Per resoldre la majoria de problemes de ciències aplicades, és necessari conèixer la ubicació d'un objecte o punt, que es determina mitjançant un dels sistemes de coordenades acceptats. A més, hi ha sistemes d' altura que també determinen la ubicació d' altitud d'un punt a la superfície de la Terra.
Què són les coordenades
Les coordenades són valors numèrics o alfabètics que es poden utilitzar per determinar la ubicació d'un punt al terreny. Com a resultat, un sistema de coordenades és un conjunt de valors del mateix tipus que tenen el mateix principi per trobar un punt o objecte.
Trobar la ubicació d'un punt és necessari per resoldre molts problemes pràctics. En una ciència com la geodèsia, determinar la ubicació d'un punt en un espai determinat és l'objectiu principal en què es basa tot el treball posterior.
La majoria dels sistemes de coordenades, per regla general, defineixen la ubicació d'un punt en un pla limitat només per dos eixos. Per determinar la posició d'un punta l'espai 3D també s'aplica el sistema d' altura. Amb la seva ajuda, podeu esbrinar la ubicació exacta de l'objecte desitjat.
Breument sobre els sistemes de coordenades utilitzats en geodèsia
Els sistemes de coordenades defineixen la ubicació d'un punt a la superfície terrestre donant-li tres valors. Els principis del seu càlcul són diferents per a cada sistema de coordenades.
Sistemes de coordenades espacials bàsics utilitzats en geodèsia:
- Geodèsica.
- Geogràfic.
- Polar.
- Rectangular.
- Coordenades zonals de Gauss-Kruger.
Tots els sistemes tenen el seu propi punt de partida, valors per a la ubicació de l'objecte i l'abast.
Coordenades geodèsiques
La figura principal utilitzada per mesurar les coordenades geodèsiques és l'el·lipsoide terrestre.
Un el·lipsoide és una figura comprimida tridimensional que representa millor la forma del globus. A causa del fet que el globus terraqüi és una figura matemàticament incorrecta, és l'el·lipsoide el que s'utilitza per determinar les coordenades geodèsiques. Això facilita la realització de molts càlculs per determinar la posició del cos a la superfície.
Les coordenades geodèsiques es defineixen per tres valors: latitud geodèsica, longitud i altitud.
- La latitud geodèsica és un angle el principi del qual es troba al pla de l'equador i el final es troba a la perpendicular,dibuixat al punt desitjat.
- La longitud geodèsica és l'angle que es mesura des del meridià zero fins al meridià on es troba el punt desitjat.
- Altura geodèsica: el valor de la normal dibuixada a la superfície de l'el·lipsoide de rotació de la Terra des d'un punt determinat.
Coordenades geogràfiques
Per resoldre problemes d' alta precisió de geodèsia superior, cal distingir entre coordenades geodèsiques i geogràfiques. En el sistema utilitzat en la geodèsia d'enginyeria, aquestes diferències, per regla general, no es fan a causa del petit espai cobert per l'obra.
Per determinar les coordenades geodèsiques, s'utilitza un el·lipsoide com a pla de referència i un geoide per determinar les coordenades geogràfiques. El geoide és una figura matemàticament incorrecta, més propera a la figura real de la Terra. Es considera que la seva superfície plana és la que es manté sota el nivell del mar en estat de calma.
El sistema de coordenades geogràfiques utilitzat en geodèsia descriu la posició d'un punt a l'espai amb tres valors. La definició de longitud geogràfica coincideix amb la geodèsica, ja que el meridià zero, anomenat meridià de Greenwich, també serà el punt de referència. Passa per l'observatori del mateix nom de la ciutat de Londres. La latitud geogràfica es determina a partir de l'equador dibuixat a la superfície del geoide.
L'alçada del sistema de coordenades local utilitzat en geodèsia es mesura des del nivell del mar en estat tranquil. Al territori de Rússia i els països de l'antiga Unióla marca a partir de la qual es determinen les altures és el peu de Kronstadt. Es troba al nivell del mar Bàltic.
