Эллипсоид

Эллипсоидом называется тело, получаемое вращением эллипса вокруг одной из своих осей. В частности, сжатый сфероид является эллипсоидом, получаемый вращением эллипса вокруг своей меньшей оси. Сжатый сфероид - принципиальная форма в моделировании поверхности Земли.

Земля не является точным эллипсоидом и отклонения от этой формы постоянно развиваются. Для картографирования, однако, эта проблема может быть решена соответствующим подбором констант эллипсоида и незначительные изменения формы Земли в процессе эволюции могут быть учтены при составлении карт различных районов Земли.

Существует более дюжины принципиальных эллипсоидов, применяемых в одной или нескольких странах. Эта разница в размерах получается не только из-за различной точности геодезических измерений, но и из - за того, что кривизна Земной поверхности - не однородна из - за неравномерности гравитационного поля. До недавнего времени параметры эллипсоидов подбирались для моделирования формы Земного шара в каком-нибудь конкретном районе страны или отдельного континента.

Полярная ось модельного эллипсоида для такого конкретного района обычно не совпадала с действительной осью Земли. Те же самые трудности были и с двумя экваториальными плоскостями. Расстояние между их центрами обычно было порядка нескольких сот метров. Только спутниковую систему измерения координат, такую как, например WGS72, можно считать геоцентрической. Эллипсоиды более поздних моделей Земли дают более полное представление о ее форме, чем эллипсоиды с параметрами вычисленными на основе измерений на поверхности, но обычно они не являются "лучшим приближением" для конкретного района.

Геодезические параметры

Геодезические параметры являются определяющими в моделировании поверхности Земли. Обычно они состоят из параметров эллипсоида, определяют ориентацию этого эллипсоида относительно земной поверхности, определяют единицу измерения длины, официальное название местности на той поверхности, где они будут применяться. Поверхность эллипсоида вместе с "начальной точкой" отсчета образуют совокупность геометрических параметров, близко совпадающих с реальной кривизной данной местности и определяют гладкую математическую поверхность, расположенную на среднем уровне моря. "Начальная точка" определяется широтой, долготой и высотой над поверхностью эллипсоида.

Выбрав эти параметры, можно выполнять измерения на земной поверхности, будучи "привязанным" к поверхности воображаемого эллипсоида. Долгота и широта всех контрольных точек в данном районе затем вычисляется в соответствии с поверхностью принятого эллипсоида и "начальной точкой". В уравнениях, проецирующих этот участок на крупномасштабную карту, необходимо использовать те же самые параметры эллипсоида, что и при выполнении геодезических измерений; в противном случае результат проецирования не будет совпадать с реальной картиной местности. Североамериканская система единиц измерения (NAD27) - наиболее часто применяемая в геодезии на территории США, Канады и Мексики. В Европе наиболее часто применяется система (ЕD50),которая, в частности, используется при разработке месторождений в Северном море. Геодезическая система единиц измерения является частью науки и политики.