havnivå i sin rolige tilstand. På territoriet til Russland og landene i den tidligere unionmerket som høydene bestemmes fra er Kronstadt-fotstokken. Det ligger på nivå med Østersjøen.
Polarkoordinater
Det polare koordinatsystemet som brukes i geodesi har andre nyanser av måling. Den brukes i små terrengområder for å bestemme den relative plasseringen av et punkt. Referansepunktet kan være et hvilket som helst objekt markert som kilde. Ved å bruke polare koordinater er det derfor umulig å bestemme den entydige plasseringen til et punkt på jordklodens territorium.
Polare koordinater er definert av to verdier: vinkel og avstand. Vinkelen måles fra nordretningen til meridianen til et gitt punkt, og bestemmer dens posisjon i rommet. Men en vinkel vil ikke være nok, så en radiusvektor introduseres - avstanden fra det stående punktet til ønsket objekt. Med disse to parameterne kan du bestemme plasseringen av punktet i det lokale systemet.
Vanligvis brukes dette koordinatsystemet til ingeniørarbeid utført på et lite landområde.
Rektangulære koordinater
Det rektangulære koordinatsystemet som brukes i geodesi, brukes også i små områder av terrenget. Hovedelementet i systemet er koordinataksen som referansen gjøres fra. Punktkoordinater er funnet som lengden av perpendikulære trekk fra abscissen og ordinataksene til ønsket punkt.
Nordretningen til X-aksen og øst for Y-aksen regnes som positiv, mens sør og vest regnes som negative. Avhengig av skiltene og kvartalene bestemmer de plasseringen av et punkt i rommet.
Gauss-Kruger-koordinater
Gauss-Kruger-koordinatsonesystemet ligner det rektangulære. Forskjellen er at den kan brukes på hele kloden, ikke bare på små områder.
De rektangulære koordinatene til Gauss-Kruger-sonene er faktisk projeksjonen av kloden på et fly. Det oppsto for praktiske formål å skildre store områder av jorden på papir. Overføring av forvrengning anses som ubetydelig.
I følge dette systemet er kloden delt inn etter lengdegrad i seks-graderssoner med den aksiale meridianen i midten. Ekvator er i sentrum langs en horisontal linje. Tot alt er det 60 slike soner.
sonenummer.
X-akseverdiene i Russland er vanligvis positive, mens Y-verdier kan være negative. For å unngå minustegnet i verdiene til abscisse-aksen, flyttes den aksiale meridianen til hver sone betinget 500 meter mot vest. Da blir alle koordinaterpositiv.
Koordinatsystemet ble foreslått av Gauss som mulig og beregnet matematisk av Krueger på midten av det tjuende århundre. Siden den gang har den blitt brukt i geodesi som en av de viktigste.
Høydesystem
Koordinat- og høydesystemene som brukes i geodesi, brukes til å nøyaktig bestemme posisjonen til et punkt på jorden. Absolutte høyder måles fra havnivå eller annen overflate tatt som originalen. I tillegg er det relative høyder. Sistnevnte regnes som et overskudd fra ønsket punkt til et hvilket som helst annet. De er praktiske å bruke for å arbeide i det lokale koordinatsystemet for å forenkle den påfølgende behandlingen av resultatene.
Anvendelse av koordinatsystemer i geodesi
I tillegg til ovennevnte finnes det andre koordinatsystemer som brukes i geodesi. Hver av dem har sine egne fordeler og ulemper. Det er også deres egne arbeidsområder som den eller den metoden for lokalisering er relevant for.
Det er formålet med arbeidet som avgjør hvilke koordinatsystemer som brukes i geodesi som er best brukt. For arbeid i små områder er det praktisk å bruke rektangulære og polare koordinatsystemer, og for å løse store problemer trengs systemer som gjør det mulig å dekke hele jordoverflatens territorium.
