Высота, если говорить о ее определении с физической точки зрения, связана с работой, выполняемой в поле силы тяжести. Эти показатели у точек, находящихся на одной поверхности, могут быть идентичными при условии, что потенциал, характерный для силы тяжести, является постоянной величиной. В рассматриваемой ситуации мера высоты представляет собой работу, совершаемую посредством силы тяжести и другой силы в процессе перемещения массы между разными точками. Именно в этом и заключается разность, наблюдаемая в потенциалах двух точек.
В геодезии зачастую применяется такой термин, как разность высот. Если рассматривать его значение в геометрическом аспекте, определение происходит посредством метода геометрического нивелирования. Разность физических высот, а также разность потенциалов можно узнать из нивелирования вследствие определения силы тяжести.
В топографии также измеряется средняя точность, но для этого понятие высоты слегка видоизменяется. Так что поверхности начинают располагаться параллельно между собой. В свою очередь, параметры физических и геометрических высот между собой равны.
Поверхность по уровню на 100% совпадает с поверхностью воды при условии, что ее состояние спокойное. При всем этом она выступает в качестве продолжения материков. Фигуру геоида эксперты предложили как величину, которая как раз и определяет размерные параметры планеты, а также ее форму. Такие понятия применяются на практике с середины 20-го столетия.
Системы высот в геодезической науке
Чтобы осуществлять определение пространственных точек грамотно, принято использовать такие системы:
· абсолютная схема;
· геодезическая;
· относительная;
· комбинированная.
Определение абсолютной высоты (Ho) происходит на базе расстояния. Оно, в свою очередь, отсчитывается в направлении отвесной линии от поверхности геоида до конкретной точки. Данная система имеет альтернативное название – ортометрическая.
Что касается геодезической высоты (Ht), ее определение происходит на основании расстояния, отсчитываемого в направлении от эллипсоида до конкретного места.
Относительная система (HY) измеряется от абсолютно любой поверхности, то есть уровенная часть в данном случае не задействуется.
Комбинированный, или обобщенный механизм получил на территории Российской Федерации достаточно широкое распространение. Он представляет собой не что иное, как отсчет в направлении отвесной линии от места, где находится поверхность квазигеоида, находящаяся непосредственно у геоида. Квазегеоид был предложен специалистом из СССР по имени М. С. Молоденский. Он был нужен для того, чтобы решить задачу, связанную с определением строгой фигуры Земли.
Система нормальных и динамических высот
На территории России используется две системы высот. В первую очередь, это механизм динамических параметров, а также схема нормальных значений. В процессе проведения комплекса работ в сфере геодезии специалисты сталкиваются с необходимостью расчета динамических высот. Это нужно в процессе работы неподалеку от гидротехнических объектов, создаваемых на внушительных территориях. Для них характерны качества постоянности в рамках уровенной поверхности.
На основании значений этих высот специалисты определяют направление, в котором течет вода во всей этой системе. Однако сам по себе механизм характеризуется определенными недостатками, которые стоит принимать во внимание в процессе составления расчетов. Данная система не способствует решению поставленных задач, а также достижению имеющихся целей.
На территории РФ принято использовать систему, которая подходит для всего этого максимально. Это система оптимальных высот, способствующая определению положений точек в том или ином пространстве. Она непостоянна, так что все измерения организуются в рамках измерений высот по направлению с севера на юг. По величине допустима возможность использования нормальных показателей для определения средней отметки точности. Эксперты применяют метод совместного использования одновременно нескольких схем. В случае острой необходимости можно уделить внимание какому-то конкретному механизму.
В России также зачастую используется репер, который тесно и непосредственно связан с уровнемером. Измерения в таком случае организуются круглосуточно. Они позволяют определять положение, в котором находится уровень моря. В качестве основы принимается средняя отметка Балтийского моря – Нуль Крондштатского Футштока, который удалось зафиксировать в отрезок времени с 1825 по 1839 годы.
Гипсометрическая высота, обозначаемая как HY, имеет тесную и непосредственную взаимосвязь с геодезической высотой (H). В процессе проведения расчетов применяются параметры аномалии высоты, или высоты квазигеоида. Она свидетельствует об уклонениях в рамках земного гравитационного пола в сравнении с модельными отметками.
Если вести речь о высоте самого квазигеоида, ее не составит труда получить на основании комплекса данных, взятых вследствие организации астрономо-гравиметрического нивелирования. Абсолютно любой пользователь может в самостоятельном порядке определять приближенное значение этой отметки. Достичь его можно, разложив геопотенциал в соответствии с американской и российской системой показателей.
Наряду с этим достаточно широкое распространение получила местная схема, используемая в процессе определения высот. Это Тихоокеанская система, которая является ниже в сравнении с Балтийским механизмом на 1873 мм.
Как изобразить земную поверхность: варианты
Расположение точек, а также линий, углов и контуров на конкретной местности происходит в соответствии с ее неровностями, т. е. возвышенностями и впадинами. Такие структуры представляют собой не что иное, как пространственные формы. Их изображение осуществляется на носителях бумажного типа в виде плана или карты. В процессе выполнения этих задач возникают определенные проблемы. В целях детального изображения планетарной поверхности на плоскости принято использовать способ проекции.
Говоря простыми словами, разные точки местности проецируются с помощью отвесов. В условиях относительно малых площадей уровенная поверхность может быть плоскостью. Что касается точек, они переносятся на горизонтальное основание, при этом потери недопустимы. Именно за счет этих данных и происходит образование координат, формирование плана местности. Что касается длин линий, они сменяются проекциями горизонтального типа.
Общая информация о системах координат в геодезической науке
Геодезисты используют географическую, зональную и полярную систему. Они определяют точки по отношению к меридиану и экваториальной части, для этого используются базовые координаты, в частности, широта и долгота. В этом и заключается общепринятая координатная система. Что касается самих точек, их определение традиционно происходит путем организации геодезических измерений и длительных наблюдений астрономов. Если они определены верно, не составит труда рассчитать зональные прямоугольные элементы с использованием зональной системы плоских координат
