У першому розділі описані різні моделі представлення фігури Землі (еліпсоїди), які були покладені в основу планетарних систем координат, а також основні картографо-геодезичні координатні системи.
Другий розділ присвячено розгляду місцевих систем координат. Основну увагу було приділено історії їх введення і особливостям їх застосування.
У третьому розділі описані основні національні системи висот, зокрема Балтійська система висот, яка да даний момент використовується на території Республіки Білорусь і країнах СНД.
Актуальність даної теми полягає в тому, що впровадження передових технологій у різні сфери людської діяльності вимагає уточнення форм і розмірів Землі, що диктується зростаючими вимогами до точності визначення місця розташування об'єктів на її поверхні.
Глава 1. Системи планетарних координат
1.1 Земний еліпсоїд
В даний час широкому колу користувачів стали доступні не тільки програмні продукти, які оперують з найрізноманітнішими координатними системами і проекціями, а й засоби навігації, за допомогою яких можна одержати положення точок я різних системах. Тому пересічному користувачеві сьогодні доводиться вирішувати проблеми, з якими раніше стикався порівняно невелике коло фахівців - з параметрами еліпсоїдів, глобальними і локальними координатними системами, параметрами проекцій, системами рахунку висот і багатьма, багатьма іншими.
Геодезичній основою цих координатних систем є земний еліпсоїд.
Думка про сферичності землі була висловлена ??ще в VI ст. до н. е. давньогрецький учений Піфагор, а довів це і визначив радіус Землі єгипетський математик і географ Ератосфен (III ст. до н.е.). У кінці XVII ст. Ньютон на основі теорії гідростатичної рівноваги довів, що поверхня планети стиснута біля полюсів, а її екваторіальна вісь длиннее полярної.
Фізична поверхня Землі являє собою складне поєднання водних просторів з великим числом гір, височин, рівнин і низовин. Схематичне зображення поверхні Землі зображено на малюнку 1а. Для вирішення завдань науки і практики потрібно знати просторове положення її точок, визначаючи його відносно допоміжної, математично визначеній поверхні, досить близькою до реальної (фізичної) поверхні Землі. Таку поверхню називають поверхнею относимости, за яку приймається основна уровенная поверхню Землі, в кожній точці якої нормаль збігається з напрямком стрімкої лінії (тобто з напрямком сили тяжіння). Такою є поверхню океанів і відкритих морів, що знаходиться в спокійному стані, подумки продовжена під материками. Цю поверхню в 1873 р Німецький фізик І. Б. Лістинг назвав геоидом - малюнок 1б.
Рисунок 1 - Поверхня планети (а), геоид (б) і еліпсоїд обертання (в) [1].
Фігура геоїда надзвичайно складна, залежить від розподілу мас усередині Землі і найкраще характеризується тривісним еліпсоїдом з екваторіальним стисненням 1:30 000, а довгота найбільшого меридіана, через який проходить велика вісь екваторіального еліпса, дорівнює +15?. За малості величини екваторіального стиснення при геодезичних обчисленнях складний тривісний еліпсоїд замінюється простішим еліпсоїдом обертання, зображеним на малюнку 1в.
Сьогодні для вирішення тих чи інших практичних завдань знаходять застосування моделі:
· кулястої Землі (при створенні географічних карт масштабу 1: 1 000 000 і дрібніше);
· еліпсоїда обертання навколо його малої осі (при вирішенні переважної більшості завдань геодезії, картографії та ін.);
· Тривісні еліпсоїда (при вирішенні спеціальних завдань).
До основних параметрів еліпсоїда визначається значеннями двох його параметрів, один з яких є лінійним (а), а другий - відносним. Зазвичай в якості таких приймають велику піввісь а і полярне стиснення b . Обидві півосі зображені на малюнку 2. Мала піввісь земного еліпсоїда коротше великої півосі приблизно на 21 км.
Малюнок 2 - Параметри еліпсоїда [1].
Визначення розмірів земного еліпсоїда і параметрів його орієнтація в тілі Землі завжди розглядалися як основні завдання геодезичної науки. Тому протягом століть вчені намагалися вирішити їх на основі градусних вимірів, що дозволяють визначити довжини дуг меридіанів і паралелей, а так само координати їх кінцевих точок на основі високоточних геодезичних, астрономічних і гравіметричних робіт. Точність таких визначень залежала від протяжності вимірюваних дуг, їх розміщення на поверхні планети, моделі будови земної кори, точності вимірювань, методу математичної обробки і т.д. З 1980-х років заз...
