Menu

Форма землі й визначення положення точок на земній поверхні

Форма Землі. Думка про те, що Земля має форму кулі, уперше висловив в VI. в. до н.е. давньогрецький учений Піфагор, а довів це й визначив радіус Землі єгипетський математик і географ Эратосфен, що жив в III в. до н.е. Згодом учені уточнили, що Земля сплюснена з полюсів. Така фігура в математиці називається еліпсоїдом обертання, вона виходить від обертання еліпса навколо малої осі. У земному еліпсоїді (рис. 1.1, а) полярна вісь менше екваторіальної.

Земля не є правильним геометричним тілом - її поверхня являє собою сполучення височин і поглиблень. Більша частина поглиблень заповнена водою океанів і морів- з 510 млн. км2 загальної площі поверхні Землі 71% займає океан. Поверхня води в ньому під дією сили ваги утворює рівневу поверхню, перпендикулярну в кожній точці до напрямку сили ваги.

[image]

Рис. 1. 1. Земний еліпсоїд (а) і геоїд (б) 6

[image]

Рис. 1.2. Системи географічних (а) і плоских прямокутних (6) координат

Лінію, що збігається з направленням сили ваги, називають прямовисною лінією. Якщо рівневу поверхню подумки продовжити під материками, утвориться фігура, яка називається геоїдом (рис. 1, б). Здавалося б, геоїд якнайкраще визначає математичну фігуру Землі, так як у кожній точці його поверхні існує один цілком певний напрямок - прямовисна лінія, що становить із дотичною площиною прямий кут. Однак, через нерівномірний розподіл мас усередині Землі, поверхня геоїда має складну форму. Тому за математичну фігуру для Землі приймають еліпсоїд обертання, найбільш наближений до геоїда. Земний еліпсоїд відповідним чином подумки розташовують (орієнтують) у тілі Землі.

Земний еліпсоїд з певними розмірами й орієнтований певним чином для частини Землі, називають референц-елліпсоїдом. У нашій країні розміри референц-еліпсоїда були отримані під керівництвом видатного геодезиста Ф. М. Красовського. Ці розміри затверджені для використання в роботах по вищій геодезії й картографії. Референц-еліпсоїду привласнене ім'я Красовського. Розміри референц-еліпсоїда Красовського: більша піввісь а = 6378245м, мала піввісь b = 6356863 м, полярний стиск =а - b/а= 1/298,3.

В інженерній геодезії й роботах по топографії умовно вважають, що Земля має форму кулі, обсяг якого дорівнює обсягу земного еліпсоїда, радіус кулі R = 6371,11 км.

Визначення місця розташування точок. Щоб визначити положення точок на земній поверхні, на ній умовно проводять лінії - паралелі й меридіани, які утворять систему географічних координат (рис. 1.2, а).

Меридіан - уявна лінія, утворена січною площиною, що проходить через вісь РР1 обертання Землі.

Паралель - уявна лінія, утворена на поверхні Землі січною площиною, перпендикулярною осі обертання Землі. Паралель, утворена площиною, що проходить через центр Землі - екватор.

Один з меридіанів, наприклад меридіан РNМ0Р1, приймають за початковий. Тоді положення меридіана точки М визначається двогранним кутом між меридіанною площиною, що проходить через цю точку, і площиною початкового меридіана. Цей кут називають довготою даної точки й позначають буквою λ. Положення паралелі точки М визначається кутом між радіусом ОМ земної кулі й площиною екватора. Цей кут називають широтою даної точки й позначають буквою φ. Довготу точки М можна виміряти також дугою паралелі, а широту тієї ж точки - дугою М1М меридіана. Довгота λ та широта φ називаються географічними координатами даної точки.

Початковим меридіаном на поверхні Землі прийнято вважати меридіан, що проходить через центр меридіанного залу найстаршої в Європі астрономічної обсерваторії в Гринвічу, поблизу Лондона. Довготи відраховують до сходу й заходу від початкового меридіана в межах 0...180˚ і позначають, наприклад, так: 62° с. д. (східної довготи) або 124° з.д. (західної довготи) від Гринвіча; широти — 0...90˚ до півночі й півдня від екватора, наприклад 56° пн. ш. (північної широти) або пд.ш. (південної широти).

Положення будь-якої точки на поверхні Землі можна визначити за допомогою астрономічних спостережень (астрономічні координати), обчислити за результатами геодезичних вимірів на місцевості або за спостереженням супутників (геодезичні, координати).

Якщо геодезичні роботи ведуть на невеликій ділянці, що дозволяє не брати до уваги сферичність поверхні Землі, для визначення положення точки використовують систему плоских прямокутних координат (рис. 1.2, б). Систему утворять дві взаємно перпендикулярні лінії (осі), що лежать у горизонтальній площині, причому вісь абсцис х, як правило, сполучають із меридіаном якої-небудь точки. Точка О - початок координат. Позитивний напрямок осі х - на північ від екватора, осі y - на схід від меридіана. Осі абсцис й ординат утворять координатні чверті I...IV, які нумерують за ходом годинної стрілки; північно-східна чверть уважається першою.

Наприклад, положення точки А визначається координатами хауа. Залежно від чверті, у якій розташована точка, перед координатами ставлять знак « + » або « -».

Для повної характеристики положення точки на поверхні Землі необхідно знати ще третю координату - висоту. Висотою точки називається відстань по прямовисному напрямку від цієї точки до рівневої поверхні. Числове значення висоти точки називається її відміткою (позначкою).

Висоти (рис. 1.3) бувають абсолютні, умовні й відносні. Абсолютні висоти, наприклад НА, НВ, відраховують від вихідної рівневої поверхні - середнього рівня океану або моря (у Росії - це нуль Кронштадтського футштока - горизонтальна риска на мідній пластині, прикріпленій до підвалини моста через обвідний канал у м. Кронштадті).

[image]

Рис. 1.3. Абсолютні, умовні й відносні висоти

Умовною висотою, наприклад НВум, називається прямовисна відстань від точки земної поверхні до умовної рівневої поверхні - будь-якої точки, прийнятої за вихідну (нульову).

Відносною висотою, або перевищенням h точки називається висота її над іншою точкою земної поверхні (наприклад, точки В над точкою А).

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4223 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:7423 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4412 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Внешние отличительные признаки.

6.2.1 Блеск Блеск нечетко определяется как количество и качество света, отраженного от поверхности минерала. Он представляет собой сумму отблесков. Хотя данное определение не обладает достаточной точностью, блеск — весьма специфическое и...

13-08-2010 Просмотров:6794 Генетическая минералогия

Пiднімальнi механiзми

Пiднімальнi механiзми призначенi для опускання i пiдіймання труб, штанг, передачi обертання ротору, згвинчування i розгвинчування рiзьових з`єднин, виконання допомiжних робiт по пiдтягуванню вантажiв i т.д. У ході ремонтів використовують стацiонарнi лебiдки...

19-09-2011 Просмотров:7379 Підземний ремонт свердловин

Уверенность

Секрет Михайловской земли таится в еще одном названии села – как в символе, которым обусловлено как будто бы все то удивляющее, что здесь есть. Старинное русское название села – Лояницы...

03-03-2011 Просмотров:4238 Комплексные географические характеристики