Coordenades polars
El sistema de coordenades polars utilitzat en geodèsia té altres matisos de mesura. S'utilitza en petites àrees de terreny per determinar la ubicació relativa d'un punt. El punt de referència pot ser qualsevol objecte marcat com a font. Per tant, utilitzant les coordenades polars, és impossible determinar la ubicació inequívoca d'un punt al territori del globus.
Les coordenades polars es defineixen per dos valors: angle i distància. L'angle es mesura des de la direcció nord del meridià fins a un punt determinat, determinant la seva posició a l'espai. Però un angle no serà suficient, de manera que s'introdueix un vector de radi: la distància des del punt de peu fins a l'objecte desitjat. Amb aquests dos paràmetres, podeu determinar la ubicació del punt al sistema local.
Típicament, aquest sistema de coordenades s'utilitza per a treballs d'enginyeria realitzats en una petita àrea de terra.
Coordenades rectangulars
El sistema de coordenades rectangulars utilitzat en geodèsia també s'utilitza en petites zones del terreny. L'element principal del sistema és l'eix de coordenades a partir del qual es fa la referència. Les coordenades del punt es troben com la longitud de les perpendiculars dibuixades des dels eixos d'abscisses i d'ordenades fins al punt desitjat.
La direcció nord de l'eix X i l'est de l'eix Y es consideren positius, mentre que el sud i l'oest es consideren negatius. Segons els signes i els quarts, determinen la ubicació d'un punt a l'espai.
Coordenades Gauss-Kruger
El sistema zonal de coordenades Gauss-Kruger és similar al rectangular. La diferència és que es pot aplicar a tota l'àrea del món, no només a zones petites.
Les coordenades rectangulars de les zones de Gauss-Kruger, de fet, són la projecció del globus terrestre sobre un pla. Va sorgir amb finalitats pràctiques per representar grans àrees de la Terra en paper. La transferència de distorsió es considera insignificant.
Segons aquest sistema, el globus terrestre es divideix per longitud en zones de sis graus amb el meridià axial al mig. L'equador es troba al centre al llarg d'una línia horitzontal. En total, hi ha 60 zones d'aquest tipus.
número de zona.
Els valors de l'eix X a Rússia solen ser positius, mentre que els valors Y poden ser negatius. Per evitar el signe menys en els valors de l'eix d'abscisses, el meridià axial de cada zona es mou condicionalment 500 metres cap a l'oest. Aleshores es converteixen totes les coordenadespositiu.
El sistema de coordenades va ser proposat per Gauss com era possible i calculat matemàticament per Krueger a mitjans del segle XX. Des de llavors, s'ha utilitzat en geodèsia com un dels principals.
Sistema d'alçada
Els sistemes de coordenades i altures utilitzats en geodèsia s'utilitzen per determinar amb precisió la posició d'un punt a la Terra. Les altures absolutes es mesuren a partir del nivell del mar o d'una altra superfície presa com a original. A més, hi ha altures relatives. Aquests últims es compten com un excés del punt desitjat a qualsevol altre. Són còmodes d'utilitzar per treballar en el sistema de coordenades local per tal de simplificar el processament posterior dels resultats.
Aplicació de sistemes de coordenades en geodèsia
A més dels anteriors, hi ha altres sistemes de coordenades utilitzats en geodèsia. Cadascun d'ells té els seus propis avantatges i desavantatges. També hi ha les seves pròpies àrees de treball per a les quals aquest o aquell mètode per determinar la ubicació és rellevant.
És l'objectiu del treball el que determina quins sistemes de coordenades utilitzats en geodèsia s'utilitzen millor. Per treballar en àrees petites, és convenient utilitzar sistemes de coordenades rectangulars i polars, i per resoldre problemes a gran escala es necessiten sistemes que permetin cobrir tot el territori de la superfície terrestre.
