Вопрос № 1. Предмет и задачи топографии и геодезии.

Топография (с греч. - местоописание) - одна из наук о Земле, изучающая поверхность суши (физическую поверхность Земли) в геометрическом отношении.

Основной метод -изучения земной поверхности в топографии - съёмка местности - сложный комплекс измерительных, вычислительных и графических работ. в результате которых создаются топографические карты.

Основные научные и практические задачи, решаемые топографией:

разработка и совершенствование методов создания топ. карт, способов изображения на них земной поверхности;

изучение свойств топографических карт;

разработка методов и правил использования топ. карт в полевых и камеральных условиях.

Геодезия (с греч. - землеразделение) - наука, изучающая фигуру и размеры Земли, её внешнего гравитационного поля и разрабатывающая методы создания координатных систем для детального изучения земной поверхности. Свои задачи геодезия решает с помощью специальных геодезических измерений.

Задачи геодезии

научные технические

(определение формы и размеров (создание опорных геодезических сетей

Земли, её внешнего гравитац поля, и разработка способов производства и

деформаций земной коры , уровней приёмов обработки результатов измерений

морей, движение полюсов и др.) земной поверхности для разных целей)

Следовательно, и геодезия. и топография занимаются изучением Земли в геометрическом отношении. Поэтому их часто рассматривают как единую науку, состоящую из двух частей: высшей геодезии и топографии. при этом объектом изучения высшей геодезии служит планета в целом, а топографии - лишь поверхность суши.

Вопрос № 2. Современные представления о форме и размерах Земли.

В каждой точке з.п. можно точно определить направление силы тяжести, или отвесную линию. В геодезии и топографии она служит основной координатной линией, относительно которой выполняются геодезические измерения. Отвесная линия принимает вертикальное направление.

Отвесные линии, направленные в центральную часть Земли, не параллельны между собой. Можно представить кривую линию или кривую поверхность, которые во всех точках перпендикулярны к отвесным линиям. Такие линии или поверхности будут горизонтальными.

Уровенная поверхность - поверхность, горизонтальная во всех точках, т.е. перпендикулярная в них к направлении силы тяжести.

Основная уровенная поверхность - уровенная поверхность, совпадающая с поверхностью морей и океанов при спокойном состоянии водных масс и мысленно продолженная под материки таким образом, чтобы она пересекала направление отвесных линий под прямым углом.

Известно, что 71% з.п. покрыто водами Мирового океана и лишь 29% - сушей, возвышающейся в среднем на 875 м над средним уровнем воды в океане. Поэтому определяющей форму Земли принята фигура, образованная поверхностью воды МО, находящегося в спокойном состоянии , т.е. основной уровенной поверхностью. Такая действительная (общая) фигура Земли названа геоидом (И. Б. Листинг, 1873 г.), а основная уровенная поверхность - поверхностью геоида.

Поверхность геоида имеет сложную, неправильную в геометрическом отношении форму т.к. внутреннее строение Земли неоднородно и направления действия силы тяжести не совпадают с направлениями, которые они имели бы при однородном строении планеты

уровенная поверхность приобретает неправильную форму, не выражаемую математически.

Для математической обработки результатов геодезических измерений и создания топ. карт на большие территории нужно иметь строгое выражение формы и размеров поверхности геоида. Но так как это невозможно, то за фигуру Земли принимают земной эллипсоид, поверхность которого наиболее приближена к геоиду. Эллипсоидом называется фигура, образованная вращением эллипса вокруг малой оси. Эллипсоид вращения является математической фигурой Земли.

Уклонение отвесной линии (Ɛ) - угол несовпадения направления отвесной линии и нормали к эллипсоиду . Ɛ(ср) = 3-4'', а в местах аномалий достигает десятков секунд.

Размеры земного эллипсоида характеризуются длинами большой полуоси a, малой полуоси b и полярным сжатием α = (a-b)/a. Для определения a, b и α на поверхности Земли измеряют геодезическими методами длину нити меридиана. Такие измерения называют градусными измерениями. По данным градусных измерений были рассчитаны размеры земных эллипсоидов учёными Деламбром (1800 г.), Бесселем (1841 г.), Хейфордом (1909 г.) и др.

в нашей стране размеры эллипсоида вычислены в 1940 г. выдающимся геодезистом Ф. Н. Красовским при участии А. А. Изотова по наиболее расширенным геодезическим данным.

Полученные параметры эллипсоида: a = 6 378 245 м, b = 6 356 863 м, α = 1:298,3. В 1942 г. эти размеры утверждены в качестве обязательных для производства геодезических работ.

Референц-эллипсоид - земной эллипсоид. соответственно ориентированный относительно геоида и принятый для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат.

Для приближения поверхности эллипсоида к геоиду эллипсоид соответственно ориентируют в теле геоида. Ориентирование зависит от выбора точки з.п., в которой нормаль совпадает с отвесной линией. В России такой точкой ориентирования референц-эллипсоида служит центр круглого зала Пулковской обсерватории.

При решении многих практических задач часто принимают форму Земли за шар, площадь поверхности которого равна площади эллипсоида, а радиус - 6371,1 км.