Манай гараг бол нарыг тойрон эргэдэг 9 гаригийн нэг юм. Эрт дээр үед ч дэлхийн хэлбэр, хэмжээтэй холбоотой анхны санаанууд гарч ирсэн.
Дэлхийн хэлбэрийн талаарх санаа хэрхэн өөрчлөгдсөн бэ?
Эртний сэтгэгчид (Аристотель - МЭӨ 3-р зуун, Пифагор - МЭӨ 5-р зуун гэх мэт) манай гараг бөмбөрцөг хэлбэртэй гэсэн санааг олон зууны өмнө илэрхийлж байсан. Аристотель (доорх зурган дээр) ялангуяа Евдоксийн дараа орчлон ертөнцийн төв болох Дэлхий бөмбөрцөг хэлбэртэй гэж заасан байдаг. Үүний баталгааг тэрээр сар хиртэлтийн мөн чанараас олж харсан. Тэдгээрийн тусламжтайгаар манай гаригийн саран дээр туссан сүүдэр нь ирмэг дээр бөөрөнхий хэлбэртэй байдаг бөгөөд энэ нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байвал л боломжтой юм.
Дараагийн зуунд хийгдсэн одон орон, геодезийн судалгаа нь бодит байдал дээр дэлхийн хэлбэр, хэмжээсүүд ямар байдгийг шүүх боломжийг бидэнд олгосон. Өнөөдөр бөөрөнхий гэдгийг тэд жижгээс том хүртэл мэддэг. Гэвч түүхэнд дэлхийг хавтгай гэж үзэж байсан үе бий. Өнөөдөр бид шинжлэх ухааны дэвшлийн ачаар хавтгай биш дугуй хэлбэртэй гэдэгт эргэлзэхээ больсон. Үүний маргаангүй нотолгоо бол сансрын гэрэл зургууд юм. Манай гаригийн бөмбөрцөг байдал нь дэлхийн гадаргуу жигд бус халдаг.
Гэвч үнэн хэрэгтээ дэлхийн хэлбэр нь бидний бодож байсан шиг тийм биш юм. Энэ баримтыг эрдэмтэд мэддэг бөгөөд одоогоор хиймэл дагуулын навигаци, геодези, сансрын нисгэгч, астрофизик болон бусад холбогдох шинжлэх ухааны салбарын асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглаж байна. Дэлхийн бодит хэлбэр ямар байх тухай санааг анх удаа Ньютон 17-18-р зууны төгсгөлд илэрхийлжээ. Тэрээр манай гараг дээрх таталцлын нөлөөгөөр эргэлтийн тэнхлэгийн чиглэлд шахагдах ёстой гэсэн таамаглалыг онолын хувьд нотолсон. Энэ нь дэлхийн хэлбэр нь бөмбөрцөг эсвэл эргэлтийн эллипсоид гэсэн үг юм. Шахалтын зэрэг нь эргэлтийн өнцгийн хурдаас хамаарна. Энэ нь бие нь хурдан эргэлдэж, туйл дээр илүү хавтгайрдаг. Энэ эрдэмтэн бүх нийтийн таталцлын зарчим, түүнчлэн нэгэн төрлийн шингэний масс гэсэн таамаглалаас үндэслэсэн. Тэрээр дэлхийг шахсан эллипсоид гэж таамаглаж, эргэлтийн хурд, шахалтын хэмжээнээс хамааран тодорхойлсон. Хэсэг хугацааны дараа Маклаурин хэрэв манай гараг туйл дээр шахсан эллипсоид юм бол дэлхийг бүрхсэн далай тэнгисийн тэнцвэрт байдал үнэхээр хангагдана гэдгийг нотолсон.
Бид дэлхийг дугуй хэлбэртэй гэж үзэж болох уу?
Хэрэв дэлхийг алсаас харвал бараг төгс дугуй хэлбэртэй харагдах болно. Хэмжилтийн өндөр нарийвчлалд санаа тавьдаггүй ажиглагч үүнийг тийм гэж үзэж болно. Энэ тохиолдолд дэлхийн дундаж радиус 6371.3 км байна. Гэхдээ бид гаригийнхаа хэлбэрийг хамгийн тохиромжтой бөмбөг болгон авч, гадаргуу дээрх цэгүүдийн янз бүрийн координатыг нарийн хэмжиж эхэлбэл амжилтанд хүрэхгүй. Үнэн хэрэгтээ манай гараг төгс бөөрөнхий бөмбөг биш юм.
Дэлхийн хэлбэрийг дүрслэх янз бүрийн арга замууд
Дэлхий гаригийн хэлбэрийг үндсэн хоёр аргаар, мөн хэд хэдэн дериватив хэлбэрээр дүрсэлж болно. Ихэнх тохиолдолд үүнийг геоид эсвэл эллипсоид хэлбэрээр авч болно. Хоёрдахь хувилбарыг математикийн хувьд хялбархан тайлбарласан нь сонирхолтой юм, гэхдээ эхнийх нь зарчмын хувьд тодорхойлогдоогүй, учир нь геоид (мөн үүний дагуу Дэлхий) яг хэлбэрийг тодорхойлохын тулд таталцлын практик хэмжилтийг 10-р цэг дээр хийдэг. манай гаригийн гадаргуу дээрх янз бүрийн цэгүүд.
Эргэлтийн эллипсоид
Хувьсгалын эллипсоидын хувьд бүх зүйл тодорхой байна: энэ зураг нь доороос дээш хавтгайрсан бөмбөгтэй төстэй юм. Дэлхийн хэлбэр нь эллипсоид гэдэг нь ойлгомжтой: манай гараг экватор дээр эргэлдэж байгаатай холбоотойгоор төвөөс зугтах хүч үүсдэг бол туйл дээр байдаггүй. Эргэлтийн болон төвөөс зугтах хүчний үр дүнд Дэлхий "өөх" болсон: экваторын дагуух гаригийн диаметр нь туйлынхаас 50 км-ээс их байна.
"Геоид" гэж нэрлэгддэг дүрсийн онцлог шинж чанарууд
Маш нарийн төвөгтэй дүрс бол геоид юм. Энэ нь зөвхөн онолын хувьд байдаг ч практик дээр мэдрэгдэж, харагдахгүй. Геоидыг гадаргуу болгон төсөөлж болно, цэг бүрт таталцлын хүч нь босоо чиглэлд чиглэгддэг. Хэрэв манай гараг ямар нэгэн бодисоор жигд дүүрсэн жирийн бөмбөг байсан бол түүний аль ч цэгийн шугам нь бөмбөгний төвийг харах болно. Гэвч манай гаригийн нягтрал нэг төрлийн бус байгаа нь нөхцөл байдлыг улам хүндрүүлж байна. Зарим газарт хүнд чулуулаг, зарим газарт хоосон зай, уулс, хотгорууд бүх гадаргуу дээгүүр тархсан, тэгш тал, тэнгисүүд жигд бус тархсан байдаг. Энэ бүхэн нь тодорхой цэг бүрт таталцлын потенциалыг өөрчилдөг. Дэлхийн бөмбөрцгийн хэлбэр нь геоид байдаг нь манай гарагийг хойд зүгээс үлээж буй эфирийн салхинд бас буруутай.
