Geodeziya va topografiyada qoʻllaniladigan koordinata tizimlari

Mundarija:

Geodeziya va topografiyada qoʻllaniladigan koordinata tizimlari
Geodeziya va topografiyada qoʻllaniladigan koordinata tizimlari
Anonim

Amaliy fanlardagi koʻpgina masalalarni yechish uchun qabul qilingan koordinata tizimlaridan biri yordamida aniqlanadigan ob'ekt yoki nuqtaning joylashishini bilish kerak. Bundan tashqari, Yer yuzasidagi nuqtaning balandlikdagi joylashuvini ham aniqlaydigan balandlik tizimlari mavjud.

Koordinatalar nima

Koordinatalar - bu nuqtaning joylashuvini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan raqamli yoki alifbo qiymatlari. Natijada, koordinatalar tizimi nuqta yoki ob'ektni topish uchun bir xil printsipga ega bo'lgan bir xil turdagi qiymatlar to'plamidir.

Nuqtaning joylashuvini topish koʻplab amaliy muammolarni hal qilish uchun talab qilinadi. Geodeziya kabi fanda maʼlum fazodagi nuqtaning joylashishini aniqlash keyingi barcha ishlar asos boʻladigan asosiy maqsaddir.

geodeziyada qo'llaniladigan koordinata tizimlari
geodeziyada qo'llaniladigan koordinata tizimlari

Koordinata tizimlarining aksariyati, qoida tariqasida, faqat ikkita o'q bilan chegaralangan tekislikdagi nuqtaning joylashishini belgilaydi. Nuqtaning o'rnini aniqlash uchun3D fazoda balandlik tizimi ham qo'llaniladi. Uning yordami bilan siz kerakli ob'ektning aniq joylashuvini bilib olishingiz mumkin.

Geodeziyada ishlatiladigan koordinata tizimlari haqida qisqacha

Koordinata tizimlari yer yuzasidagi nuqtaning joylashishini unga uchta qiymat berish orqali aniqlaydi. Har bir koordinata tizimi uchun ularni hisoblash tamoyillari har xil.

geodeziyada qanday koordinatalar sistemalaridan foydalaniladi
geodeziyada qanday koordinatalar sistemalaridan foydalaniladi

Geodeziyada ishlatiladigan asosiy fazoviy koordinata tizimlari:

  1. Geodeziya.
  2. Geografik.
  3. Polar.
  4. To'rtburchak.
  5. Zonal Gauss-Kruger koordinatalari.

Barcha tizimlar oʻzlarining boshlangʻich nuqtasiga, obyekt joylashuvi va qamrovi uchun qiymatlarga ega.

Geodezik koordinatalar

Geodezik koordinatalarni oʻlchashda asosiy figura yer ellipsoididir.

Elipsoid - bu globus shaklini eng yaxshi ifodalovchi uch oʻlchamli siqilgan figura. Globus matematik jihatdan noto'g'ri shakl bo'lganligi sababli, uning o'rniga geodezik koordinatalarni aniqlash uchun ellipsoid ishlatiladi. Bu tananing sirtdagi holatini aniqlash uchun ko'plab hisob-kitoblarni bajarishni osonlashtiradi.

muhandislik geodeziyasida qo'llaniladigan koordinata tizimlari
muhandislik geodeziyasida qo'llaniladigan koordinata tizimlari

Geodezik koordinatalar uchta qiymat bilan aniqlanadi: geodezik kenglik, uzunlik va balandlik.

  1. Geodezik kenglik - boshi ekvator tekisligida, oxiri esa perpendikulyar boʻlgan burchak,kerakli nuqtaga chizilgan.
  2. Geodezik uzunlik - nol meridiandan kerakli nuqta joylashgan meridiangacha o'lchanadigan burchak.
  3. Geodezik balandlik - berilgan nuqtadan Yerning aylanish ellipsoidi yuzasiga chizilgan normalning qiymati.

Geografik koordinatalar

Yuqori geodeziyaning yuqori aniqlikdagi masalalarini hal qilish uchun geodezik va geografik koordinatalarni farqlash kerak. Muhandislik geodeziyasida qo'llaniladigan tizimda bunday farqlar, qoida tariqasida, ishning kichik maydoni tufayli amalga oshirilmaydi.

Geodezik koordinatalarni aniqlash uchun etalon tekislik sifatida ellipsoid, geografik koordinatalarni aniqlash uchun esa geoid ishlatiladi. Geoid - bu matematik jihatdan noto'g'ri raqam bo'lib, Yerning haqiqiy figurasiga yaqinroqdir. Uning tekis yuzasi dengiz sathida tinch holatda davom etuvchi sirt deb hisoblanadi.

geodeziyada qo'llaniladigan koordinata va balandlik tizimlari
geodeziyada qo'llaniladigan koordinata va balandlik tizimlari

Geodeziyada qoʻllaniladigan geografik koordinatalar tizimi nuqtaning fazodagi oʻrnini uchta qiymat bilan tavsiflaydi. Geografik uzunlikning ta'rifi geodezik bilan mos keladi, chunki Grinvich meridian deb ataladigan nol meridian ham mos yozuvlar nuqtasi bo'ladi. U London shahridagi xuddi shu nomdagi rasadxonadan o'tadi. Geografik kenglik geoid yuzasida chizilgan ekvatordan aniqlanadi.

