| CATEGORII DOCUMENTE |
| Demografie | Ecologie mediu | Geologie | Hidrologie | Meteorologie |
1. Sisteme de coordonate naturale utilizate frecvent in geodezia fizica (teoretica)
Asa cum s-a mentionat si in capitolul anterior, exista o legatura de principiu (chiar o interpatrundere) intre principalele sisteme de coordonate utilizate in astronomia de pozitie si geodezia fizica (teoretica).
1.1. Sistemul Inertial Conventional a fost expus in amanunt in 1.4.1., fiind util si in multe lucrari de geodezie fizica (teoretica).
Sistemul Terestru Conventional (CTS).
Sistemul Terestru Conventional (CTS) este sistemul de
referinta fundamental al geodeziei
fizice, avand legaturi simple la
Sistemul Inertial Conventional
(o rotatie a planului (XCTS YCTS) in raport cu planul (
Nota:
Datorita
fenomenelor de precesie si
nutatie, unghiul sideral la
Prin
unghiul sideral la
Sistemul CTS poate fi descris astfel:
originea O a sistemului se afla in centrul de masa al Pamantului (de aceea sistemul este denumit geocentric), la fel ca si in sistemul CIS;
axa ZCTS coincide cu axa ZT, fiind orientata din geocentru spre Polul Nord Ceresc mediu (Originea Conventionala Internationala);
axa XCTS se afla situata la
intersectia dintre planul meridian astronomic al punctului
axa YCTS completeaza sistemul cartezian (XCTS, YCTS, ZCTS).
Prin punctul S situat pe suprafata fizica a
Pamantului trece verticala locului,
denumita si linie de
forta, materializata in Fig. 1.6
prin 
. Aceasta este, in principiu, o curba oarecare
(perpendiculara pe suprafetele de nivel pe care le intalneste) asa cum se va trata mai in detaliu in
cap.
In cadrul sistemului CTS se opereaza, de regula, cu coordonatele
astronomice 
si L
, care se definesc in felul urmator:
FS (latitudinea astronomica geodezica) este unghiul format de verticala locului cu ecuatorul ceresc;
LS longitudinea astronomica geodezica) este unghiul diedru format de meridianul astronomic
instantaneu (in timpul masurarii) al punctului S si meridianul
origine (al punctului
Nota:
Meridianul astronomic instantaneu este format de veticala locului si Axa de Rotatie a Pamantului la momentul cand se fac masuratorile. La acel moment Axa de Rotatie a Pamantului nu trece prin Polul Nord Ceresc Pn (care reprezinta o pozitie medie a acestuia in miscarea sa pe bolta cereasca) si de aceea urma meridianului instantaneu in planul ecuatorului ceresc nu trece prin originea sistemului.
Cele doua coordonate FS si LS definesc doar pozitia verticalei locului (care trece prin S) si nu si pozitia punctului S pe suprafata fizica a Pamantului.
In acest scop, geodezia a introdus o suprafata auxiliara conventionala - Geoidul (Listing 1873), care este suprafata de nivel zero folosita in geodezie in sistemele de altitudini (detalii se vor prezenta in cap. 9).
Rezulta cea de a treia
coordonata 
- altitudinea
ortometrica a punctului S, care
impreuna cu FS
si LS pot defini pozitia punctului S pe suprafata
fizica a Pamantului.
Sisteme de coordonate geodezice conventionale
Aceste sisteme sunt definite prin elemente care nu au echivalente naturale.
1. Sistemul de coordonate elipsoidale. Deoarece Geoidul este o suprafata complexa, extrem de ondulata, descrierea sa geometrica (sau analitica) este imposibila. Geoidul poate fi reprezentat doar printr-o ecuatie de natura fizica, devenind astfel o suprafata de referinta in multe sisteme de altitudini
Geoidul Elipsoidul de Referinta BS S1 LS XCTS
(GAM) Xe YCTS Ye (CIO) ZCTS O Oe Ze
Fig. Pozitia relativa a Elipsoidului de Referinta in raport de Geoid.
Pentru a se putea efectua
calcule complete in sisteme spatiale, Geoidul a fost inlocuit in Geodezie printr-un elipsoid de rotatie (cu turtire mica la poli). In acest fel
calculele din geodezia superioara devin
nu numai mai simple dar conduc, in acelasi timp, la pozitionarea punctelor
geodezice cu o precizie relativa
mult mai mare in comparatie cu pozitionarile astronomice, care
au caracter absolut
H
S
In decursul anilor s-au folosit mai multi elipsoizi de referinta, pentru a caror determinare s-au folosit diverse solutii:
originea sistemului elipsoidal Oe sa fie situata cat mai aproape de centrul de masa O al sistemului CTS;
axa de coordonate OeXe sa fie cat mai apropiata de OXCTS, si in mod analog se intentioneaza cu celelalte doua axe OeYe si respectiv OeZe;
elipsoidul (suprafata de ordinul II) sa fie incadrat optimal in interiorul suprafatei geoidului (abateri pozitive si negative cat mai mici si egale numeric intre cele doua suprafete).
In etapa
actuala receptoarele care primesc semnale de la constelatiile de
sateliti determina coordonatele carteziene 
la nivelul terenului: 
, 
si 
.
Simultan se
determina un alt grup de trei coordonate care definesc, de asemenea,
pozitia spatiala (tridimensionala) a punctului de
statie S: BLH.