Геоидыг хэн судалсан бэ?
"Геоид" гэсэн ойлголтыг 1873 онд физикч, математикч Иоганн Листинг (доорх зураг) нэвтрүүлсэн болохыг анхаарна уу.
Грек хэлээр "Дэлхийг харах" гэсэн утгатай үг нь дэлхийн далайн гадарга, түүнчлэн түүнтэй харилцаж буй тэнгисүүдээс усны дундаж түвшинд, далайн түрлэг, урсгал, түүнчлэн урсгалд саад учруулахгүйгээр үүссэн дүрсийг илэрхийлдэг. атмосферийн даралтын зөрүү гэх мэт. Тэд далайн түвшнээс дээш ийм өндөр гэж хэлэхэд энэ нь энэ газарт далай байхгүй хэдий ч дэлхийн бөмбөрцгийн энэ цэг дэх геоидын гадаргуугаас өндрийг хэлнэ. түүнээс хэдэн мянган километрийн зайд оршдог.
Дараа нь геоид гэсэн ойлголтыг дахин дахин боловсронгуй болгосон. Ийнхүү Зөвлөлтийн эрдэмтэн М.С.Молоденский дэлхийн таталцлын орон ба дүрсийг түүний гадаргуу дээр хийсэн хэмжилтээр тодорхойлох өөрийн онолыг бүтээжээ. Үүний тулд тэрээр хүндийн хүчийг хэмждэг тусгай төхөөрөмж буюу пүршний гравиметрийг бүтээжээ. Тэрээр мөн дэлхийн гадаргуу дээрх таталцлын потенциалаар тодорхойлогддог бараг геоид ашиглахыг санал болгосон хүн юм.
Геоидын талаар дэлгэрэнгүй
Хэрэв таталцлыг уулсаас 100 км-ийн зайд хэмждэг бол тэнхлэгийн шугам (өөрөөр хэлбэл утас дээрх жин) тэдний чиглэлд хазайх болно. Босоо тэнхлэгээс ийм хазайлт нь бидний нүдэнд мэдэгдэхүйц биш боловч багаж хэрэгслээр амархан илрүүлдэг. Үүнтэй төстэй зураг хаа сайгүй ажиглагдаж байна: чавга шугамын хазайлт хаа нэгтээ их, хаа нэгтээ бага байдаг. Мөн бид геоидын гадаргуу нь плюмын шугамтай үргэлж перпендикуляр байдаг гэдгийг санаж байна. Эндээс геоид бол маш нарийн төвөгтэй дүрс болох нь тодорхой болно. Үүнийг илүү сайн төсөөлөхийн тулд та дараахь зүйлийг хийж болно: шавраар бөмбөг хийж, дараа нь хавтгай хэлбэртэй болгохын тулд хоёр талд нь шахаж, дараа нь үүссэн эллипсоид дээр хуруугаараа овойлт, хонхорхой гарга. Ийм хавтгайрсан үрчгэр бөмбөг нь манай гаригийн хэлбэрийг бодитойгоор харуулах болно.
Бид яагаад дэлхийн яг хэлбэрийг мэдэх хэрэгтэй байна вэ?
Та яагаад түүний хэлбэрийг маш нарийн мэдэх хэрэгтэй байна вэ? Дэлхийн бөмбөрцөг хэлбэрийн талаар эрдэмтдийн сэтгэлд нийцэхгүй байгаа зүйл юу вэ? Хувьсгалын геоид ба эллипсоид зураг нь төвөгтэй байх ёстой юу? Тийм ээ, үүнд яаралтай хэрэгтэй байна: геоидтой ойролцоо тоонууд нь хамгийн зөв координатын сүлжээг бий болгоход тусалдаг. Одон орон судлалын судалгаа, геодезийн судалгаа, хиймэл дагуулын янз бүрийн навигацийн систем (ГЛОНАСС, GPS) аль нь ч манай гаригийн хэлбэр дүрсийг нарийн тодорхойлохгүйгээр оршин тогтнох боломжгүй.
Төрөл бүрийн координатын системүүд
Дэлхийд одоогоор дэлхийн ач холбогдол бүхий хэд хэдэн гурван хэмжээст болон хоёр хэмжээст координатын системүүд, мөн орон нутгийн хэдэн арван систем байдаг. Тэд тус бүр нь дэлхийн өөрийн гэсэн хэлбэртэй байдаг. Энэ нь өөр өөр системээр тодорхойлсон координатууд нь арай өөр байдаг гэдгийг харуулж байна. Сонирхолтой нь тэдгээрийг нэг улсын нутаг дэвсгэр дээр байрлах цэгүүдэд тооцоолохын тулд дэлхийн хэлбэрийг жишиг эллипсоид болгон авах нь хамгийн тохиромжтой байх болно. Энэ нь одоо хууль тогтоох дээд түвшинд хүртэл тогтоогдсон.
Красовскийн эллипсоид
Хэрэв бид ТУХН-ийн орнууд эсвэл Оросын тухай ярих юм бол эдгээр мужуудын нутаг дэвсгэр дээр манай гаригийн хэлбэрийг Красовский эллипсоид гэж нэрлэдэг. Энэ нь 1940 онд тогтоогдсон. Энэ зургийн үндсэн дээр дотоодын (PZ-90, SK-63, SK-42) болон гадаад (Afgooye, Hanoi 1972) координатын системийг бий болгосон. Тэдгээрийг практик болон шинжлэх ухааны зорилгоор ашигладаг хэвээр байна. Сонирхолтой нь, GLONASS нь GPS-ийн үндэс болсон ижил төстэй WGS84 системээс илүү нарийвчлалтай PZ-90 системд тулгуурладаг.
Дүгнэлт
Дүгнэж хэлэхэд манай гаригийн хэлбэр бөмбөгөөс өөр гэдгийг дахин хэлье. Дэлхий эргэлтийн эллипсоид хэлбэртэй ойртож байна. Өмнө дурьдсанчлан энэ асуулт огт хоосон биш юм. Дэлхий яг ямар хэлбэртэй болохыг тогтоосноор эрдэмтэд тэнгэр, хуурай газрын биетүүдийн координатыг тооцоолох хүчирхэг хэрэгсэл болж өгдөг. Энэ нь сансрын болон далайн навигаци, барилгын ажил, геодезийн ажил, түүнчлэн хүний үйл ажиллагааны бусад олон салбарт маш чухал юм.
Дэлхий дугуй хэлбэртэй. Дэлхийн дүрс нь дэлхийн гадаргуугийн хэлбэрийг илэрхийлдэг нэр томъёо юм. Тиймээс дэлхийн хэлбэр нь бөмбөлөгөөс ялгаатай бөгөөд хувьсгалын эллипсоид руу ойртдог. GEOID - (гео ... ба Грекийн эйдосын үзэл бодлоос) тивүүдийн дор үргэлжилсэн тэгш гадаргуугаар хязгаарлагдсан дэлхийн дүрс. Дэлхий нь бусад бүх сансрын биетүүдийн нэгэн адил том масстай бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Ийм гадаргууг дэлхийн ерөнхий дүрс буюу геоидын гадаргуу гэж нэрлэдэг.
