Презентація .Топографія та геодезія як науки. Форма і розміри Землі (геоїд, рівнева поверхня).

Топографія та геодезія Форма і розміри Землі (геоїд, рівнева поверхня)

Топографія та геодезія як науки. Форма і розміри Землі Топографія (від грец. — «описувати місцевість»)Топографія — наука, що вивчає методи зображення географічних і геометричних елементів місцевості з метою створення топографічних карт. Геодезія — наука про методи визначення фігури й розмірів Землі, зображення її поверхні на планах і картах, а також точних вимірювань на місцевості для розв'язання різних наукових і практичних завдань.

Топографія. Топографіяпов’язана картографієюгеодезією Геодезія пов’язанаастрономією,географієюгеологієюгеоморфологієюгеофізикою. Геодезія. Топографічна зйомка є основним методом вивчення земної поверхні. Для створення топографічних карт земної поверхні в заданому масштабі проводять комплекс польових вимірювань на місцевості та камеральні роботи. Завдання геодезії — визначення форми й розмірів Землі та її зовнішнього гравітаційного поля; дослідження горизонтальних і вертикальних деформацій земної кори; дослідження змін берегової лінії Світового океану та земних полюсів. Серед практичних завдань виділяють: визначення положення окремих точок земної поверхні в обраній системі координат; складання карт і планів місцевості; виконання вимірювань для пошуку, проектування, будівництва й експлуатації будівель і споруд.

Знімання місцевості,поділяються на наземніта дистанційніаерофототопогра-фічне космічне знімання.електронний тахеометр — прилад, за допомогою якого можна виконати майже всі види геодезичних робіт: вимірювання кутів, відстаней та перевищень. Зараз набуває розвитку наземно-космічне (наземно-супутникове) знімання, яке оперативніше, ефективніше та менш трудомістке порівняно з традиційними методами геодезичних робіт. Сьогодні основними супутниковими навігаційними системами є GPS (США), ГЛО-НАСС (Росія), GELILEO (Євросоюз), Bei. Dou (Китай). Зараз кожна система має понад 20 супутників, і їхня кількість зростає. Супутники розташовані на висоті приблизно 20 тис км від Землі

Державна служба України з питань геодезії, картографії та кадастру. В Україні державну політику у сфері топографо-геодезичної і картографічної діяльності здійснює Держгеокадастр Її завданнями є забезпечення функціонування та розвитку Державної геодезичної мережі, топографічне картографування території та розвиток національної системи картографування, створення та оновлення топографічних карт, проведення робіт із демаркації державного кордону Укрїни Сьогодні розвиток геодезії і картографії в Україні зміцнює обороноздатність країни для збереження її територіальної цілісностіВ Україні у 2003 р. розпочали роботу з модернізації ДГМ (державної геодезичної мережі) й моделювання параметрів референцної системи координат. Була побудована наближена модель квазігеоїда, яка найкращим чином відповідає території держави. У результаті цих досліджень і відповідних робіт з 1 січня 2007 р. була запроваджена Державна геодезична референцна система координат — УСК-2000.

ФОРМА І РОЗМІРИ ЗЕМЛІЯкщо Ератосфен користувався грецькими стадіями, то радіус Землі становить 7,082 км, якщо єгипетськими — 6,287 км (сучасні вимірювання дають середній радіус — 6,371 км). Ці розрахунки розмірів нашої планети були зроблені у 240 р. до н. е. Давні єгиптяни помітили, що дно глибоких криниць у місті Сієна (Асуан) під час літнього сонцестояння освітлюється Сонцем, а в Александрії такого не буває. Ці спостереження використав Ератосфен для визначення радіуса Землі. Для того щоб визначити, під яким кутом Сонце розташовується на небі, він використав спеціальний прилад скафіс — чашу з довгою голкою. Після проведення вимірювань в Александрії виявилося, що кут дорівнює 1/50 кола скафіса, тобто 7 градусів 12 хвилин. Отже, Сієна відстає від Александрії на 1/50 кола Землі. Якщо відстань між цими містами дорівнювала 5 тис. стадій, то, відповідно, коло Землі — 250 тис. стадій, а радіус — 39,790 стадій. За часів Ератосфена користувалися грецькими (1 стадій — 178 м), та єгипетськими (1 стадій — 230,4 м) стадіями.

