Қолданбалы ғылымдардың көптеген мәселелерін шешу үшін қабылданған координаталар жүйесінің бірі арқылы анықталатын объектінің немесе нүктенің орнын білу қажет. Бұған қоса, жер бетіндегі нүктенің биіктік орнын анықтайтын биіктік жүйелері бар.
Координаттар дегеніміз не
Координаттар - жер бетіндегі нүктенің орнын анықтау үшін пайдалануға болатын сандық немесе алфавиттік мәндер. Нәтижесінде координаттар жүйесі нүктені немесе нысанды табу принципі бірдей бір типті мәндер жиынтығы болып табылады.
Нүктенің орнын табу көптеген практикалық мәселелерді шешу үшін қажет. Геодезия сияқты ғылымда белгілі бір кеңістіктегі нүктенің орнын анықтау кейінгі барлық жұмыстар негізделетін басты мақсат болып табылады.
Координаттардың көпшілігі, әдетте, екі осьпен шектелген жазықтықтағы нүктенің орнын анықтайды. Нүктенің орнын анықтау үшін3D кеңістігінде биіктік жүйесі де қолданылады. Оның көмегімен сіз қалаған нысанның нақты орнын біле аласыз.
Геодезияда қолданылатын координаттар жүйесі туралы қысқаша
Координаттар жүйесі жер бетіндегі нүктенің орнын үш мән беру арқылы анықтайды. Әрбір координат жүйесі үшін оларды есептеу принциптері әртүрлі.
Геодезияда қолданылатын негізгі кеңістіктік координаталар жүйесі:
- Геодезия.
- Географиялық.
- Полярлы.
- Тікбұрышты.
- Зональды Гаусс-Крюгер координаттары.
Барлық жүйелердің өздерінің бастапқы нүктесі, нысанның орналасуы мен ауқымы үшін мәндері бар.
Геодезиялық координаттар
Геодезиялық координаттарды өлшеу үшін қолданылатын негізгі фигура - жер эллипсоиды.
Эллипсоид - жер шарының пішінін жақсы көрсететін үш өлшемді сығылған фигура. Глобус математикалық дұрыс емес фигура болғандықтан, оның орнына геодезиялық координаталарды анықтау үшін эллипсоид қолданылады. Бұл дененің бетіндегі орнын анықтау үшін көптеген есептеулерді орындауды жеңілдетеді.
Геодезиялық координаттар үш мәнмен анықталады: геодезиялық ендік, бойлық және биіктік.
- Геодезиялық ендік – басы экватор жазықтығында, ал соңы перпендикулярда жатқан бұрыш,қалаған нүктеге сызылған.
- Геодезиялық бойлық – нөлдік меридианнан керекті нүкте орналасқан меридианға дейінгі өлшенетін бұрыш.
- Геодезиялық биіктік - берілген нүктеден Жердің айналу эллипсоидының бетіне түсірілген нормальдың мәні.
Географиялық координаттар
Жоғары геодезияның дәлдігі жоғары есептерді шешу үшін геодезиялық және географиялық координаталарды ажырату қажет. Инженерлік геодезияда қолданылатын жүйеде мұндай айырмашылықтар, әдетте, жұмыстың шағын кеңістігіне байланысты жасалмайды.
Геодезиялық координаттарды анықтау үшін тірек жазықтық ретінде эллипсоид, ал географиялық координаттарды анықтау үшін геоид қолданылады. Геоид - математикалық қате фигура, Жердің нақты фигурасына жақынырақ. Оның тегіс беті теңіз деңгейінің астында тыныш күйде жалғасатын бет болып саналады.
Геодезияда қолданылатын географиялық координаттар жүйесі нүктенің кеңістіктегі орнын үш мәнмен сипаттайды. Географиялық бойлық анықтамасы геодезиямен сәйкес келеді, өйткені Гринвич меридианы деп аталатын нөлдік меридиан да анықтамалық нүкте болады. Ол Лондон қаласындағы аттас обсерватория арқылы өтеді. Географиялық ендік геоид бетінде сызылған экватордан анықталады.
Геодезияда қолданылатын жергілікті координаттар жүйесіндегі биіктік оның тыныш күйінде теңіз деңгейінен өлшенеді. Ресей аумағында және бұрынғы Одақ елдеріндебиіктіктер анықталатын белгі Кронштадт табаны болып табылады. Ол Балтық теңізінің деңгейінде орналасқан.