Дэлхийн дүрсийн тодорхойлолтоос хамааран янз бүрийн координатын системийг бий болгодог. VI зуунд ч гэсэн. МЭӨ Пифагор дэлхийг бөмбөрцөг хэлбэртэй гэж үздэг. Үүнтэй ижил нээлтийг энэ асуудлын хамгийн эрх мэдэлтэй зохиолч Теофраст Парменидад өгсөн.
200 жилийн дараа Аристотель үүнийг баталж, сар хиртэх үед дэлхийн сүүдэр үргэлж бөөрөнхий байдаг тухай дурджээ. Тэрээр эллипсоид хэлбэртэй гэж үзээд дараах сэтгэхүйн туршилтыг санал болгов. Хоёр босоо амыг ухах шаардлагатай: туйлаас дэлхийн төв хүртэл, экватороос дэлхийн төв хүртэл. Эдгээр уурхайнууд усаар дүүрсэн байдаг. Хэрэв дэлхий бөмбөрцөг хэлбэртэй бол уурхайнуудын гүн ижил байна.
Гадаргууг илүү сайн ойртуулахын тулд гадаргуугийн зарим хэсэгт геоидтой сайн давхцдаг жишиг эллипсоидын тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн. Практикт хэд хэдэн өөр дундаж дэлхийн эллипсоид болон холбогдох дэлхийн координатын системийг ашигладаг. Дэлхийн бөмбөрцөг нь хойд туйл хүртэл сунасан лийрийн төрлийн геоид хэлбэртэй байдагт хойд зүгээс үлээх тэр л эфирийн салхи буруутай.
Түвшингийн өндрийг геоидоос хэмждэг. Геоидын тухай ойлголтыг олон удаа боловсронгуй болгосон. Тэрээр мөн дэлхийн гадаргуу дээрх таталцлын потенциалын утгуудаар тодорхойлогддог "квази-геоид" (бараг геоид) ашиглахыг санал болгов. Геоидын хазайлт нь бага, 3 метрээс ихгүй боловч геодези бол яг шинжлэх ухаан бөгөөд ийм хазайлт нь түүнд зайлшгүй шаардлагатай байдаг.
Дэлхий нартай хамт одоо, аль хэдийн 3-4 тэрбум жилийн өмнө хойд зүгээс эфирийн урсгалаар үлээлддэг Галактикийн спираль гарны ийм бүсэд оршдог. Дэлхийг тойрон явахдаа эфирийн урсгал нь янз бүрийн даралтыг бий болгодог. Хилийн давхаргын хуулиудын дагуу 110 градусын дараа эфирийн урсгал зөв өнцгөөр, өөрөөр хэлбэл экваторын доор бага зэрэг цохилт өгөх цэгээс эхлэн энэ урсгал гадаргуугаас тасарч эхэлдэг.
Сургуулийн сурагч бүр гараг нь бөөрөнхий гэдгийг, таталцлын хүч нь бид бүгдэд үйлчилж, "доошоо" унаж, агаар мандлаас нисэх боломжийг олгодоггүй гэдгийг баттай мэддэг болсон ... Гэсэн хэдий ч бидний таамаглал гариг нь бөмбөг хэлбэртэй бөгөөд маш удаан хугацаанд оршин тогтнож байсан. Энэ санааг МЭӨ 6-р зуунд эртний Грекийн философич, математикч Пифагор анх илэрхийлжээ.
17-р зуунд алдарт физикч, математикч Ньютон дэлхий бол огт бөмбөг биш, эс тэгвээс тийм ч бөмбөг биш гэсэн зоримог таамаг дэвшүүлсэн. Таамагласан - мөн математикийн хувьд үүнийг нотолсон. Гэсэн хэдий ч одоо бид дэлхий туйл дээр хавтгайрсан (хэрэв та хүсвэл экваторт сунасан) гэдгийг баттай мэдэж байна. Дэлхий нь тийм ч зөв хэлбэртэй биш бөгөөд энэ нь хойд туйл руу сунасан лийртэй төстэй юм.
дэлхийн физик гадаргуу
Тиймээс эрдэмтэд дэлхийн хэлбэрийг тусгайлан нэрлэхийг санал болгов - геоид. Геоид нь жигд бус стереометрийн дүрс юм. Хүчтэй газар хөдлөлт нь дэлхийн бөмбөрцгийн хэлбэрт ч нөлөөлдөг. Миланы их сургуулийн профессор Роберто Сабадини, Жоржио Далла Виа нар энэ нь гаригийн таталцлын талбарт "сорви" үлдээж, геоид мэдэгдэхүйц уналтад хүргэсэн гэж үзэж байна.
Удахгүй тэр өнөөдөр дэлхийн хэлбэрийн талаар үнэн зөв мэдээллийг бидэнд илгээнэ гэж найдаж байна. Дэлхийн хэлбэрийг үндсэн болон хэд хэдэн дериватив аргаар тодорхойлж болно. Геоид бол туйлын нарийн төвөгтэй дүрс бөгөөд зөвхөн онолын хувьд л байдаг боловч практик дээр үүнийг харж, "мэдрэх" боломжгүй юм.
Дэлхийн хэлбэр, гадаргуугийн тухай ойлголт
Геоидын гадаргуу нь плюмын шугамтай үргэлж перпендикуляр байдаг гэдгийг бид санаж байгаа тул геоид нь зөвхөн нарийн төвөгтэй дүрс биш, бас зальтай болох нь тодорхой болно. Ер нь манай гарагийн хэлбэрийг яагаад ийм нарийн мэдэх шаардлагатай байна вэ?
Тэд тус бүр нь дэлхийн өөрийн гэсэн хэлбэртэй байдаг бөгөөд энэ нь өөр өөр системээр тодорхойлсон координатуудын зарим ялгааг үүсгэдэг. Хэрэв та манай гараг яагаад бөөрөнхий хэвээр байна вэ гэсэн асуултад хариулбал хэд хэдэн чухал баримтыг авч үзэх шаардлагатай болно.
Дэлхий гаригийн бүтэц, түүний хэлбэрт үзүүлэх нөлөө
Дэлхийтэй ойр орших бүх том гаригууд (Сар, Нар гэх мэт) асар том масстай байдаг нь таталцлын хүчийг ихэсгэдэг. Үүнгүйгээр таталцлын хүч нь манай гаригийн хэлбэрийг бий болгоход тийм нөлөө үзүүлэхгүй - үүний тулд сансрын бие нь хамгийн оновчтой хуванцар, жишээлбэл, хий эсвэл шингэн байх ёстой.
Мөн үүний зарим чухал нотолгоо бий. Дэлхийн туйлын радиус нь 6357 километр, экваторын радиус нь 6378 километр бөгөөд энэ нь 19 километрийн зөрүү юм. Тиймээс энэ гаригийг туйлдаа бага зэрэг хавтгайрсан, экваторын шугамын дагуу сунгасан бөмбөг хэлбэртэй тул үнэмлэхүй бөмбөг гэж нэрлэх нь арай буруу байх болно.
