|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
18 |
51˚35′ 17″,4820 |
78˚19′ 47″,6740 |
31175,628 |
56˚ 47′ 47″,9750 |
||
19 |
51˚35′ 32″,4820 |
78˚19′ 55″,1740 |
31175,629 |
56˚ 48′ 07″,9724 |
||
20 |
51˚35′ 47″,4820 |
78˚20′02″,6740 |
31175,630 |
56˚ 48′ 27″,9667 |
||
21 |
51˚36′02″,4820 |
78˚20′ 10″,1740 |
31175,631 |
56˚ 48′ 47″,9579 |
||
22 |
51˚36′ 17″,4820 |
78˚20′ 17″,6740 |
31175,631 |
56˚ 49′ 07″,9458 |
||
23 |
51˚36′32″,4820 |
78˚20′25″,1740 |
31175,630 |
56˚ 49′ 27″,9306 |
||
24 |
51˚36′ 47″,4820 |
78˚20′ 32″,6740 |
31175,629 |
56˚ 49′ 47″,9122 |
||
25 |
51˚37′02″,4820 |
78˚20′40″,1740 |
31175,628 |
56˚ 50′ 07″,8908 |
||
26 |
51˚37′ 17″,4820 |
78˚20′ 47″,6740 |
31175,626 |
56˚ 50′ 27″,8661 |
||
27 |
51˚37′ 32″,4820 |
78˚20′ 55″,1740 |
31175,624 |
56˚ 50′ 47″,8383 |
||
28 |
51˚37′47″,4820 |
78˚21′02″,6740 |
31175,622 |
56˚ 51′ 07″,8072 |
||
29 |
51˚38′02″,4820 |
78˚21′ 10″,1740 |
31175,618 |
56˚ 51′ 27″,7232 |
||
30 |
51˚38′ 17″,4820 |
78˚21′ 17″,6740 |
31175,615 |
56˚ 51′ 47″,7359 |
||
31 |
51˚38′ 32″,4820 |
78˚21′ 25″,1740 |
31175,611 |
56˚ 52′ 07″,6955 |
||
32 |
51˚38′47″,4820 |
78˚21′ 32″,6740 |
31175,606 |
56˚ 52′ 27″,6519 |
||
|
|
|
|
Д |
|
|
33 |
51˚39′02″,4820 |
78˚21′40″,1740 |
31175,602 |
56˚ 52′ 47″,6052 |
||
34 |
51˚39′ 17″,4820 |
78˚21′ 47″,6740 |
31175,596 |
56˚ 53′ 07″,5553 |
||
|
|
|
А |
31175,591И |
|
|
35 |
51˚39′ 32″,4820 |
78˚21′ 55″,1740 |
56˚ 53′ 27″,5024 |
|||
36 |
51˚39′ 47″ ,4820 |
78˚22′ 02″,6740 |
31175,584 |
56˚ 53' 47″,4461 |
||
37 |
51˚40′ 02″,4820 |
Б |
|
31175,581 |
56˚ 54′ 07″,4000 |
|
78˚22′ 10″,1740 |
||||||
38 |
51˚40′ 17″,4820 |
78˚22′ 17″,6740 |
31175,571 |
56˚ 54′ 27″,3244 |
||
39 |
51˚40′ 32″,4820 |
78˚22′ 25″,1740 |
31175,563 |
56˚ 54′ 47″,2588 |
||
|
И |
|
|
|
|
|
40 |
51˚40′47″,4820 |
78˚22′ 32″,6740 |
31175,555 |
56˚ 55′ 07″,1900 |
||
41 |
51˚41′ 02″,4820 |
78˚22′40″,1740 |
31175,550 |
56˚ 55′ 27″,1181 |
||
42 |
С |
78˚22′ 47″,6740 |
31175,539 |
56˚ 55′ 47″,0422 |
||
51˚41′ 17″,4820 |
||||||
43 |
51˚41′ 32″,4820 |
78˚22′ 55″,1740 |
31175,528 |
56˚ 56′ 06″,9650 |
||
44 |
51˚41′47″,4820 |
78˚23 02″,6740 |
31175,519 |
56˚ 56′ 26″,8837 |
||
Половина каждого эллипса, расположенная между полюсами, называется меридианом, который является одним из главных нормальных сечений.
М – радиус кривизны меридиана вычисляется по формуле
|
|
|
a(1−e |
2 |
)= |
|
a(1−e |
2 |
) |
|
|
|
|
|
(1) |
M = |
c |
= |
|
|
; W = (1−e2 sin2 |
B). |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
V 3 |
W 3 |
|
(1−e2 sin2 B)3 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Второе главное нормальное сечение, перпендикулярное меридиану, называется первым вертикалом.