Ви вже знайомі з поняттями «еліпсоїд», «сфероїд», «геоїд»?. Давайте поясним їх значення. форма Землі — це сплющений сфероїд, тобто Земля стиснута на полюсах та випукла на екваторі. Сплющений сфероїд є одним із класів тривимірних об’єктів, що мають спільну назву — еліпсоїди. Для зображення форми Землі не існує геометричної фігури.Існують регіональні аномалії в її гравітаційній силі, змінюється й маса речовини Землі, що спричиняє відмінності у гравітації. Усі типи еліпсоїдів застосовуються як основа математичних моделей для опису форми Землі. форма Землі є гладкою та близькою до еліпсоїда, однак із певною хвилястістю. Цю форму називають геоїдом. Геоїд як поверхня постійного гравітаційного потенціалу досить змінний за формою. Поверхня здебільшого найвища вздовж гірських хребтів, і найнижча в океанічних улоговинах. Оскільки поверхня Землі нерівномірна, то й форма геоїда визначена недостатньо точно, отже, непридатна для розміщення в системі X, Y та Z координат Щоб уникнути цієї проблеми, вибирають наближену до геоїда форму — еліпсоїд (для певної території держави, континенту, півкулі, планети). Це дає можливість робити математичні перетворення із географічної у проекційну систему координат. Оскільки Земля не є ідеальною геометричною формою, використовується багато еліпсоїдів, які описують земну поверхню відносно точно в різних місцях.

ФОРМА І РОЗМІРИ ЗЕМЛІ. Форма Землі — геоїд. Середній радіус Землі становить 6371,032 км,екваторіальний — 6378,16 км, полярний — 6356,777 км. полярний радіус приблизно менший від екваторіального на 21 км (Rп =6357 км, Rе =6378 км). Площа земного геоїда складає біля 510 млн. км², об'єм 1,083 млдр. км3. Довжина кола земного меридіана 40009 км, довжина екватора 40076 км. Середній діаметр Землі становить 12 750 км. Обертається навколо Сонця зі швидкістю 30 км/с, або 108 000 км/год. Вісь Землі має нахил 66.5° У різних точках Землі швидкості обертання не однакові. Максимальна швидкість на екваторі — 464 м/с, на полюсах вона дорівнює нулю, а столиця України — Київ — обертається приблизно зі швидкістю 260 м/с. Земля рухається і навколо Сонця по своїй орбіті зі швидкістю 29,7 км/с, здійснюючи повний оберт за 365 діб 5 годин 48 хвилин 48 секунд. Слово «геоїд» буквально означає «землеподібний».

ВИСНОВКИТопографія та геодезія — найдавніші науки на Землі. Їх практичне значення полягає не лише у складанні карт і планів місцевості, але й у проведенні вимірювань, необхідних для різноманітної господарської діяльності людини. Складна фізична поверхня Землі не відповідає жодному фізичному закону, і виразити її математичною формулою неможливо. Дослідження встановили, що математична форма Землі нагадує більше еліпсоїд, який утворюється від обертання еліпса навколо своєї малої осі. Вона не збігається із жодною поверхнею математичної фігури й сама має неправильну форму. Тема 1. Топографія з основами геодезії§ 2. Форма і розміри Землі (геоїд, рівнева поверхня)Дослідження 1. Позначення на карті свого населеного пункту найбезпечніших шляхів до школи для учнів свого класу (колективна робота)1. За скільки годин Земля робить повний оберт навколо своєї осі?1. 242. 63. 3654. 122. Який кут нахилу земної вісі до площини земної орбіти?1. 14,2°2. 90°3. 66,5°69°3. Який середній радіус Землі?1. 8848 км2. 6378 км3. 6357 км4. 6371 км4. Який екваторіальний радіус Землі?1. 6371 км2. 6357 км3. 6378 км4. 8848 км5. Який полярний радіус Землі?1. 6371 км2. 8848 км3. 6357 км4. 6378 км. ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