Түүнчлэн, халуун магма нь зөвхөн дэлхийн гадаргын царцдасын дор байдаг, мөн царцдас нь өөрөө хатуу байдаг тул дэлхийн хамгийн тохиромжтой дугуй хэлбэртэй байж чадахгүй. Гэхдээ зарим үзэгдлүүд нь дэлхийн гадаргуу дээр байрладаг шингэнд - илүү нарийвчлалтай, бусад селестиел биетүүдийн таталцлын хүчд нөлөөлдөг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Бусад толь бичгүүдэд "Геоид" гэж юу болохыг хараарай.
Геоид бол дэлхийн далай тэнгисийн гадаргатай давхцаж, тив даяар тархсан таталцлын потенциалын ижил утгатай геометрийн нарийн төвөгтэй гадаргуу юм. Дөрвөн зуун жилийн өмнө хүмүүс дэлхий хавтгай бөгөөд гурван халим дээр байрладаг гэдэгт итгэлтэй байсан. Санал нийлэхгүй байгаа бүх хүмүүс гал руу чирэгдэж байсан тул тийм ч олон байгаагүй. Зуун жилийн дараа дэлхий бол бөмбөг гэдгийг бусдад ял шийтгэлгүй итгүүлэх боломжтой болсон. Бага зэрэг хугацаа өнгөрч, тэд энэ итгэл үнэмшлийнхээ төлөө дахин хавчиж эхлэв.
Бодит байдал дээр дэлхийн дүр төрх бүр ч төвөгтэй байдаг. Тийм ээ, Дэлхий бол яг эллипсоид биш, харин илүү төвөгтэй бие юм. Дараа нь тэд дэлхийн хэлбэрийг геоид гэж нэрлэхээр шийджээ. Европын хиймэл дагуул GOCE дэлхийг төмс хэлбэртэй харжээ. Дэлхийн хэлбэр бөмбөгөөс өөр байх ёстой гэдгийг Ньютон анх харуулсан. Бодит байдал дээр дэлхийн гадаргуу өөр өөр газар геоидоос эрс ялгаатай байж болно.
Эхний ойролцоо байдлаар дэлхийг бөмбөрцөг гэж үзэж болно. Хоёрдахь ойролцоолсноор дэлхийг эргэлтийн эллипсоид болгон авсан; зарим судалгаанд үүнийг хоёр тэнхлэгт эллипсоид гэж үздэг. геоид-их биеийг дэлхийн онолын дүрсээр авч, далайн гадаргаар тайван байдалд нь хязгаарлагдмал, тив дор үргэлжилсэн.Дэлхийн царцдас дахь массын жигд бус тархалтаас шалтгаалан геоид нь жигд бус геометрийн хэлбэртэй, мөн түүний гадаргууг математикийн аргаар илэрхийлэх боломжгүй бөгөөд энэ нь геодезийн асуудлыг шийдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. Геодезийн асуудлыг шийдвэрлэхдээ геоид нь ойролцоох геометрийн ердийн гадаргуугаар солигддог. Тиймээс ойролцоогоор тооцооллын хувьд дэлхийг 6371 км радиустай бөмбөг болгон авдаг. Геоидын хэлбэрт ойртох нь эллипсоид - эллипсийг (Зураг 2.1) бага тэнхлэгийн эргэн тойронд эргүүлэх замаар олж авсан дүрс юм. Дэлхийн эллипсоидын хэмжээсийг дараахь үндсэн параметрүүдээр тодорхойлно. а- гол тэнхлэгийн гол б хагас бага тэнхлэг, туйлын шахалт ба днь меридиан эллипсийн анхны хазгай, хаана ба.
Дэлхийн ерөнхий эллипсоид ба лавлагаа эллипсоидын хооронд ялгаа бий.
Төв дэлхийн эллипсоиднь дэлхийн массын төвд байрладаг бөгөөд эргэлтийн тэнхлэг нь дэлхийн эргэлтийн дундаж тэнхлэгтэй тохирч, эллипсоидын гадаргууг геоидын гадаргуутай хамгийн ойр байлгах үүднээс хэмжээсүүдийг авсан. Дэлхийн ерөнхий эллипсоид нь дэлхийн геодезийн асуудлыг шийдвэрлэхэд, ялангуяа хиймэл дагуулын хэмжилтийг боловсруулахад ашиглагддаг. Одоогийн байдлаар дэлхийн хоёр ерөнхий эллипсоид өргөн хэрэглэгддэг: PZ-90 (Parameters of the Earth, 1990), WGS-84 (Дэлхийн геодезийн систем 1984, АНУ).
Лавлагаа эллипсоид- тодорхой улс оронд геодезийн ажилд зориулагдсан эллипсоид. Тус улсад батлагдсан координатын систем нь лавлагааны эллипсоидтой холбоотой байдаг. Лавлах эллипсоидын параметрүүдийг дэлхийн гадаргуугийн өгөгдсөн хэсгийг хамгийн сайн ойртуулах нөхцлөөр сонгоно. Энэ тохиолдолд эллипсоид ба дэлхийн төвүүдийн уялдаа холбоог хангаж чадахгүй.
Орос улсад 1946 оноос хойш үүнийг лавлагаа эллипсоид болгон ашиглаж байна Красовскийн эллипсоид параметрүүдтэй: гэхдээ= 6 378 245 м, a = 1/298.3.
2. Геодези дэх координатын систем. Үнэмлэхүй ба харьцангуй өндөр.
Геодезид хэрэглэгддэг координатын систем
Геодези дэх цэгүүдийн байрлалыг тодорхойлохын тулд орон зайн тэгш өнцөгт, геодезийн болон хавтгай тэгш өнцөгт координатуудыг ашигладаг.
Орон зайн тэгш өнцөгт координатууд. Координатын системийн гарал үүсэл нь төвд байрладаг Одэлхийн эллипсоид (Зураг 2.2).
Тэнхлэг Зэллипсоидын эргэлтийн тэнхлэгийн дагуу хойд зүг рүү чиглэнэ. Тэнхлэг XГринвичийн гол меридиантай экваторын хавтгайн огтлолцол дээр байрладаг. Тэнхлэг Ютэнхлэгүүдэд перпендикуляр чиглэсэн ЗТэгээд Xзүүн тийш.
Геодезийн координатууд. Цэгийн геодезийн координат нь түүний өргөрөг, уртраг, өндөр (Зураг 2.2).
Геодезийн өргөрөг онооМөнцөг гэж нэрлэдэг IN, өгөгдсөн цэгийг дайран өнгөрч буй эллипсоидын гадаргуугийн нормаль ба экваторын хавтгайгаас үүссэн.
Өргөргийг экваторын хойд ба өмнөд хэсгээс 0-аас 90 хүртэл хэмжиж, хойд эсвэл өмнөд гэж нэрлэдэг. Хойд өргөргийг эерэг, өмнөд өргөргийг сөрөг гэж үздэг.
Тэнхлэгээр дамжин өнгөрөх эллипсоидын огтлолын хавтгай унц, гэж нэрлэдэг геодезийн меридианууд.
Геодезийн уртрагоноо Мхоёр өнцөгт өнцөг гэж нэрлэдэг Л, өгөгдсөн цэгийн анхны (Гринвич) геодезийн голчид ба геодезийн меридианы хавтгайнуудаас үүссэн.
Уртрагыг үндсэн меридианаас зүүн тийш 0-аас 360, эсвэл 0-аас 180 зүүн (эерэг), баруунаас 0-аас 180 (сөрөг) хооронд хэмжинэ.
