Om de meeste problemen in toegepaste wetenschappen op te lossen, is het noodzakelijk om de locatie van een object of punt te kennen, die wordt bepaald met behulp van een van de geaccepteerde coördinatensystemen. Daarnaast zijn er hoogtesystemen die ook de hoogteligging van een punt op het aardoppervlak bepalen.
Wat zijn coördinaten
Coördinaten zijn numerieke of alfabetische waarden die kunnen worden gebruikt om de locatie van een punt op het terrein te bepalen. Dientengevolge is een coördinatensysteem een reeks waarden van hetzelfde type die hetzelfde principe hebben voor het vinden van een punt of object.
Het vinden van de locatie van een punt is vereist om veel praktische problemen op te lossen. In een wetenschap als geodesie is het bepalen van de locatie van een punt in een bepaalde ruimte het hoofddoel waarop al het daaropvolgende werk is gebaseerd.
De meeste coördinatensystemen definiëren in de regel de locatie van een punt op een vlak dat slechts door twee assen wordt begrensd. De positie van een punt bepalenin de 3D-ruimte wordt ook het hoogtesysteem toegepast. Met zijn hulp kunt u de exacte locatie van het gewenste object achterhalen.
Kort over coördinatensystemen die worden gebruikt in geodesie
Coördinatenstelsels definiëren de locatie van een punt op het aardoppervlak door er drie waarden aan te geven. De principes van hun berekening zijn verschillend voor elk coördinatensysteem.
Basis ruimtelijke coördinatensystemen gebruikt in geodesie:
- Geodesics.
- Geografisch.
- Polar.
- Rechthoekig.
- Zonale Gauss-Kruger coördinaten.
Alle systemen hebben hun eigen uitgangspunt, waarden voor de locatie van het object en scope.
Geodetische coördinaten
De belangrijkste figuur die wordt gebruikt om geodetische coördinaten te meten, is de aardellipsoïde.
Een ellipsoïde is een driedimensionaal gecomprimeerde figuur die de vorm van de wereld het beste weergeeft. Vanwege het feit dat de wereldbol een wiskundig incorrecte figuur is, wordt in plaats daarvan de ellipsoïde gebruikt om geodetische coördinaten te bepalen. Dit maakt het gemakkelijker om veel berekeningen uit te voeren om de positie van het lichaam op het oppervlak te bepalen.
Geodetische coördinaten worden gedefinieerd door drie waarden: geodetische breedtegraad, lengtegraad en hoogte.
- Geodetische breedtegraad is een hoek waarvan het begin op het vlak van de evenaar ligt en het einde op de loodlijn,naar het gewenste punt getrokken.
- Geodetische lengtegraad is de hoek die wordt gemeten van de nulmeridiaan tot de meridiaan waarop het gewenste punt zich bevindt.
- Geodetische hoogte - de waarde van de normaal getrokken naar het oppervlak van de rotatie-ellipsoïde van de aarde vanuit een bepaald punt.
Geografische coördinaten
Om zeer nauwkeurige problemen van hogere geodesie op te lossen, is het noodzakelijk onderscheid te maken tussen geodetische en geografische coördinaten. In het systeem dat wordt gebruikt in technische geodesie, worden dergelijke verschillen in de regel niet gemaakt vanwege de kleine ruimte die door het werk wordt bedekt.
Om geodetische coördinaten te bepalen, wordt een ellipsoïde gebruikt als referentievlak en een geoïde wordt gebruikt om geografische coördinaten te bepalen. De geoïde is een wiskundig incorrecte figuur, dichter bij de werkelijke figuur van de aarde. Het vlakke oppervlak wordt beschouwd als het oppervlak dat in kalme toestand onder zeeniveau wordt voortgezet.
Het geografische coördinatensysteem dat in geodesie wordt gebruikt, beschrijft de positie van een punt in de ruimte met drie waarden. De definitie van geografische lengte v alt samen met de geodeet, aangezien de nulmeridiaan, de Greenwich-meridiaan genaamd, ook het referentiepunt zal zijn. Het loopt door het observatorium met dezelfde naam in de stad Londen. De geografische breedtegraad wordt bepaald aan de hand van de evenaar die op het oppervlak van de geoïde is getekend.
Hoogte in het lokale coördinatensysteem dat wordt gebruikt in geodesie wordt gemeten vanaf zeeniveau in kalme staat. Op het grondgebied van Rusland en de landen van de voormalige Uniehet merkteken van waaruit de hoogtes worden bepaald is de Kronstadt footstock. Het is gelegen op het niveau van de Oostzee.
