Земной эллипсоид
Земно́й эллипсо́ид — эллипсоид (вращения или трёхосный), аппроксимирующий поверхность геоида. Размеры земного эллипсоида используют при решении задач геодезии, картографии и других дисциплин. В геодезии в качестве земного эллипсоида используют сжатый эллипсоид вращения, который служит поверхностью отсчёта в эллипсоидальной системе геодезических координат. Размеры и положение земного эллипсоида в теле Земли определяют из градусных измерений[1].
Параметры земного эллипсоида
При рассмотрении задач сфероидической геодезии основными параметрами земного эллипсоида являются большая полуось — a и полярное сжатие — α, принимаемые как точные значения. Все расчёты, связанные с решением различных задач на поверхности эллипсоида, выполняются с необходимой степенью точности. В теоретической (физической) геодезии изучаются методы определения параметров земного эллипсоида, устанавливаются системы координат на его поверхности и исследуется аномальное гравитационное поле с целью редуцирования измерений с физической поверхности Земли до поверхности эллипсоида[2].
При решении задач сфероидической геодезии параметры земного эллипсоида рассматриваются как заданные, а измерения редуцированные с достаточной и необходимой точностью. Определение местоположения точек осуществляется с использованием пространственных геодезических координат: широта B, долгота L и высота H[2].
Для системы ПЗ–90 в качестве координатной принята поверхность земного эллипсоида с параметрами: большая полуось a = 6 378 136 м, полярное сжатие α = 1 : 298, 257 839. В системе WGS–84 — соответственно: a = 6 378 137 м, α = 1 : 298, 257 224[2].
Референц-эллипсоид
Референц-эллипсоидом называют эллипсоид вращения с заданными размерами полуосей, который определённым образом размещён в земном теле и используется для геодезических исследований в конкретной стране. Эти референц-эллипсоиды отличаются от земного эллипсоида. Основное отличие заключается в том, что размеры и центральные точки референц-эллипсоидов не совпадают с таковыми земного эллипсоида. Условие минимизации суммы квадратов отклонений выполняется для референц-эллипсоида лишь на ограниченной площади, где проводились геодезические исследования, результаты которых легли в основу определения его характеристик. Такие эллипсоиды функционируют как координатные поверхности для решения геодезических задач и являются основой для расчёта геодезических координат точек. Геодезические координаты, в свою очередь, определяют направление нормалей к поверхности эллипсоида[3].
Датум (лат. Datum) — набор параметров, используемых для смещения и трансформации референц-эллипсоида в локальные географические координаты. Понятие датум используется в геодезии и картографии для наилучшей аппроксимации к геоиду в данном месте[4].
В России с 1946 года в качестве референц-эллипсоида используется эллипсоид Красовского с параметрами: а = 6 378 245 м, α = 1 :298,3[5]. Элементы других наиболее распространённых референц–эллипсоидов[6]:
| Референц-эллипсоид | Элементы эллипсоида | Государства, в которых используется данный эллипсоид |
| Эйри (1930 год) | 1/293,3 | Великобритания, Ирландия |
| Бесселя (1841 год) | 1/299,15 | Япония, Южная Корея, ФРГ, Норвегия, Швеция, Греция |
| Кларка(1980 год) | 1/297,465 | Станы Африки, Франция, Иран |
| Хейфорда (1909 год) | 1/297 | Дания, Италия, Португалия |
| Южноамериканский (1969 год) | 1/298 ,25 | Страны Южной Америки |
Для согласования результатов геодезических измерений, производимых в различных государствах, рассчитываются общеземные или международные референц-эллипсоиды, оптимальные по критерию минимума отклонения от поверхности геоида в целом. В 1979 году на 17-ой Генеральной ассамблее Международной ассоциации геодезии (МАГ) принята международная геодезическая референц-система 1980 года: а = 6378137 м, α = 1 : 298,257[6].
Общеземной эллипсоид
Центр общеземного эллипсоида помещают в центре масс Земли, ось вращения совмещают со средней осью вращения Земли, а размеры принимают такие, чтобы обеспечить наибольшую близость поверхности эллипсоида к поверхности геоида. Общеземной эллипсоид используют при решении глобальных геодезических задач, и в частности, при обработке спутниковых измерений. В настоящее время широко пользуются двумя общеземными эллипсоидами: ПЗ-90 (Параметры Земли 1990 года, Россия) и WGS-84 (Мировая геодезическая система 1984 года, США)[5].
Примечания
- ↑ Огородова Л. В. Земной эллипсоид. Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 7 ноября 2024.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Подшивалов В. П. Курс лекций по высшей геодезии. — Новополоцк, 2005. — 81 с.
- ↑ Левитская Т. И. Основы геодезии. — Екатеринбург: Урал. ун-та, 2017. — 88 с. — ISBN 978-5-7996-2199-5.
- ↑ Геоид, эллипсоид, датум. politerm. Дата обращения: 7 ноября 2024.
- ↑ 5,0 5,1 Инженерная геодезия. — СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2006. — 87 с.
- ↑ 6,0 6,1 Понятие о геоиде, земном эллипсоиде. Хелпикс (9 февраля 2016). Дата обращения: 7 ноября 2024.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!