Геодезийн өндөр цэг Мтүүний өндөр Хдэлхийн эллипсоидын гадаргуугаас дээш.
Орон зайн тэгш өнцөгт координат бүхий геодезийн координатууд нь томъёогоор холбогддог
X=(N+H) cos Б cos Л, Y=(N+H) cos Бнүгэл Л, Z=[(1 д 2 )N+H] нүгэл Б,
хаана д- меридиан эллипсийн анхны хазгай ба Н эхний босоо тэнхлэгийн муруйлтын радиус. Хаана Н= а/ (1д 2 гэм 2 Б) 1/2. Цэгүүдийн геодезийн болон орон зайн тэгш өнцөгт координатыг хиймэл дагуулын хэмжилт, түүнчлэн мэдэгдэж буй координаттай цэгүүдтэй геодезийн хэмжилттэй холбох замаар тодорхойлно. Геодезийн зэрэгцээ одон орны өргөрөг, уртраг байдаг гэдгийг анхаарна уу. Одон орон судлалын өргөрөг нь экваторын хавтгайтай өгөгдсөн цэгт татсан шугамаар хийсэн өнцөг юм. Одон орны уртраг нь Гринвичийн голчид ба одон орны меридиануудын өгөгдсөн цэгт плумб шугамаар дамжин өнгөрөх хавтгайн хоорондох өнцөг юм. Одон орны координатыг газар дээр одон орны ажиглалтаар тогтоодог.Одон орны координатууд нь геодезийн координатуудаас ялгаатай байдаг тул зуувангийн гадаргад хүрэх нормуудын чиглэлүүдтэй давхцдаггүй. Дэлхийн гадаргын өгөгдсөн цэгт эллипсоидын гадаргын норм ба тэнхлэгийн шугамын хоорондох өнцгийг гэнэ. сантехникийн шугам.
Геодезийн болон одон орны координатын ерөнхий дүгнэлт нь - газарзүйн координатууд.
Хавтгай тэгш өнцөгт координатууд. Инженерийн геодезийн асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд орон зайн геодезийн координатаас эхлээд энгийн хавтгай координат руу шилждэг бөгөөд энэ нь газар нутгийг хавтгай дээр дүрсэлж, хоёр координат бүхий цэгийн байрлалыг тодорхойлох боломжийг олгодог. XТэгээд цагт.
Дэлхийн гүдгэр гадаргууг хавтгай дээр гажуудалгүйгээр дүрслэх боломжгүй тул хавтгай координатыг нэвтрүүлэх нь зөвхөн гажуудал нь маш бага тул тэдгээрийг үл тоомсорлож болох хязгаарлагдмал хэсэгт л боломжтой юм. Орос улсад тэгш өнцөгт координатын системийг баталсан бөгөөд үүний үндэс нь Гауссын конформын хөндлөн цилиндр проекц юм. Эллипсоидын гадаргууг бүс гэж нэрлэгддэг хэсгүүдэд хавтгай дээр дүрсэлсэн байдаг. Бүсүүд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй бикагонууд бөгөөд меридиануудаар хүрээлэгдсэн бөгөөд хойд туйлаас урагшаа урагшаа үргэлжилдэг (Зураг 2.3). Уртраг дахь бүсийн хэмжээ 6 байна. Бүс бүрийн төв меридианыг тэнхлэгийн голчид гэж нэрлэдэг. Бүсүүд нь Гринвичээс зүүн тийш дугаарлагдсан.
N тоотой бүсийн тэнхлэгийн меридианы уртраг нь дараахтай тэнцүү байна.
0 = 6 N 3 .
Бүс ба экваторын тэнхлэгийн голчид хавтгай дээр шулуун шугамаар дүрслэгдсэн байна (Зураг 2.4). Тэнхлэгийн меридианыг абсцисса тэнхлэг болгон авна х, ба экватор - у тэнхлэгийн хувьд y. Тэдний уулзвар (цэг О) өгөгдсөн бүсийн гарал үүслийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Ординатын сөрөг утгуудаас зайлсхийхийн тулд огтлолцлын координатыг тэнцүү гэж авна х 0 = 0, y 0 = 500 км, энэ нь тэнхлэгийн шилжилттэй тэнцэнэ Xбаруун тийш 500 км.
Ингэснээр тухайн цэгийн тэгш өнцөгт координатаар аль бүсэд оршиж байгааг, ординат хүртэл нь дүгнэх боломжтой. yзүүн талд координатын бүсийн дугаарыг зааж өгсөн болно.
Жишээлбэл, цэгийн координатыг авч үзье ГЭХДЭЭхарагдах:
х ГЭХДЭЭ = 6 276 427 м, y ГЭХДЭЭ= 12 428 566 м
Эдгээр координатууд нь цэг гэдгийг харуулж байна ГЭХДЭЭэкватороос 6276427 м зайд баруун хэсэгт ( y 500 км) солбицлын 12-р бүсийн тэнхлэгийн голчоос 500000 428566 = 71434 м-ийн зайд. ОХУ-д орон зайн тэгш өнцөгт, геодезийн болон тэгш өнцөгтийн солбицлын хувьд SK-95 солбицлын нэгдсэн системийг баталж, улсын геодезийн сүлжээний цэгүүдээр газар дээр нь тогтоож, хиймэл дагуулын болон газрын хэмжилт дээр үндэслэн 1995 оны эрин үед барьсан.
Өндөр системүүд
Инженерийн геодези дэх өндрийг нэг түвшний гадаргуугаас тооцдог. цэгийн өндөрөндрийн тооцооны эхлэл болгон авсан цэгээс тэгш гадаргуу хүртэлх шугамын дагуух зайг дуудна.
Өндөр нь үнэмлэхүй юмхэрэв тэдгээрийг үндсэн түвшний гадаргуугаас, өөрөөр хэлбэл геоидын гадаргуугаас тооцвол. Зураг дээр. Чавганы шугамын 2.5 сегмент АаТэгээд Вв цэгүүдийн үнэмлэхүй өндөр ГЭХДЭЭТэгээд IN.
Өндөрийг нөхцөлт гэж нэрлэдэг,өндрийн тооцооны эхлэл болгон өөр ямар нэгэн түвшний гадаргууг сонгосон бол. Зураг дээр. Чавганы шугамын 2.5 сегмент Аа Тэгээд Вв цэгүүдийн нөхцөлт өндөр ГЭХДЭЭТэгээд IN.
Орос улсад баталсан Балтийн өндрийн систем.Түвшингийн гадаргуугаас үнэмлэхүй өндрийг тоолно. Өндөрийн тоон утгыг ихэвчлэн дууддаг тэмдэг.Жишээлбэл, хэрэв цэгийн өндөр ГЭХДЭЭтэнцүү байна Х ГЭХДЭЭ\u003d 15.378 м, дараа нь тэд цэгийн өндөр нь 15.378 м байна гэж хэлдэг.
Хоёр цэгийн өндрийн зөрүүг нэрлэдэг илүүдэл. Тиймээс, цэгээ хэтрүүлэв INцэг дээр ГЭХДЭЭтэнцүү байна
h AB = Х IN Х А .
