Плоские прямоугольные координаты.

Для определения положения точек в масштабе всей Земли в геоде­зии используют три системы координат астрономическую, геодезиче­скую и геоцентрическую пространственную прямоугольную систему.

Астрономические координаты - это угловые величины φ и λ, опреде­ляющие положение точек относительно земного экватора и начального гринвичского меридиана.

Астрономическая широту φ - угол, составленный отвесной линией и плоскостью экватора. Широты отсчитываются к северу и югу от эква­тора и называются северными и южными.

Астрономическая долгота λ - двугранный угол между плоскостью начального (гринвичского) меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Долготы могут быть западными и восточными. Астрономические координаты получают из астрономических наблюдений.

Геодезические координаты определяют положение точек земной п о­ верхности на референц-эллипсоиде

Геодезическая широта В (Breite) - угол, составленный направ­лениемнормали кэллипсоиду в данной точке и плоскостью геодези­ческого экватора.

Геодезическая долгота L (Lange) - двугранный угол между плоскостями начального геодезического меридиана и геодезического меридиана данной точки.

Геодезические координаты вычисляют от пункта к пункту по результатам наземных геодезических измерений, спроектирован­ныхна поверхность референц-эллипсойда.

Рис. 1.2 Геодезическая система координат

Геодезические координаты отличаются от астрономических на ве­личины. зависящие от уклонений отвесных линий от нормалей к эллипсоиду. Географические координаты - обобщенные понятия двух выше на­званных ситец координат, когда не учитываются уклонения отвестных линий.

При составлении карт и планов земной поверхности всегда использу­ют левую систему плоских прямоугольных координат.

В ней вертикальная линия, обычно направленная на север, является осью абсцисс х, а горизонтальная, с положительным направлением к вос­току, осью ординат у.

Четверти в этой системе номеруют по ходу часовой стрелки, но маки тригонометрических функций остаются те же, что и в правой системе.

В России за начало отсчета высот принят многолетнийсредний уроровеньБалтийского моря в районе Кронштадтскогофутштока и нашасистема высот называется Балтийск ой (нормальной».В ней отсчетной поверхностью служит квазигеоид - фигура близкая к поверхности геоида.

Все топографическиекарты России (СССР) с 1928 года составля­ютсяв поперечно-цилиндрическойпроекции Гаусса-Крюгера. которая служит так же основой для общегосударственнойсистемы плоских прямоу гольных координат. Вэтой проекции изображение малыхчас­тей эллипсоида на плоскостиявляется подобным(конформным) и масштаб в их границах остаетсяпрактически неизменным.

В упрошенном изложении, при реализации такой проекции референц - эллипсоид как бы оборачивается цилиндром, ось которого проходит через центр Земли и находится в плоскости экватора

Осевые меридиоиы юны

В целях уменьшения искажения линий при переносе с эллипсоида на плоскость, проектирование на цилиндр осуществляется по частям (зонам), каждая из которых ограничена меридианами, отстоящими друг от друга на 6° или 3° (более широко представлены шестиградусныс зоны). Нумерацию тон ведут от Гринвичского меридиана на восток, и вся территория России занимает 28 шестиградусных зон от №4 (Калининград) до №32 (Чукотка). При проектировании зоны средний меридиан её, по которому эллипсоид касается цилиндра, называется осевым меридианом. Его долготу можно вычисялить по формуле:

λ_N= 6° * N - 3°