Рівень поверхні, геоид, референц-еліпсоїд - студопедія

Реальна поверхня Землі являє собою складну структуру, яка не піддається математичному опису, що виключає її використання в якості загальної фігури Землі для використання в геодезії. З огляду на, що поверхня води Світового океану має відносно просту форму і займає майже ¾ (71%) поверхні Землі, доцільно за загальну фігуру Землі прийняти тіло, обмежене поверхнею води океанів. Така поверхня називається уровенной. Основне її властивість полягає в тому, що на ній потенціал сил тяжіння має одне і те ж значення, тобто ця поверхня перпендикулярна до прямовисної лінії і, таким чином всюди горизонтальна.

У загальному випадку уровенних поверхонь можна провести безліч, але всі вони будуть розташовуватися на різній відстані від центру Землі (рис. 1.1, а). Та з них, яка співпаде з поверхнею Світового океану, що знаходиться в стані повного спокою і рівноваги, називається основною рівної поверхнею і продовжена під материками утворює фігуру, яка в геодезії прийнята за загальну фігуру Землі і має назву геоїд.

ВУкаіни за основну прийнята рівень поверхні, що проходить через нуль Кронштадтського футштока, який на 10 мм вище середнього рівня Балтійського моря. (Футшток - рейка з поділами, встановлена ​​на водомірному посту для спостереження за рівнем води в океані, морі, річці і т.д. Кронштадский футшток встановлений на мосту через обвідний канал. Нуль Кронштадського футштока відповідає середньому рівню оди в Фінській затоці за період спостереження з 1825-1840 рр. Нуль футштока називається ординар). Основна рівень поверхні через відмінності температури і солоності води в різних точках Світового океану інших причин не збігається із середньою невозмущенной поверхнею морів і океанів. Відхилення середнього уроня океану від геоїда може досягати 1 м, тому розрізняють поверхню геоїда і топографічну поверхню морів і океанів.

Кривизна поверхні геоїда змінюється за законами, не піддається або трудноподдающихся математичному опису.

Точніше розгляд і дослідження з супутників показали, що Земля має грушоподібної форми, у неї є «вм'ятини» і «виступи», чітко проглядаються на тлі складної структури геоїда (найбільші вмятна розташовані на північний захід від Індії - глибина 59м і близько Антарктиди - 30 м; найбільш значні виступи у Папуа-Новій Гвінеї - 57 м і у Франції - 35 м) (рис. 1.1, б). Південний полюс на 44 м 70 см ближче до центру, ніж північний полюс, при цьому Південний полюс розташовується на 25 м 80 см нижче поверхні еліпсоїда, а Північний полюс виступає на 18 м 90 см. Встановлено також, що екватор Землі не коло, а еліпс , при цьому один з його «діаметрів» більше іншого на 200 м. Все це змусило відмовитися від використання геоїда для геодезичних обчислень.