Цэгийн өндрийг мэдэх ГЭХДЭЭ, цэгийн өндрийг тодорхойлох INгазар дээр илүүдэл хэмжээг хэмжинэ h AB. цэгийн өндөр INтомъёоны дагуу тооцоолно
Х IN = Х А + h AB .
Өндөрт хэмжилт хийх, цэгийн өндрийн дараагийн тооцооллыг гэж нэрлэдэг тэгшлэх.
Цэгийн үнэмлэхүй өндрийг түүний өндрөөс ялгах ёстой геодезийнөндөр, өөрөөр хэлбэл дэлхийн эллипсоидын гадаргуугаас хэмжсэн өндөр (2.2-р хэсгийг үзнэ үү). Геодезийн өндөр нь эллипсоидын гадаргуугаас геоидын гадаргуугийн хазайлтаар үнэмлэхүй өндрөөс ялгаатай..
εἶδος - харах, шууд утгаараа - "Дэлхий шиг зүйл") - далайн болон далай дахь усны гадаргуутай тайван байдалд давхцаж, аль ч цэгийн таталцлын чиглэлд перпендикуляр гүдгэр битүү гадаргуу. Геометрийн бие, эргэлтийн дүрсээс хазайсан, дэлхийн (дэлхийн гадаргуугийн ойролцоо) таталцлын потенциалын шинж чанарыг тусгасан эргэлтийн эллипсоид, геодези дэх чухал ойлголт."Геоид"-ийн тодорхойлолт
Түүх
"Геоид" гэсэн нэр томъёог 1873 онд Германы математикч Иоганн Бенедикт Листинг санал болгосон бөгөөд энэ нь дэлхийн гаригийн өвөрмөц хэлбэрийг тусгасан хувьсгалын эллипсоидоос илүү геометрийн дүрсийг илүү үнэн зөвөөр илэрхийлдэг.
Өргөдөл
Геоид нь далайн түвшнээс дээш өндрийг хэмждэг гадаргуу юм. Геоидын талаар нарийн мэдлэгтэй байх шаардлагатай, ялангуяа навигацид - GPS хүлээн авагчаар шууд хэмждэг геодезийн (эллипсоид) өндрийг үндэслэн далайн түвшнээс дээш өндрийг тодорхойлох, түүнчлэн физик далай судлалд - далайн гадаргуугийн өндрийг тодорхойлох шаардлагатай. .
Бараг геоид
Геоидын дүрс нь дэлхийн бие дэх масс ба нягтын тархалтаас хамаарна. Энэ нь яг математик илэрхийлэлгүй бөгөөд бараг тодорхойгүй тул Орос болон бусад зарим орны геодезийн хэмжилтэд геоидын оронд түүний ойролцоолсон квази-геоидыг ашигладаг. Бараг геоид нь геоидоос ялгаатай нь хэмжилтийн үр дүнд хоёрдмол утгагүй тодорхойлогддог, Дэлхийн далайн нутаг дэвсгэр дээрх геоидтой давхцдаг бөгөөд хуурай газар дээрх геоидтой маш ойрхон, тэгш газар дээр хэдхэн см-ээр хазайдаг. өндөр ууланд 2 метрээс дээш.
бас үзнэ үү
"Геоид" нийтлэлд сэтгэгдэл бичих
Тэмдэглэл
Уран зохиол
- Парийский Н.Н.Дэлхийн бөмбөрцөг бус байдлын зарим үр дагаврын тухай // Дэлхийн удаан хэв гажилт ба түүний эргэлт. М., 1985. S. 35-39.
Холбоосууд
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Геоидыг тодорхойлсон ишлэл
"Хонгор минь, чи мэдэж байгаа, Буонапарт латин хэлээ алдсан юм шиг санагдаж байна. Өнөөдөр түүнээс эзэн хаанд захидал ирснийг та мэднэ. Долгоруков мэдэгдэхүйц инээмсэглэв.- Ийм л байна! Тэр юу бичдэг вэ? Болконский асуув.
Тэр юу бичиж чадах вэ? Традидира гэх мэт бүгд цаг хожихын тулд. Тэр бидний гарт байгаа гэдгийг би та нарт хэлье; Энэ нь зөв! Гэхдээ хамгийн инээдтэй нь "гэж тэр гэнэт сайхан ааштайгаар инээж, "Тэд түүнд хэрхэн хариулахаа олж чадаагүй байна уу? Хэрэв консул биш юм бол эзэн хаан биш, дараа нь генерал Буонапарт гэж надад санагдаж байсан шиг.
"Гэхдээ эзэн хааныг хүлээн зөвшөөрөхгүй байх, Буонапартыг генерал гэж дуудах хоёр өөр байна" гэж Болконский хэлэв.
"Энэ бол зүгээр л гол зүйл" гэж Долгоруков хурдан хэлээд инээж, яриаг нь таслав. - Та Билибинийг мэднэ, тэр маш ухаалаг хүн бөгөөд тэрээр "хүн төрөлхтний дайсан, булаан авагч" гэж хэлэхийг санал болгов.
Долгоруков хөгжилтэй инээв.
-Дахиж байхгүй юу? Болконский тэмдэглэв.
- Гэсэн хэдий ч Билибин ноцтой хаягийн гарчиг олсон. Мөн сэргэлэн, ухаалаг хүн.
- Яаж?
"Францын засгийн газрын тэргүүнд, au chef du gouverienement francais" гэж хунтайж Долгоруков нухацтай бөгөөд баяртайгаар хэлэв. -Сайхан биш гэж үү?
"Сайн байна, гэхдээ тэр тийм ч их дургүй байх болно" гэж Болконский хэлэв.
- Өө, маш их! Ах маань түүнийг мэддэг: тэр Парист түүнтэй нэг бус удаа, одоогийн эзэн хаантай хамт хооллож байсан бөгөөд түүнээс илүү боловсронгуй, зальтай дипломатчийг хэзээ ч харж байгаагүй гэж надад хэлсэн: Францын уран чадвар, итали жүжигчний хослолыг та мэдэх үү? Та түүний Гүн Марковтой хийсэн онигоог мэдэх үү? Ганцхан граф Марков түүнтэй хэрхэн харьцахыг мэддэг байв. Та ороолтны түүхийг мэдэх үү? Энэ бол сэтгэл татам юм!
Бүдүүлэг Долгоруков одоо Борис руу, одоо хунтайж Андрей рүү эргэж, Бонапарт манай элч Марковыг сорихыг хүсч, алчуураа түүний өмнө зориудаар унагаж, Марковоос үйлчилгээ хүлээж байсан бололтой түүн рүү харж зогссоныг хэлэв. Марков тэр даруй алчуураа хажуудаа тавиад Бонапартын алчуурыг авалгүй өөрийнхөө алчуурыг авав.
- Чармант, [Сэтгэл татам,] - гэж Болконский хэлэв, - гэхдээ юу вэ, ханхүү, би энэ залуугийн төлөө өргөдөл гаргахаар ирсэн юм. Юу харж байна уу?…
Гэвч хунтайж Андрейд дуусч амжсангүй, туслах ажилтан өрөөнд орж ирэн хунтайж Долгоруковыг эзэн хаанд дуудав.
