Za rješavanje većine problema u primijenjenim naukama potrebno je znati lokaciju objekta ili tačke, koja se određuje pomoću jednog od prihvaćenih koordinatnih sistema. Pored toga, postoje sistemi visine koji takođe određuju visinsku lokaciju tačke na površini Zemlje.
Šta su koordinate
Koordinate su numeričke ili abecedne vrijednosti koje se mogu koristiti za određivanje lokacije tačke na terenu. Kao rezultat toga, koordinatni sistem je skup vrijednosti istog tipa koji imaju isti princip za pronalaženje tačke ili objekta.
Pronalaženje lokacije tačke je potrebno za rješavanje mnogih praktičnih problema. U nauci kao što je geodezija, određivanje lokacije tačke u datom prostoru je glavni cilj na kojem se zasniva sav naredni rad.
Većina koordinatnih sistema, po pravilu, definiše lokaciju tačke na ravni ograničenoj sa samo dve ose. Odrediti poziciju tačkeu 3D prostoru se takođe primenjuje sistem visine. Uz njegovu pomoć možete saznati tačnu lokaciju željenog objekta.
Ukratko o koordinatnim sistemima koji se koriste u geodeziji
Koordinatni sistemi definišu lokaciju tačke na zemljinoj površini dajući joj tri vrednosti. Principi njihovog izračunavanja su različiti za svaki koordinatni sistem.
Osnovni prostorni koordinatni sistemi koji se koriste u geodeziji:
- Geodezija.
- Geografski.
- Polar.
- Pravougaoni.
- Zonalne Gauss-Krugerove koordinate.
Svi sistemi imaju svoju početnu tačku, vrijednosti za lokaciju objekta i opseg.
Geodetske koordinate
Glavna figura koja se koristi za mjerenje geodetskih koordinata je zemaljski elipsoid.
Elipsoid je trodimenzionalna komprimirana figura koja najbolje predstavlja oblik globusa. Zbog činjenice da je globus matematički neispravan lik, umjesto njega se koristi elipsoid za određivanje geodetskih koordinata. Ovo olakšava izvođenje mnogih proračuna za određivanje položaja tijela na površini.
Geodetske koordinate su definisane sa tri vrijednosti: geodetska širina, dužina i nadmorska visina.
- Geodetska širina je ugao čiji početak leži na ravni ekvatora, a kraj na okomici,povučen do željene tačke.
- Geodetska dužina je ugao koji se mjeri od nultog meridijana do meridijana na kojem se nalazi željena tačka.
- Geodetska visina - vrijednost normale povučene na površinu elipsoida Zemljine rotacije iz date tačke.
Geografske koordinate
Za rješavanje visokopreciznih problema više geodezije potrebno je razlikovati geodetske i geografske koordinate. U sistemu koji se koristi u inženjerskoj geodeziji takve razlike se po pravilu ne prave zbog malog prostora koji pokriva rad.
Za određivanje geodetskih koordinata, elipsoid se koristi kao referentna ravan, a geoid se koristi za određivanje geografskih koordinata. Geoid je matematički netačna figura, bliža stvarnoj figuri Zemlje. Za njegovu ravnu površinu se smatra ona koja se nastavlja ispod nivoa mora u svom mirnom stanju.
Geografski koordinatni sistem koji se koristi u geodeziji opisuje položaj tačke u prostoru sa tri vrijednosti. Definicija geografske geografske dužine poklapa se sa geodetskom, budući da će nulti meridijan, nazvan Griniški meridijan, također biti referentna tačka. Prolazi kroz istoimenu opservatoriju u gradu Londonu. Geografska širina se određuje iz ekvatora nacrtanog na površini geoida.
Visina u lokalnom koordinatnom sistemu koji se koristi u geodeziji mjeri se od nivoa mora u mirnom stanju. Na teritoriji Rusije i zemalja bivše Unijeoznaka iz koje se određuju visine je Kronštatsko stopalo. Nalazi se na nivou B altičkog mora.
Polarne koordinate
Polarni koordinatni sistem koji se koristi u geodeziji ima i druge nijanse mjerenja. Koristi se na malim površinama terena za određivanje relativne lokacije tačke. Referentna tačka može biti bilo koji objekat označen kao izvor. Dakle, pomoću polarnih koordinata nemoguće je odrediti nedvosmislenu lokaciju tačke na teritoriji globusa.
Polarne koordinate su definisane sa dvije vrijednosti: uglom i udaljenosti. Ugao se mjeri od sjevernog smjera meridijana do određene tačke, određujući njen položaj u prostoru. Ali jedan ugao neće biti dovoljan, pa se uvodi radijus vektor - udaljenost od stajaće tačke do željenog objekta. Sa ova dva parametra možete odrediti lokaciju tačke u lokalnom sistemu.
Uobičajeno, ovaj koordinatni sistem se koristi za inženjerske radove koji se izvode na maloj površini zemlje.
Pravougaone koordinate
Pravougaoni koordinatni sistem koji se koristi u geodeziji se takođe koristi na malim površinama terena. Glavni element sistema je koordinatna osa sa koje se vrši referenca. Koordinate tačaka se nalaze kao dužina okomica povučenih od apscise i ordinatne osi do željene tačke.
Sjeverni smjer X-ose i istok Y-ose se smatraju pozitivnim, dok se jug i zapad smatraju negativnim. U zavisnosti od znakova i četvrti, oni određuju lokaciju tačke u prostoru.
Gauss-Krugerove koordinate
Gauss-Kruger koordinatni zonski sistem sličan je pravougaonom. Razlika je u tome što se može primijeniti na cijelo područje svijeta, a ne samo na mala područja.
Pravougaone koordinate Gauss-Krugerovih zona, u stvari, su projekcija globusa na ravan. Nastao je u praktične svrhe za prikazivanje velikih područja Zemlje na papiru. Prijenos distorzije se smatra zanemarljivim.
Prema ovom sistemu, globus je podeljen po geografskoj dužini na zone od šest stepeni sa aksijalnim meridijanom u sredini. Ekvator je u sredini duž horizontalne linije. Ukupno postoji 60 takvih zona.
broj zone.
Vrijednosti X-ose u Rusiji su obično pozitivne, dok Y-vrijednosti mogu biti negativne. Kako bi se izbjegao znak minus u vrijednostima ose apscise, aksijalni meridijan svake zone uslovno se pomiče 500 metara na zapad. Tada sve koordinate postajupozitivno.
Koordinatni sistem je predložio Gauss kao mogući, a matematički izračunao Krueger sredinom dvadesetog veka. Od tada se koristi u geodeziji kao jedan od glavnih.
Visinski sistem
Sistemi koordinata i visina koji se koriste u geodeziji koriste se za precizno određivanje položaja tačke na Zemlji. Apsolutne visine se mjere od nivoa mora ili druge površine uzete kao original. Osim toga, postoje relativne visine. Potonji se računaju kao višak od željene tačke do bilo koje druge. Pogodni su za rad u lokalnom koordinatnom sistemu kako bi se pojednostavila naknadna obrada rezultata.
Primjena koordinatnih sistema u geodeziji
Pored gore navedenih, postoje i drugi koordinatni sistemi koji se koriste u geodeziji. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke. Postoje i vlastita područja rada za koja je relevantan ovaj ili onaj način određivanja lokacije.
Svrha rada je ta koja određuje koji koordinatni sistemi koji se koriste u geodeziji se najbolje koriste. Za rad u malim područjima pogodno je koristiti pravougaone i polarne koordinatne sisteme, a za rješavanje problema velikih razmjera potrebni su sistemi koji omogućavaju pokrivanje cijele teritorije zemljine površine.