~ 6 ~
N – радиус кривизны первого вертикала вычисляется по формуле
N = |
a |
= |
|
a |
|
|
. |
(2) |
W |
|
|
|
|
||||
|
|
1−e2 sin2 |
B |
|
||||
Среднее геометрическое значение из главных радиусов кривизны называется средним радиусом кривизны и вычисляется по формуле:
|
|
R = |
|
|
. |
|
|
|
|
(3) |
|
|
|
|
MN |
|
|
|
|
||||
|
Упражнение 2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
И |
|
|
Рассчитать приближенную разницу между геодезической и гео- |
|||||||||||
центрической широтами по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
″ |
= |
1 |
′′ 2 |
sin 2B |
|
(4) |
|||
|
(В −Ф) |
|
p e |
|
|
||||||
|
|
А |
|
|
|
|
|
||||
|
Б |
|
|
|
|
|
|
широтами по формуле |
|||
и разницу между геодезической и приведеннойД |
|||||||||||
|
|
″ |
= |
1 |
′′ |
2 |
sin 2B . |
(5) |
|||
|
(В −U ) |
2 |
p e |
|
|
||||||
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
В формулах (4) и (5) B – гео- |
|||||||
|
|
дезическая широта. |
Геодезической |
||||||||
|
|
широтой B называется острый угол |
|||||||||
С |
|
|
|
между нормалью |
к поверхности |
||||||
|
|
|
эллипсоида проходящей через дан- |
||||||||
|
|
|
|
ную точку и плоскостью экватора. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Геоцентрической широтой Φ |
|||||
|
|
|
|
называется угол между радиусом- |
|||||||
|
|
|
|
вектором ρ |
точки М и плоскостью |
||||||
|
|
|
|
экватора EE1 (рис. 1). |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Радиус-вектор ОМ меридиан- |
|||||
|
|
|
|
ного эллипса (рис.1), проведён из |
|||||||
|
|
|
|
центра эллипса к точке М. Угол |
|||||||
|
|
|
|
МОЕ1 |
|
|
– геоцентрическая широта |
||||
|
|
|
|
точки |
|
М. |
|
|
|||
~ 7 ~
Формула связи геоцентрической широты и геодезической
tgФ = (1- e2 )tgB .
Формула связи приведённой широты и геодезической
tgB = (1- e′2 )tgU .
Точка М находится на поверхно- |
|
|
|||||
сти земного эллипсоида (рис. 2). Чтобы |
|
|
|||||
получить приведенную широту U не- |
|
|
|||||
обходимо продолжить |
|
ординату |
из |
|
|
||
точки М до пересечения с окружно- |
|
|
|||||
стью в точке m. Центр окружности на- |
|
|
|||||
ходится в точке O, радиус равен боль- |
|
|
|||||
шой полуоси эллипсоида. |
|
|
|
Д |
|
||
Упражнение 3 |
А |
И |
|
||||
|
|
|
|
||||
|
Б |
|
|
|
|||
Вычисление длин дуг меридианов |
|
|
|||||
S и параллелей s. |
|
|
|
|
|
|
|
Длину дуги меридиана S между точками на эллипсоиде, когда |
|||||||
расстояние не превышает 40 – 50 км вычислить по формуле |
|
||||||
С |
S |
= M m |
(B |
− B )″ |
, |
(6) |
|
|
2 |
1 |
|||||
И |
|
|
p′′ |
|
|
||
где В11 – широта первой точки, взятая из табл. 1 по порядковому но-
меру студента в журнале преподавателя; В2 – широта второй точки В2 = 51º59'00"+ (№)", где № – порядко-
вый номер студента в журнале;
Mm – радиус кривизны меридиана, вычисленный по средней широ-
те.
Найдём среднюю широту
Bm = B1 +2 B2 .