- Өө, ямар ичмээр юм бэ! - гэж Долгоруков яаран босоод хунтайж Андрей, Борис нартай гар барив. -Чиний төлөө ч, энэ сайхан залуугийн төлөө ч надаас шалтгаалах бүхнийг хийж байгаадаа маш их баяртай байна. - Тэр ахин нэг удаа Борисын гарыг сайхан сэтгэлтэй, чин сэтгэлээсээ, амьд хөнгөмсөг байдлын илэрхийлэлээр сэгсэрлээ. "Гэхдээ чи өөр цаг хүртэл харж байна!"
Борис тэр мөчид өөрийгөө мэдэрсэн хамгийн дээд хүчинд ойртсон тухай бодохдоо сэтгэл догдолж байв. Тэрээр олон түмний бүх асар их хөдөлгөөнийг удирдан чиглүүлдэг эдгээр булагтай холбоотой байхдаа өөрийгөө мэддэг байсан бөгөөд түүний дэглэмд өөрийгөө өчүүхэн, дуулгавартай, ач холбогдолгүй хэсэг гэж үздэг байв. Тэд хунтайж Долгоруковын араас коридорт гарч ирэн энгийн хувцастай, ухаалаг царайтай, эрүүний хурц шугамтай намхан эртэй тааралдсан нь түүнд онцгой эрч хүчтэй, овсгоо самбаа өгчээ. Энэ намхан хүн Долгорукий гэж толгой дохин, хунтайж Андрей рүү хүйтэн харцаар ширтэж, түүн рүү эгцлэн алхаж, хунтайж Андрейг бөхийлгөх юм уу зам тавьж өгөхийг хүлээж байгаа бололтой. Ханхүү Андрей нэгийг нь ч, нөгөөг нь ч хийгээгүй; Уур нь нүүрэнд нь илчлэгдэж, залуу эргэж хараад коридорын хажуугаар алхав.
Геоид бол далайн дундаж түвшинтэй давхцдаг дэлхийн дүрсний загвар (өөрөөр хэлбэл хэмжээ, хэлбэрийн аналоги) бөгөөд эх газрын бүс нутгуудад сүнсний түвшингээр тодорхойлогддог. Газарзүйн өндөр болон далайн гүнийг хэмжих лавлах гадаргуу болж үйлчилнэ. Дэлхийн яг хэлбэр (геоид), түүний тодорхойлолт, ач холбогдлын талаархи шинжлэх ухааны салбарыг геодези гэж нэрлэдэг. Энэ талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг нийтлэлд өгсөн болно.
Боломжит тогтмол байдал
Геоид нь таталцлын чиглэлд перпендикуляр байрладаг бөгөөд ердийн бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Гэсэн хэдий ч хуримтлагдсан массын орон нутгийн концентраци (гүн дэх жигд байдлаас хазайх) болон тив, далайн ёроолын өндрийн ялгаа зэргээс шалтгаалан энэ нь хаа сайгүй тохиолддоггүй. Математикийн хувьд геоид нь эквипотенциал гадаргуу, өөрөөр хэлбэл боломжит функцийн тогтмол байдлаар тодорхойлогддог. Энэ нь дэлхийн массын таталцлын таталцал ба гаригийн тэнхлэгээ эргүүлэхээс үүдэлтэй төвөөс зугтах түлхэлтийн хосолсон нөлөөллийг дүрсэлдэг.
Хялбаршуулсан загварууд
Геоид нь массын жигд бус хуваарилалт ба түүнээс үүссэн массын улмаас энгийн математикийн гадаргуу биш юм. Энэ нь дэлхийн геометрийн дүрсийн стандартад тийм ч тохиромжтой биш юм. Үүний тулд (гэхдээ топографийн хувьд биш) ойролцоогоор тооцооллыг энгийн байдлаар ашигладаг. Ихэнх тохиолдолд бөмбөрцөг нь дэлхийн хангалттай геометрийн дүрслэл бөгөөд зөвхөн радиусыг зааж өгөх ёстой. Илүү нарийвчлалтай ойролцоолох шаардлагатай бол эргэлтийн эллипсоид ашигладаг. Энэ нь эллипсийг жижиг тэнхлэгийнхээ эргэн тойронд 360° эргүүлснээр үүссэн гадаргуу юм. Геодезийн тооцоонд дэлхийг дүрслэн харуулах эллипсоидыг жишиг эллипсоид гэнэ. Энэ хэлбэрийг ихэвчлэн энгийн суурь гадаргуу болгон ашигладаг.
Хувьсгалын эллипсоид нь хагас том тэнхлэг (Дэлхийн экваторын радиус) хагас бага тэнхлэг (туйлын радиус) гэсэн хоёр параметрээр тодорхойлогддог. Хавтгайлах f нь гол ба жижиг хагас тэнхлэгүүдийн ялгааг гол f = (a - b) / a -д хуваасан байдлаар тодорхойлогддог. Дэлхийн хагас тэнхлэгүүд нь ойролцоогоор 21 км-ээр ялгаатай бөгөөд эллипс нь 1/300 орчим байдаг. Геоидын эргэлтийн эллипсоидын хазайлт нь 100 м-ээс ихгүй байна.Дэлхийн гурвалсан эллипсоидын загварын хувьд экваторын эллипсийн хоёр хагас тэнхлэгийн ялгаа нь ердөө 80 м орчим байна.
Геоидын тухай ойлголт
Далайн түвшин нь далайн давалгаа, салхи, урсгал, түрлэгийн нөлөөгүй байсан ч энгийн математик дүрсийг үүсгэдэггүй. Далайн хөндөгдөөгүй гадаргуу нь таталцлын талбайн эквипотенциал гадаргуу байх ёстой бөгөөд сүүлийнх нь дэлхийн доторх нягтын нэг төрлийн бус байдлыг тусгадаг тул эквипотенциалуудад мөн адил хамаарна. Геоидын нэг хэсэг нь далай тэнгисийн эквипотенциал гадаргуу бөгөөд далайн дундаж түвшинтэй давхцдаг. Тивүүдийн доор геоид шууд нэвтрэх боломжгүй. Харин далайгаас далай хүртэл тив алгасах нарийхан суваг хийвэл ус ямар түвшинд хүрэхийг илэрхийлдэг. Орон нутгийн таталцлын чиглэл нь геоидын гадаргууд перпендикуляр байх ба эллипсоидын энэ чиглэл болон хэвийн хоорондох өнцгийг босоо тэнхлэгээс хазайлт гэж нэрлэдэг.
Хазайлт
Геоид бол практик ач холбогдол багатай, ялангуяа тивүүдийн хуурай газрын гадаргуу дээрх цэгүүдийн хувьд онолын ойлголт юм шиг санагдаж болох ч энэ нь тийм биш юм. Газар дээрх цэгүүдийн өндрийг геодезийн тэгшитгэлээр тодорхойлж, потенциалын тэгшитгэлийн гадаргууд шүргэгчийг түвшний тусламжтайгаар тогтоож, тохируулсан шонгуудыг чавганы шугамаар тэгшилнэ. Тиймээс өндрийн ялгаа нь эквипотенциалтай холбоотойгоор тодорхойлогддог тул геоидтой маш ойрхон байдаг. Тиймээс эх газрын гадаргуу дээрх цэгийн 3 координатыг сонгодог аргаар тодорхойлоход өргөрөг, уртраг, дэлхийн геоид дээрх өндөр, эллипсоидын хазайлт гэсэн 4 утгыг мэдэх шаардлагатай байв. Босоо хазайлт нь ихээхэн үүрэг гүйцэтгэсэн, учир нь түүний ортогональ чиглэлд байгаа бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь одон орон судлалын өргөрөг, уртрагыг тодорхойлохтой ижил алдаа гаргасан.