Geodeziyada qoʻllaniladigan mahalliy koordinatalar tizimidagi balandlik dengiz sathidan tinch holatda oʻlchanadi. Rossiya va sobiq ittifoq mamlakatlari hududidabalandliklar aniqlanadigan belgi - Kronshtadt oyoq tagligi. U Boltiq dengizi sathida joylashgan.

Polar koordinatalar

Geodeziyada qoʻllaniladigan qutbli koordinatalar tizimi oʻlchashning boshqa nuanslariga ham ega. U nuqtaning nisbiy joylashishini aniqlash uchun erning kichik joylarida qo'llaniladi. Malumot nuqtasi manba sifatida belgilangan har qanday ob'ekt bo'lishi mumkin. Shunday qilib, qutb koordinatalaridan foydalanib, yer shari hududidagi nuqtaning aniq joylashuvini aniqlab bo‘lmaydi.

geodeziyada qo'llaniladigan koordinata tizimlari qisqacha
geodeziyada qo'llaniladigan koordinata tizimlari qisqacha

Polar koordinatalar ikkita qiymat bilan aniqlanadi: burchak va masofa. Burchak meridianning shimoliy yo'nalishidan ma'lum bir nuqtagacha o'lchanadi, uning kosmosdagi o'rnini aniqlaydi. Ammo bitta burchak etarli bo'lmaydi, shuning uchun radius vektori kiritiladi - turgan nuqtadan kerakli ob'ektgacha bo'lgan masofa. Ushbu ikki parametr yordamida siz nuqtaning mahalliy tizimdagi joylashuvini aniqlashingiz mumkin.

Odatda bu koordinatalar tizimi kichik er maydonida olib boriladigan muhandislik ishlari uchun ishlatiladi.

To'rtburchak koordinatalar

Geodeziyada qoʻllaniladigan toʻgʻri burchakli koordinatalar tizimi relefning kichik joylarida ham qoʻllaniladi. Tizimning asosiy elementi havola qilingan koordinata o'qidir. Nuqta koordinatalari abtsissa va ordinat o'qlaridan kerakli nuqtaga chizilgan perpendikulyar uzunligi sifatida topiladi.

geodeziyada qo'llaniladigan mahalliy koordinatalar tizimlari
geodeziyada qo'llaniladigan mahalliy koordinatalar tizimlari

X o'qining shimoliy yo'nalishi va Y o'qining sharqi ijobiy, janub va g'arbiy esa salbiy deb hisoblanadi. Belgilar va choraklarga qarab ular nuqtaning fazodagi joylashuvini aniqlaydilar.

Gauss-Kruger koordinatalari

Gauss-Kruger koordinatalari zonal tizimi to'rtburchaklar tizimiga o'xshaydi. Farqi shundaki, uni faqat kichik joylarga emas, balki butun dunyo bo‘ylab qo‘llash mumkin.

Gauss-Kruger zonalarining to'rtburchaklar koordinatalari, aslida, globusning tekislikka proyeksiyasidir. U amaliy maqsadlarda Yerning katta maydonlarini qog'ozda tasvirlash uchun paydo bo'lgan. Oʻtkazish buzilishi ahamiyatsiz hisoblanadi.

Ushbu tizimga koʻra, yer shari uzunlik boʻyicha olti graduslik zonalarga boʻlingan, oʻrtada eksenel meridian joylashgan. Ekvator gorizontal chiziq bo'ylab markazda joylashgan. Jami 60 ta shunday zonalar mavjud.

geodeziyada ishlatiladigan fazoviy koordinata tizimlari
geodeziyada ishlatiladigan fazoviy koordinata tizimlari

zona raqami.

Rossiyadagi X o'qi qiymatlari odatda ijobiy, Y qiymatlari esa salbiy bo'lishi mumkin. Abscissa o'qi qiymatlarida minus belgisini oldini olish uchun har bir zonaning eksenel meridiani shartli ravishda g'arbga 500 metrga ko'chiriladi. Keyin barcha koordinatalar bo'ladiijobiy.

Koordinatalar tizimi iloji boricha Gauss tomonidan taklif qilingan va XX asr o'rtalarida Kryuger tomonidan matematik tarzda hisoblab chiqilgan. O'shandan beri u geodeziyada asosiylaridan biri sifatida qo'llanila boshlandi.

Balandlik tizimi

Geodeziyada qoʻllaniladigan koordinatalar va balandliklar tizimi Yerdagi nuqtaning oʻrnini aniq aniqlash uchun ishlatiladi. Mutlaq balandliklar dengiz sathidan yoki asl sifatida olingan boshqa sirtdan o'lchanadi. Bundan tashqari, nisbiy balandliklar mavjud. Ikkinchisi istalgan nuqtadan boshqasiga ortiqcha deb hisoblanadi. Natijalarni keyingi qayta ishlashni soddalashtirish uchun ular mahalliy koordinatalar tizimida ishlash uchun qulay.

Koordinata tizimlarini geodeziyada qoʻllash

Yuqoridagilardan tashqari, geodeziyada boshqa koordinatalar tizimlari ham qoʻllaniladi. Ularning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Joylashuvni aniqlashning u yoki bu usuli tegishli bo'lgan o'z ish sohalari ham bor.

Bu ishning maqsadi geodeziyada qaysi koordinata tizimlaridan eng yaxshi foydalanishni aniqlaydi. Kichik maydonlarda ishlash uchun to'rtburchaklar va qutbli koordinata tizimlaridan foydalanish qulay va keng ko'lamli muammolarni hal qilish uchun er yuzasining butun hududini qamrab oladigan tizimlar kerak.

Tavsiya: