Za rješavanje većine problema u primijenjenim znanostima potrebno je poznavati položaj objekta ili točke koji se određuje pomoću jednog od prihvaćenih koordinatnih sustava. Osim toga, postoje sustavi visine koji također određuju visinsku lokaciju točke na Zemljinoj površini.
Što su koordinate
Koordinate su numeričke ili abecedne vrijednosti koje se mogu koristiti za određivanje položaja točke na terenu. Kao rezultat toga, koordinatni sustav je skup vrijednosti iste vrste koje imaju isti princip za pronalaženje točke ili objekta.
Pronalaženje lokacije točke potrebno je za rješavanje mnogih praktičnih problema. U znanosti kao što je geodezija, određivanje položaja točke u danom prostoru glavni je cilj na kojem se temelji sav daljnji rad.
Većina koordinatnih sustava, u pravilu, definira položaj točke na ravnini ograničenoj samo s dvije osi. Odrediti položaj točkeu 3D prostoru također se primjenjuje visinski sustav. Uz njegovu pomoć možete saznati točnu lokaciju željenog objekta.
Ukratko o koordinatnim sustavima koji se koriste u geodeziji
Koordinatni sustavi definiraju položaj točke na zemljinoj površini dajući joj tri vrijednosti. Principi njihovog izračuna su različiti za svaki koordinatni sustav.
Osnovni prostorni koordinatni sustavi koji se koriste u geodeziji:
- Geodezija.
- Geografski.
- Polar.
- Pravokutni.
- Zonalne Gauss-Krugerove koordinate.
Svi sustavi imaju vlastitu početnu točku, vrijednosti za lokaciju objekta i opseg.
Geodetske koordinate
Glavna figura koja se koristi za mjerenje geodetskih koordinata je zemaljski elipsoid.
Elipsoid je trodimenzionalni komprimirani lik koji najbolje predstavlja oblik globusa. Zbog činjenice da je globus matematički netočan lik, umjesto njega se za određivanje geodetskih koordinata koristi elipsoid. To olakšava izvođenje mnogih izračuna za određivanje položaja tijela na površini.
Geodetske koordinate definiraju tri vrijednosti: geodetska širina, dužina i nadmorska visina.
- Geodetska zemljopisna širina je kut čiji početak leži na ravnini ekvatora, a kraj na okomici,povučen do željene točke.
- Geodetska dužina je kut koji se mjeri od nultog meridijana do meridijana na kojem se nalazi željena točka.
- Geodetska visina - vrijednost normale povučene na površinu elipsoida Zemljine rotacije iz zadane točke.
Geografske koordinate
Za rješavanje visokopreciznih problema više geodezije potrebno je razlikovati geodetske i geografske koordinate. U sustavu koji se koristi u inženjerskoj geodeziji takve se razlike u pravilu ne prave zbog malog prostora koji pokriva rad.
Za određivanje geodetskih koordinata, elipsoid se koristi kao referentna ravnina, a geoid se koristi za određivanje geografskih koordinata. Geoid je matematički netočan lik, bliži stvarnom liku Zemlje. Njegova se ravna površina smatra ona koja se nastavlja ispod razine mora u svom mirnom stanju.
Geografski koordinatni sustav koji se koristi u geodeziji opisuje položaj točke u prostoru s tri vrijednosti. Definicija geografske dužine podudara se s geodetskom, budući da će nulti meridijan, nazvan Greenwich meridijan, također biti referentna točka. Prolazi kroz istoimeni opservatorij u gradu Londonu. Geografska širina određena je iz ekvatora nacrtanog na površini geoida.
Visina u lokalnom koordinatnom sustavu koji se koristi u geodeziji mjeri se od razine mora u mirnom stanju. Na području Rusije i zemalja bivše Unijeoznaka iz koje se određuju visine je kronštatska stopa. Nalazi se na razini B altičkog mora.
Polarne koordinate
Polarni koordinatni sustav koji se koristi u geodeziji ima i druge nijanse mjerenja. Koristi se u malim područjima terena za određivanje relativnog položaja točke. Referentna točka može biti bilo koji objekt označen kao izvor. Dakle, pomoću polarnih koordinata nemoguće je odrediti jednoznačan položaj točke na teritoriju globusa.
Polarne koordinate definirane su s dvije vrijednosti: kutom i udaljenosti. Kut se mjeri od sjevernog smjera meridijana do određene točke, određujući njezin položaj u prostoru. Ali jedan kut neće biti dovoljan, pa se uvodi radijus vektor - udaljenost od stajaće točke do željenog objekta. S ova dva parametra možete odrediti lokaciju točke u lokalnom sustavu.
Uobičajeno, ovaj koordinatni sustav se koristi za inženjerske radove koji se izvode na maloj površini zemlje.
Pravokutne koordinate
Pravokutni koordinatni sustav koji se koristi u geodeziji također se koristi u malim područjima terena. Glavni element sustava je koordinatna os iz koje se vrši referenca. Koordinate točaka nalaze se kao duljina okomica povučenih od osi apscise i ordinate do željene točke.
Sjeverni smjer osi X i istok Y osi smatraju se pozitivnim, dok se jug i zapad smatraju negativnim. Ovisno o znakovima i četvrtinama, oni određuju mjesto točke u prostoru.
Gauss-Krugerove koordinate
Gauss-Krugerov koordinatni zonski sustav sličan je pravokutnom. Razlika je u tome što se može primijeniti na cijelo područje globusa, a ne samo na mala područja.
Pravokutne koordinate Gauss-Krugerovih zona zapravo su projekcija globusa na ravninu. Nastao je u praktične svrhe za prikaz velikih područja Zemlje na papiru. Prijenos izobličenja smatra se zanemarivim.
Prema ovom sustavu, globus je podijeljen po geografskoj dužini na zone od šest stupnjeva s aksijalnim meridijanom u sredini. Ekvator je u središtu duž vodoravne linije. Ukupno postoji 60 takvih zona.
broj zone.
Vrijednosti osi X u Rusiji su obično pozitivne, dok Y-vrijednosti mogu biti negativne. Kako bi se izbjegao znak minus u vrijednostima osi apscise, aksijalni meridijan svake zone uvjetno se pomiče 500 metara prema zapadu. Tada sve koordinate postajupozitivno.
Koordinatni sustav je predložio Gauss kao mogući, a matematički izračunao Krueger sredinom dvadesetog stoljeća. Od tada se koristi u geodeziji kao jedan od glavnih.
Sustav visine
Sustavi koordinata i visina koji se koriste u geodeziji koriste se za točno određivanje položaja točke na Zemlji. Apsolutne visine mjere se od razine mora ili druge površine koja se uzima kao izvorna. Osim toga, postoje relativne visine. Potonji se računaju kao višak od željene točke do bilo koje druge. Prikladni su za rad u lokalnom koordinatnom sustavu kako bi se pojednostavila naknadna obrada rezultata.
Primjena koordinatnih sustava u geodeziji
Osim gore navedenih, postoje i drugi koordinatni sustavi koji se koriste u geodeziji. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke. Postoje i vlastita područja rada za koja je relevantna ova ili ona metoda određivanja lokacije.
Svrha rada je ta koja određuje koji se koordinatni sustavi koji se koriste u geodeziji najbolje koristiti. Za rad u malim područjima prikladno je koristiti pravokutne i polarne koordinatne sustave, a za rješavanje problema velikih razmjera potrebni su sustavi koji omogućuju pokrivanje cijelog teritorija zemljine površine.