Геодезийн гурвалжинг нь харьцангуй хэвтээ байрлалыг өндөр нарийвчлалтай гаргаж өгдөг байсан ч улс орон, тив бүрийн гурвалжингийн сүлжээ нь одон орны таамаглал бүхий цэгүүдээс эхэлсэн. Эдгээр сүлжээг дэлхийн системд нэгтгэх цорын ганц арга бол бүх эхлэлийн цэгүүдийн хазайлтыг тооцоолох явдал байв. Геодезийн байршлын орчин үеийн аргууд энэ хандлагыг өөрчилсөн боловч геоид нь практик ач холбогдолтой чухал ойлголт хэвээр байна.
Маягтын тодорхойлолт
Геоид нь үндсэндээ жинхэнэ таталцлын талбайн эквипотенциал гадаргуу юм. Тухайн цэг дээрх дэлхийн хэвийн потенциал дээр потенциал ΔU нэмдэг орон нутгийн илүүдэл массын орчимд тогтмол потенциалыг хадгалахын тулд гадаргуу нь гадагшаа деформаци хийх ёстой. Долгионыг N= ΔU/g томьёогоор тодорхойлно, энд g нь таталцлын хурдатгалын орон нутгийн утга юм. Геоидын массын нөлөө нь энгийн зургийг төвөгтэй болгодог. Үүнийг практик дээр шийдэж болох боловч далайн түвшний цэгийг авч үзэх нь тохиромжтой. Эхний асуудал бол N-ийг хэмждэггүй ΔU-ээр биш, харин g-ийн хэвийн утгаас хазайлтаар тодорхойлох явдал юм. Нягтын өөрчлөлтгүй эллипс хэлбэрийн дэлхийн ижил өргөрөгт орон нутгийн болон онолын хүндийн хүчний ялгаа нь Δg байна. Энэ гажиг нь хоёр шалтгааны улмаас үүсдэг. Нэгдүгээрт, илүүдэл массын таталцлын улмаас таталцалд үзүүлэх нөлөө нь сөрөг радиаль дериватив -∂(ΔU) / ∂r-ээр тодорхойлогддог. Хоёрдугаарт, N-ийн өндрийн нөлөөнөөс болж таталцлыг геоид дээр хэмждэг тул онолын утга нь эллипсоидыг хэлдэг. Далайн түвшний босоо градиент g нь -2г/а, энд a нь дэлхийн радиус тул өндрийн нөлөөг (-2г/а) N = -2 ΔU/a-аар тодорхойлно. Ийнхүү хоёр илэрхийлэлийг нэгтгэж үзвэл Δg = -∂/∂r(ΔU) - 2ΔU/a.
Албан ёсоор тэгшитгэл нь ΔU ба хэмжигдэхүйц утга Δg хоорондын хамаарлыг тогтоох ба ΔU-г тодорхойлсны дараа N= ΔU/g тэгшитгэл нь өндрийг өгнө. Гэсэн хэдий ч Δg ба ΔU нь зөвхөн станцын доор биш дэлхийн тодорхойгүй хэсэгт массын гажигийн нөлөөг агуулдаг тул сүүлчийн тэгшитгэлийг нэг цэг дээр бусадтай харьцуулахгүйгээр шийдвэрлэх боломжгүй юм.
N ба Δg хоорондын хамаарлын асуудлыг 1849 онд Британийн физикч, математикч Сэр Жорж Габриэль Стокс шийдэж, станцаас бөмбөрцөг хэлбэрийн зайнаас хамааруулан Δg утгуудыг агуулсан N-ийн интеграл тэгшитгэлийг олж авсан. 1957 онд хиймэл дагуул хөөргөх хүртэл Стоксын томъёо нь геоидын хэлбэрийг тодорхойлох гол арга байсан боловч түүнийг хэрэглэхэд ихээхэн бэрхшээлтэй тулгарсан. Интегралд агуулагдах бөмбөрцөг зайны функц нь маш удаан нийлдэг бөгөөд аль ч цэг дээр N-ийг тооцоолохыг оролдох үед (g-г их хэмжээгээр хэмжсэн улс орнуудад ч гэсэн) тодорхойгүй байдал үүсдэг. станцуудаас зай.
Хиймэл дагуулын оруулсан хувь нэмэр
Дэлхийгээс тойрог замыг нь ажиглаж болох хиймэл дагуулууд гарч ирснээр гарагийн хэлбэр дүрс, таталцлын талбайн тооцоололд бүрэн хувьсгал хийсэн. 1957 онд Зөвлөлтийн анхны хиймэл дагуулыг хөөргөснөөс хойш хэдхэн долоо хоногийн дараа өмнөх бүх хиймэл дагуулыг орлуулсан эллипсийн утгыг олж авав. Тэр цагаас хойш эрдэмтэд дэлхийн ойролцоох тойрог замаас ажиглалтын хөтөлбөрөөр геоидийг удаа дараа сайжруулсан.
Анхны геодезийн хиймэл дагуул нь 1976 оны 5-р сарын 4-нд АНУ-аас 6000 км-ийн өндөрт бараг дугуй тойрог замд хөөргөсөн Лагеос байв. Энэ нь 426 лазерын цацрагийн тусгал бүхий 60 см диаметртэй хөнгөн цагаан бөмбөрцөг байв.
Дэлхийн хэлбэрийг Лагеосын ажиглалт ба таталцлын гадаргуугийн хэмжилтийн хослолоор тогтоосон. Геоидын эллипсоидын хазайлт нь 100 м хүрдэг бөгөөд хамгийн тод дотоод хэв гажилт нь Энэтхэгийн өмнөд хэсэгт байрладаг. Тив, далай хоёрын хооронд тодорхой шууд хамаарал байхгүй боловч дэлхийн тектоникийн зарим үндсэн шинж чанаруудтай холбоотой байдаг.
Радарын өндөр хэмжигдэхүүн
Салхи, түрлэг, урсгалын үйл ажиллагааны динамик нөлөө байхгүй тохиолдолд далай дээрх дэлхийн геоид нь далайн дундаж түвшинтэй давхцдаг. Ус нь радарын долгионыг тусгадаг тул радарын өндөр хэмжигчээр тоноглогдсон хиймэл дагуулыг ашиглан тэнгис, далайн гадаргуу хүртэлх зайг хэмжих боломжтой. Анхны ийм хиймэл дагуул бол 1978 оны 6-р сарын 26-нд АНУ-ын хөөргөсөн Seasat 1 юм. Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн газрын зургийг эмхэтгэсэн. Өмнөх аргаар хийсэн тооцооллын үр дүнгээс хазайх нь 1 м-ээс ихгүй байна.