Полярлық координаттар
Геодезияда қолданылатын полярлық координаттар жүйесінде өлшеудің басқа да нюанстары бар. Ол нүктенің салыстырмалы орналасуын анықтау үшін жер бедерінің шағын аудандарында қолданылады. Анықтамалық нүкте көз ретінде белгіленген кез келген нысан болуы мүмкін. Осылайша, полярлық координаттарды пайдалана отырып, жер шарының аумағындағы нүктенің бір мәнді орнын анықтау мүмкін емес.
Полярлық координаттар екі мәнмен анықталады: бұрыш және қашықтық. Бұрыш меридианның солтүстік бағытынан оның кеңістіктегі орнын анықтай отырып, берілген нүктеге дейін өлшенеді. Бірақ бір бұрыш жеткіліксіз болады, сондықтан радиус векторы енгізіледі - тұрақты нүктеден қажетті нысанға дейінгі қашықтық. Осы екі параметр арқылы жергілікті жүйедегі нүктенің орнын анықтауға болады.
Әдетте бұл координаттар жүйесі жердің шағын ауданында жүргізілетін инженерлік жұмыстар үшін пайдаланылады.
Тікбұрышты координаттар
Геодезияда қолданылатын тікбұрышты координаттар жүйесі жер бедерінің шағын аудандарында да қолданылады. Жүйенің негізгі элементі сілтеме жасалатын координат осі болып табылады. Нүкте координаттары абсциссалар мен ордината осьтерінен қажетті нүктеге жүргізілген перпендикулярлардың ұзындығы ретінде табылады.
X осінің солтүстік бағыты мен Y осінің шығысы оң, ал оңтүстік пен батыс теріс деп саналады. Таңбалар мен ширектерге байланысты олар нүктенің кеңістіктегі орнын анықтайды.
Гаусс-Крюгер координаттары
Гаусс-Крюгер координатының зоналық жүйесі тікбұрышты жүйеге ұқсас. Айырмашылығы мынада, оны шағын аймақтарға ғана емес, жер шарының барлық аймағына қолдануға болады.
Гаусс-Крюгер аймақтарының тікбұрышты координаталары, шын мәнінде, жер шарының жазықтыққа проекциясы. Ол қағазда Жердің үлкен аумақтарын бейнелеу үшін практикалық мақсатта пайда болды. Тасымалдау бұрмалануы шамалы болып саналады.
Бұл жүйеге сәйкес, жер шары бойлық бойынша ортасында осьтік меридианы бар алты градустық аймақтарға бөлінген. Экватор ортада көлденең сызық бойымен орналасқан. Барлығы осындай 60 аймақ бар.
аймақ нөмірі.
Ресейдегі X осінің мәндері әдетте оң, ал Y мәндері теріс болуы мүмкін. Абсцисса осінің мәндерінде минус белгісін болдырмау үшін әрбір аймақтың осьтік меридианы шартты түрде батысқа 500 метрге жылжытылады. Сонда барлық координаттар боладыоң.
Координаттар жүйесін мүмкіндігінше Гаусс ұсынған және ХХ ғасырдың ортасында Крюгер математикалық жолмен есептеген. Содан бері ол геодезияда негізгілердің бірі ретінде қолданылып келеді.
Биіктік жүйесі
Геодезияда қолданылатын координаттар мен биіктіктер жүйесі жердегі нүктенің орнын дәл анықтау үшін қолданылады. Абсолюттік биіктіктер теңіз деңгейінен немесе түпнұсқа ретінде алынған басқа беткейден өлшенеді. Сонымен қатар, салыстырмалы биіктіктер бар. Соңғысы қалаған нүктеден кез келген басқаға артықшылық ретінде есептеледі. Нәтижелерді кейіннен өңдеуді жеңілдету үшін оларды жергілікті координаттар жүйесінде жұмыс істеу үшін пайдалануға ыңғайлы.
Геодезияда координаттар жүйесін қолдану
Жоғарыда айтылғандардан басқа геодезияда қолданылатын басқа да координаттар жүйелері бар. Олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Орналасқан жерді анықтаудың осы немесе басқа әдісі сәйкес келетін өз жұмыс бағыттары да бар.
Бұл жұмыстың мақсаты геодезияда қолданылатын координаттардың қайсысы жақсы қолданылатынын анықтайды. Шағын аудандарда жұмыс істеу үшін тік бұрышты және полярлық координат жүйелерін қолдану ыңғайлы, ал ауқымды есептерді шешу үшін жер бетінің бүкіл аумағын қамтуға мүмкіндік беретін жүйелер қажет.