Polaire coördinaten
Het poolcoördinatensysteem dat in de geodesie wordt gebruikt, heeft andere meetnuances. Het wordt gebruikt in kleine terreinen om de relatieve locatie van een punt te bepalen. Het referentiepunt kan elk object zijn dat als bron is gemarkeerd. Met behulp van poolcoördinaten is het dus onmogelijk om de ondubbelzinnige locatie van een punt op het grondgebied van de wereld te bepalen.
Polaire coördinaten worden gedefinieerd door twee waarden: hoek en afstand. De hoek wordt gemeten vanuit de noordelijke richting van de meridiaan naar een bepaald punt, waardoor de positie in de ruimte wordt bepaald. Maar één hoek is niet genoeg, dus wordt een straalvector geïntroduceerd - de afstand van het staande punt tot het gewenste object. Met deze twee parameters kunt u de locatie van het punt in het lokale systeem bepalen.
Normaal gesproken wordt dit coördinatensysteem gebruikt voor technische werkzaamheden die worden uitgevoerd op een klein stuk land.
Rechthoekige coördinaten
Het rechthoekige coördinatensysteem dat in geodesie wordt gebruikt, wordt ook gebruikt in kleine delen van het terrein. Het belangrijkste element van het systeem is de coördinatenas van waaruit de referentie wordt gemaakt. Puntcoördinaten worden gevonden als de lengte van de loodlijnen getrokken van de abscis en ordinaat-assen naar het gewenste punt.
De noordelijke richting van de X-as en het oosten van de Y-as worden als positief beschouwd, terwijl het zuiden en westen als negatief worden beschouwd. Afhankelijk van de tekens en kwartieren bepalen ze de locatie van een punt in de ruimte.
Gauss-Kruger coördinaten
Het Gauss-Kruger coördinaten zonale systeem is vergelijkbaar met het rechthoekige systeem. Het verschil is dat het kan worden toegepast op het hele gebied van de wereld, niet alleen op kleine gebieden.
De rechthoekige coördinaten van de Gauss-Kruger-zones zijn in feite de projectie van de wereldbol op een vlak. Het ontstond voor praktische doeleinden om grote delen van de aarde op papier weer te geven. Het overdragen van vervorming wordt als verwaarloosbaar beschouwd.
Volgens dit systeem is de wereldbol door lengtegraad verdeeld in zones van zes graden met de axiale meridiaan in het midden. De evenaar ligt in het midden langs een horizontale lijn. In totaal zijn er 60 van dergelijke zones.
zonenummer.
De X-as-waarden in Rusland zijn meestal positief, terwijl de Y-waarden negatief kunnen zijn. Om het minteken in de waarden van de abscis-as te vermijden, wordt de axiale meridiaan van elke zone voorwaardelijk 500 meter naar het westen verplaatst. Dan worden alle coördinatenpositief.
Het coördinatensysteem werd door Gauss als mogelijk voorgesteld en wiskundig berekend door Krueger in het midden van de twintigste eeuw. Sindsdien is het in de geodesie gebruikt als een van de belangrijkste.
Hoogtesysteem
De coördinaten- en hoogtesystemen die in de geodesie worden gebruikt, worden gebruikt om de positie van een punt op aarde nauwkeurig te bepalen. Absolute hoogten worden gemeten vanaf zeeniveau of een ander oppervlak dat als origineel wordt beschouwd. Daarnaast zijn er relatieve hoogten. Deze laatste worden geteld als een overschot van het gewenste punt naar een ander. Ze zijn handig om te gebruiken voor het werken in het lokale coördinatensysteem om de daaropvolgende verwerking van de resultaten te vereenvoudigen.
Toepassing van coördinatensystemen in geodesie
Naast het bovenstaande zijn er andere coördinatensystemen die worden gebruikt in geodesie. Elk van hen heeft zijn eigen voor- en nadelen. Er zijn ook hun eigen werkgebieden waarvoor deze of gene methode van locatiebepaling relevant is.
Het is het doel van het werk dat bepa alt welke coördinatensystemen die in geodesie worden gebruikt, het beste kunnen worden gebruikt. Voor werk in kleine gebieden is het handig om rechthoekige en polaire coördinatensystemen te gebruiken, en voor het oplossen van grootschalige problemen zijn systemen nodig die het hele grondgebied van het aardoppervlak kunnen bestrijken.
