ПМ 01. Выполнение геодезических работ МДК. 01.01. Топографо-геодезические изысканияРаздел 1. Топографические карты и планы, их построение, назначение и использование
ГБОУ СПО ИО "Бодайбинский горный техникум"
Курс лекций и практикум
преподаватель Тихонова О.Н.
Тема 1.1. Топографические планы и карты
(44 часов)
Понятие о форме и размерах Земли
Древние люди во что только не верили! Кто считал, что планета стоит на китах, кто думал, что в устройстве мира замешаны черепахи со слонами. С фантазией у них явно было лучше, чем с научными знаниями. Но общая идея была такова, что на чем бы Земля не стояла, она плоская.
Для изображения участка поверхности Земли на бумаге необходимо иметь представление о форме поверхности Земли и ее размерах
Древние ученые о форме земли
В настоящее время не для кого не секрет, что Земля имеет шарообразную форму. Когда и кем было сделано это открытие?
Древнегреческий математик Пифагор (VI в.до н.э.) высказал мысль о шарообразности планеты.
Строил он свою идею на таких рассуждениях:
Все в мире стремится к гармонии в своем устройстве.
Земля– тоже не исключение. Значит, и она должна быть наиболее правильной формы.
А самая правильная форма, по мнению Пифагора, - шар. Значит, Земля тоже шар, все логично.
Само собой, такая аргументация никого не убедила.
Древние ученые о форме земли
Первые подлинно научные свидетельства шарообразности Земли представил Аристотель ( IV в. до н.э.).
Первое доказательство - все тяжелые тела падают на землю под равными углами.
Второе доказательство связано с приплывающими с моря кораблями. Если за ними наблюдать, заметен странный оптический эффект: сначала заметно приближение мачт, а только потом – всего остального.
Третье доказательство– наблюдаемые лунные затмения: тень Земли, отбрасываемая на Луну всегда круглая.
Четвертое доказательство – звезды. На разных концах планеты будут видны разные части звездного неба, что подтверждает: Земля просто обязана иметь сферическую форму.
Древние ученые о форме земли
За 250 лет до н.э. ученый Эратосфен решился измерить землю.
Длину дистанции он определял, по тому за какое время её пройдет верблюжий караван. Его измерения показали, что длина экватора 40 тыс.км, а радиус – 6311 км. (Эратосфен ошибся всего на 67 км.) Этот момент можно считать днём рождения геодезии.
Геодезия — наука изучающая форму и размеры Земли.
Понятие о форме и размерах Земли
Физическая поверхность Земли имеет сложную геометрически неправильную поверхность. Известно, что площадь земной поверхности 510 млн кв. км, из них Мировой океан занимает 71 %, а суша 29 % поверхности. Средняя глубина Мирового океана составляет примерно 3800 м, средняя высота суши - примерно 875 метров,
Понятие о форме и размерах Земли
Поэтому говоря о форме Земли, имеют в виду не ее физическую поверхность со всеми неровностями (горы, возвышенности, овраги, ущелья и т. д.), а поверхность, совпадающую со средним уровнем вод Мирового океана, находящегося в спокойном состоянии и мысленно продолженную под материками, называемую основной уровенной. Уровенная поверхность образует сложное геометрическое тело -геоид
Такое название для фигуры Земли дал в 1873 г. немецкий ученый И. Листинг.
Геоид - это тело Земли ограниченное основной уровенной поверхностью.
Понятие о форме и размерах Земли
Для удобства расчетов и измерений на земной поверхности геоид заменяют приближенной к фигуре Земли эллипсоидом.
Эллипсоид вращения - тело, образованное вращением эллипса вокруг его малой оси.
Общий земной эллипсоид по объему равен геоиду, центр его совпадает с центром тяжести Земли, плоскость его экватора совпадает с плоскостью экватора Земли. Размеры земногоэллипсоида вычисляются по данным геодезических, астрономических, гравиметрических измерений.
Во многих странах ученые работали над определением параметров земного эллипсоида. Поэтому в разных странах значения эллипсоидов не совпадают между собой, так как ученые использовали различные исходные данные.
Понятие о форме и размерах Земли
В России в 1946 принят референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского, названный именем ученного под руководством которого были определены наиболее точные размеры Земли. Его параметры приведены в таблице и на рисунке.
Элементы земного эллипсоида | Размеры |
Большая полуось (экваториальный радиус) - а | 6 378 245 м |
Малая полуось (полярный радиус) - б | 6 356 863 м |
Сжатие | 1:298,3 |
Средний радиус Земли, принимаемый за шар | 6 371 117,7 м |
Длина меридиана | 40 008 548 м |
Длина экватора | 40 075 040 м |
Понятие о форме и размерах Земли
Эллипсоид вращения характеризуется:
большой полуосью а (экваториальной) и малой полуосью в (полярной), а также сжатием α, которое вычисляется по формуле
α =(а - в) / а.
Точки пересечения малой оси с поверхностью эллипсоида называются полюсами.
Понятие о форме и размерах ЗемлиКонтрольные вопросы
Что изучает геодезия?
Что такое основная уровенная поверхность?
Дайте определение геоиду.
Что такое эллипсоид вращения?
Чем отличается эллипсоид от геоида?
Какой эллипсоид принят в России и когда?
Геодезия — наука о форме и размерах Земли.
Поверхность, совпадающую со средним уровнем вод Мирового океана, находящегося в спокойном состоянии и мысленно продолженную под материками, называемую основной уровенной
Геоид - это тело Земли ограниченное основной уровенной поверхностью.
Эллипсоид вращения - тело, образованное вращением эллипса вокруг его малой оси.
Геоид – математически не правильная форма Земли, а эллипсоид - правильная форма Земли
В России в 1946 принят референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского
Что такое топографическая карта?
Топографическая карта – это уменьшенное, точное, подробное и наглядное изображение земной поверхности со всеми ее объектами и рельефом, выполненное в определенной картографической проекции и в определенном масштабе.
Карта - величайшее творение человечества. Она служит замечательным средством познания и преобразования окружающего мира.
Что такое картографическая проекция?
Картографическая проекция - переход с поверхности эллипсоида на плоскость.
Картографические проекции различаются по построению. В зависимости от способов переноса градусной сети с эллипсоида на плоскость карты различают следующие проекции: цилиндрические, конические, азимутальные.
Что такое картографическая проекция?
В зависимости от той или иной проекции меридианы и параллели, образующие картографическую сетку, принимают самый различный вид. На рисунке показаны виды сеток координат в разных картографических проекциях.
Сущность картографических проекций отражена в стихотворении картографа А. В. Гедымина:
Изучая суть проекций,
Надо помнить положение:
С переходом сферы в плоскость
Неизбежны искажения.
Карты вовсе не безгрешны
И в пределах разных норм
Нарушают верность линий,
Площадей, углов и форм.
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.