Pentru
elucidarea definitiilor care vor urma este necesara introducerea
notiunii de normala la elipsoid 
. Aceasta este o dreapta ce trece prin punctul de
statie St oarecare de pe suprafata Pamantului si
este perpendiculara pe elipsoid.
Normala la elipsoid impreuna cu axa Ze formeaza meridianul geodezic al punctului S.
Acum se pot defini primele doua coordonate geodezice folosite in geodezia elipsoidala:
BS = latitudinea geodezica (unghiul format de normala la elipsoid cu planul ecuatorului sau);
LS
= longitudinea geodezica
(unghiul diedru format de meridianul geodezic al punctului considerat cu planul meridianului geodezic al
observatorului
Analog ca
in sistemul anterior, coordonatele BS, LS definesc doar
pozitia in spatiu a normalei la elipsoid. Pentru
definirea pozitiei punctului St de pe suprafata terenului
mai este necesara o a treia coordonata elipsoidala si
anume:
= altitudinea elipsoidala a punctului S, raportata, de
aceasta data, la suprafata elipsoidului folosit.
Precizia de
determinare actuala a coordonatelor 
este situata in
domeniul centimetrului, fiind cu cel putin un ordin de marime
superioara preciziei obtinuta de geodezie in epoca
anterioara aparitiei satelitilor artificiali ai Pamantului.
Geodezia
elipsoidala clasica (pana la aparitia satelitilor
artificiali) lucreaza cu punctele proiectate pe elipsoidul de referinta 
. Acestea au urmatoarele coordonate:
coordonate carteziene: Xe = 
, Ye = 
, Ze = 
;
coordonate geodezice BS, LS, 
.
Elipsoidul folosit actualmente in
Sistemul de coordonate plane. Deoarece calculele pe elipsoidul de referinta sunt dificil de efectuat, acestea sunt necesare numai pentru distante foarte mari (20 - 60 km) in lucrarile de geodezie superioara. Pentru lucrari desfasurate pe suprafete mici (topografie, cadastru) punctele geodezice se proiecteaza intr-un plan de proiectie, problematica ce se va aborda la o alta disciplina universitara: cartografia matematica
3. Datele geodezice de referinta
Fig.
3. Datele geodezice fundamentale de referinta.
3.1. Datele geodezice fundamentale de referinta servesc la incadrarea optima a elipsoidului de
referinta in interiorul geoidului, pentru suprafata avuta
in vedere (o
Se considera F un punct fundamental pentru care se cunosc atat coordonatele astronomice de pozitie (FF LF) cat si coordonatele geodezice elipsoidale (BF, LF).
Punctul F este un punct de la care se incep calculele in reteaua geodezica considerata si de aceea el este denumit punct fundamental. De regula, punctul fundamental este reprezentat de un observator astronomic cu mare traditie (cu peste 100 ani vechime sau chiar mult mai mult) in care exista un pilastru principal al carui centru reprezinta asa numitul punct fundamental.
Exemple:
In anul 1930 s-a adoptat ca punct fundamental pentru Romania observatorul astronomic militar din Dealul Piscului cu o vechime de 120 ani. Acest observator ca punct fundamental al retelei de triangulatie a Romaniei a fost folosit in perioada 1930-1950.
Observatorul de la Pulkovo, situat in Federatia Rusa, la cca 2000 km de Bucuresti, are o vechime de cca 200 ani. A fost folosit ca punct fundamental pentru reteaua Europei de est, iar pentru Romania intre 1950 si pana in prezent.
Asa cum se observa din Fig. 3:
(1)
= punctul in care verticala
locului intersecteaza geoidul;
= punctul in care normala
la elipsoid intersecteaza elipsoidul.
Legatura
dintre coordonatele astronomice si coordonatele elipsoidale se poate
urmari efectuand o sectiune verticala prin punctul fundamental F.
Pe figura s-au notat:
- deviatia verticalei in punctul F, cu componentele
astronomo-geodezice:
- ondulatia geoidului in
punctul fundumental F;
Se demonstreaza in geodezia superioara urmatoarele ecuatii:
(2)
- componenta
astronomo-geodezica in meridian;
- componenta
astronomo-geodezica in primul vertical.
Pe altitudini:
, (3)
NF - ondulatia geoidului in punctul fundamental F;
- perturbanta (anomalia) altitudinii in sistemul normal
al lui Molodensk folosit actualmente
oficial in Romania (cap. 2).
Asa cum este reprezentat si in figurile 3 si 4, in realitate uF 0, NF
Pentru a se face o prima determinare a coordonatelor punctelor retelei astronomo-geodezice de ordinul I s-au introdus urmatoarele ipoteze:
care, evident,
contrazice realitatea 
(4)
Ipoteza mentionata mai sus are semnificatia fizica de a accepta ca in punctul fundamental geoidul este tangent la elipsoid:
care, evident,
contrazice realitatea 
(5)
unde I este un punct
O oarecare justificare a ipotezelor introduse consta in faptul ca observatiile astronomice FF si LF s-au desfasurat pe o perioada foarte indelungata de timp. Urmare a ipotezelor de mai sus rezulta consecintele
(6)
In Romania, sistemul oficial de coordonate B, L are ca elipsoid de referinta elipsoidul Krasovski iar ca punct zero fundamental Observatorul astronomic din Pulkovo (Federatia Rusa).
3. Datele geodezice de referinta sunt acele marimi strict necesare si suficiente pentru a incadra o anumita retea geodezica in sistemul de coordonate corespondent.
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 3627
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