~ 8 ~
Пример. По списку в журнале порядковый номер студента 10. Из табл. 1 выбираем широту точки 1. В1 = 51˚33'17",482
Широта точки 2 будет В2 = 51˚59'00",0 + (№)" = 51˚59'10",0,
где № – порядковый номер студента в журнале (в секундах). Средняя широта Вm составит
|
|
|
|
′ |
|
′′ |
|
′ |
′′ |
|
|
′ ′′ |
|
|
|
|
Bm = |
51°33 17 |
,5 +51°59 10 ,0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
= 51°46 13 ,75. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Вычислить длину дуги параллели s : |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
s = N cos B |
l′′ |
, |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ρ′′ |
|
|
|
|
где N |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|||
– радиус кривизны первого вертикала, вычислить по (2). |
|||||||||||||
В1 |
– широта, взятая из табл. 1 по порядковому номеру студента в |
||||||||||||
списке преподавателя; |
|
А |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
l′′– разность долгот в секундах:l′′ = L2 − L1; |
|
|
|||||||||||
L1 – долгота первой точки, взятая из таблицы 1; |
|
||||||||||||
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L2 – долгота второй точки: |
L2 |
= 78˚45'00",0 + (№)", где № – число |
|||||||||||
секунд, равное порядковому номеру студента в журнале. |
|||||||||||||
Пример. ПорядковыйБномер студента – 44. |
|
||||||||||||
Долгота L2 = 78˚45′44″,0, долгота L1 = 78˚23′02″,674, разность |
|||||||||||||
долгот l |
|
= 78˚45′44″,0 – 78˚23′02",674 = 1361″,326. |
|
||||||||||
|
|
′′ |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
||||||||
а – большая полуось эллипсоида, а = 6378245,00 м; α = 1/298,3;
е′2 – второй эксцентриситет меридианного эллипса; b – полярная или малая полуось эллипсоида;
е2 – первый эксцентриситет меридианного эллипса,
′2 |
|
a2 −b2 |
|
|
e2 |
|
|
2 f −1 |
; |
f |
|
1 |
; |
′2 |
= 0,006 73852 5415; |
||
= |
= |
1−e2 = |
(f −1)2 |
= |
α |
||||||||||||
e |
b2 |
е |
|||||||||||||||
|
b = a(1−α)= a |
|
= c(1−e2 ); |
|
|
||||||||||||
|
1−e2 |
|
b = 6356 863,01877 м; |
||||||||||||||
~ 9 ~
|
e2 = |
a2 −b2 |
= |
|
e′2 |
= |
2 f −1 |
; |
|
e2 = 0,006 69342 1623; |
||||||||
|
a2 |
1+e2 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
f 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a 1−e |
2 |
|
|
|
средний радиус кривизны |
|
R = |
|
MN = |
, |
|||||||||||||
|
|
(1−e2 sin |
2 B) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2.2. Вычисление длины дуги меридиана для эллипсоидов |
||||||||||||||||||
Даны точки с широтами В1 , В2 , В3 иВ4 (табл.2), где № – по- |
||||||||||||||||||
рядковый номер студента в журнале преподавателя. |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
|
Таблица 2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|||
Длина дуги |
|
Широта |
|
|
|
|
|
Числовое значение |
|
|
|
|||||||
меридиана |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
||||
S1 |
|
|
В1 |
|
|
|
|
|
33˚00′18″,2632 + № 1′ |
|
||||||||
|
|
|
В2 |
|
|
|
|
|
45˚00′34″,8726 + № 2′ |
|
||||||||
S2 |
|
|
В3 |
|
|
|
|
|
63˚00′26″,3846 – № 4′ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
В4 |
|
|
|
|
|
80˚00′39″,6715 – № 3′ |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Эллипсоид Ф. Н. Красовского: a = 6 378245, α = 1/298,3. |
||||||||||||||||||
Геодезическая система координат ГСК–2011: a = 6 378136,5, |
||||||||||||||||||
Необходимо рассчитатьИ |
|
|
|
|
|
|
|
α = 1/298,2564151. |
||||||||||
|
Задание |
|
|
|
|
|
||||||||||||
длины дуг от экватора до каждой из че- |
||||||||||||||||||
тырех точек по разным формулам для системы координат СК–95 – |
||||||||||||||||||
эллипсоид Ф. СН. Красовского и для системы ГСК–2011. |
|
|
|
|||||||||||||||
Пример. Для студента, порядковый номер которого 1, найдём |
||||||||||||||||||
|
|
|
В2 = 45˚02'34", 8726; |
В1 =33˚01'18",2632. |
||||||||||||||
По широтам B1, B2, B3 и B4 найти дуги меридиана X от экватора до точек с заданными широтами по формулам
X = a0 B − |
a2 |
sin |
2B + |
a4 |
sin B − |
a6 |
sin B +... |
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
6 |
|
||||
a |
|
= m − |
m2 |
|
+ |
3 m + |
|
5 |
|
m , m = a(1−e2 ); |
||||||
|
2 |
|
16 |
|
||||||||||||
|
0 |
0 |
|
|
8 |
4 |
|
6 |
0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
~ 10 ~ |
|
|
|
|
|
||||