Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
НИС 3.doc
Скачиваний:
77
Добавлен:
09.02.2016
Размер:
57.34 Кб
Скачать

Лекция 3

Понятие об электронных картах. Вертикальный датум.

  1. Понятие о вертикальном геодезическом датуме.

Вертикальным датумом называется нулевая поверхность, от которой отсчитываются высоты и/или глубины на Земле. Обычно на картах для высот береговых объектов и батиметрических данных применяются разные вертикальные двтумы. Таких датумов может быть и три: для высот, для глубин, для береговой черты. Это определяется с одной стороны практической целесообразностью, а с другой – трудностью учёта ряда факторов.

Для отсчёта высот топографических объектов обычно используется поверхность геоида, которая проходит через точку начала отсчёта высот, закрепленную на высоте среднего уровня моря.

Для измерения глубин и высот осыхающих объектов в качестве вертикального датума применяются нули глубин карты, соответствующие тому или иному уровню моря (для морей с приливами – обычно уровни малых вод).

Традиционно в разных странах для целей определения высот и глубин в картографии производится привязка к согласованному по определённым правилам уровню моря, который принимается за ноль высот и/или глубин. Поскольку на высоту поверхности моря влияют приливообразующие силы Луны и Солнца, то уровень, принимаемый за нулевой, определяется обычно по наблюдениям за период 18,6 или 19лет. Этот промежуток выбран на том основании, что большой цикл изменения приливообразующих сил Луны равен 18,6 гола, а солнечных – 1 год.

  1. Виды вертикальных датумов.

Приливные уровни, принимаемые при составлении карт за ноль высот/глубин в разных странах, отличаются. Это может быть:

- Средний уровень моря (MSL – mean sea level);

- Наинизший из возможных по астрономическим причинам уровень (LAT – lowest astronomical tide);

- Средняя малая вода (MLW – mean low water);

- Средняя малая вода в сизигию (MLWS - mean low water springs);

- Наинизшая вода в сизигию (lowest low water springs);

- И другие приливные уровни.

В настоящее время существует достаточно много вертикальных датумов. Например, исходным значением вертикального датума России и Украины является ноль Кронштадского футштока, совпадающий со средним уровнем Балтийского моря за период 1825 – 1840 годов. Проходящая через эту точку поверхность геоида определяет систему отсчёта высот объектов на территориях этих стран.

Ноль глубин. За начало отсчёта глубин в морях без приливов, а также там, где средняя амплитуда приливов меньше 50 см, принимается средний многолетний уровень моря.

На морях с приливами, где средняя амплитуда приливов равна или превышает 50 см. датумом глубин является наинизший теоретический уровень (теоретический ноль), соответствующий наинизшему из возможных по астрономическим причинам (LAT).

Ноль высот. Высоты объектов на морских картах для морей без приливов даются относительно среднего уровня моря. Таким образом, для морей без приливов датумы для высот и для глубин совпадают.

Для морей с приливами датум высот отличается от нуля глубин. В морях с приливными явлениями высоты отсчитываются от уровня полных сизигийных вод

  1. Совершенствование отсчёта вертикальных координат.

Для морского судовождения наиболее актуальным является вопрос качества данных глубин акваторий. Работы проводимые для улучшения знания глубин, направлены на устранение имеемых в этом отношении недостатков. Основные из них:

- Недостаточная точность и подробность батиметрических данных карт:

- Несовершенство современных методов учёта влияния приливных явлений на глубины:

- Использование карт с разными датумами глубин.

Недостаточная точность и подробность батиметрических данных. Причина – недостатки промерных работ, на которых основаны карты. Главный путь устранения рассматриваемого недостатка – выполнение высококачественных промерных работ в районах, где информация о глубинах не удовлетворяет современным требованиям.

Несовершенство учёта приливных явлений. Улучшение решения вопросов, связанных с получением полной информации о глубинах на подходах к портам, проводится путём создания специальных математических моделей уровня, позволяющих для любого места на подходной карте либо на карте гавани рассчитать на заданное время с требуемой точностью глубину моря.

В действующих требованиях МГО к ЭКДИС определено, что на отображаемых картах значения глубин не должны исправляться высотой прилива. Это объясняется тем, что в морях с приливами отсчитываемые от нуля карты значения текущего уровня моря в процессе его колебания под действием приливообразующих сил. Поэтому при недостаточном качестве имеемой информации о глубинах, показ батиметрических данных от нуля глубин карты потенциально мене опасен отображения их значений от текущего (либо на заданный момент) уровня.

Различие вертикальных датумов. В настоящее время создана специальная международная группа для решения вопросов, связанных с разработкой единого международного вертикального датума.

Национальным картографическим агентством ВМС США (NIMA), с помощью GPS были проведены измерения отклонений по высоте объектов на Земле от поверхности

эллипсоида WGS84; рассчитаны и опубликованы значения вертикальных отклонений геоида от эллипсоида WGS84 с шагом 0.25 градуса по широте и долготе.

Таким образом, NIMA был получен первый основанный на геоиде (Earth Geoid Model – EGM) комбинированный датум – WGS84-EGM96 для отсчёта горизонтальных и вертикальных координат.

Соседние файлы в предмете Навигационно-информационные системы