// Вие четете...

Ниво на океана

Понятия и определения при хидрографските изследвания.

„За да научиш, трябва да попиташ.“

Основни методи на хидрографските изследвания се явяват натуралните измервания на геометричните и физичните параметри. Тези измервания, естествено се изпълняват на реалната повърхност на Земята. Те служат за изходни величини за последващо изобразяване на части от хидросферата на плоските картни листи, а също така и за решаване на други задачи.

За да бъдат решени указаните задачи на повърхността на Земята е необходимо преди всичко да се знаят формата и размерите на тази повърхност. Реалната повърхност на Земята, заради нейната сложност не може да се използва за съставянето на карти и за решаването на много геометрични задачи. Поради тази причина приложните науки използват с някакво приближение към реалната повърхност: геоида, сфероида, земния елипсоид, кълбото.

Геоид се нарича такава фигура на Земята, която се образува от уровената повърхност (ниво) на Световния океан при състояние на пълен покой и продължаваща под материците. Това продължаване се осъществява така, че във всяка точка от повърхността отвесната линия да остава към нея като нормала. Вследствие на неравномерното разпределение на масата вътре в Земята геоидът като една от еквипотенциалните повърхности на силата на тежестта има сложна форма и поради това не се използва за решаване на упоменатите задачи.

Земен сфероид се нарича елипсоид, който характеризира фигурата и размерите на Земята. Той се образува в резултат на въртенето на плоска елипса около земната ос. Сравнително простото уравнение на елипсоида е определило неговото повсеместно използване за решаване на геодезичните и картографските задачи. Към това също е установено, че въртящия се елипсоид незначително се отличава от сфероида. В хидрографията понятията земен сфероид и елипсоид се отъждествяват.

За това, щото елипсоидът най-близко да подхожда към реалната форма на Земята се провеждат специални измервания, позволяващи да бъдат определени неговите елементи. Освен това, този елипсоид трябва да бъде съответно ориентиран в тялото на Земята. Само в този случай него го използват в качеството на фигура, на която проектират геодезични пунктове и разчитат техните координати.

Земният елипсоид, приет за обработка на геодезични измервания и с установена система от геодезични координати се нарича референц – елипсоид.

През 1946 г в качеството на референц – елипсоид е приет елипсоидът на Красовски със следните размери:

голяма полуос а = 6 378 245 м,

сплеснатост α = 1/298,3.

За ориентировка на елипсоида в тялото на Земята в качеството на изходни са приети координатите на центъра на кръглата зала на обсерваторията в Пулково и азимут от близко лежащия пункт Саблино към пункта Бугри, които се наричат изходни геодезични данни. Естествено, че повърхността на геоида и референц – елипсоида в Пулково ще се докосват.

В много страни се е работило по определянето на елементите на земния елипсоид и на тяхна база са били приети референц – елипсоиди, които са най-подходящи за съответните територии. През последните години по резултатите от астрономичните, спътниковите, гравиметричните и геодезичните наблюдения са се уточнили референц –елипсоиди за различните страни, континенти и са били извършени разчети за елементите на общ земен елипсоид. Така, по международната програма „Стандартна Земя” са били получени следните значения на елементите на общия земен елипсоид:

голяма полуос а = 6 378 142 м,

сплеснатост α = 1/298,25.

Различията в изходните елипсоиди е необходимо да се отчитат при използването на чуждестранни карти, а също така при определянето на координатите с помощта на радио навигационните системи или навигационните спътникови системи (GPS).

Земно кълбо – това е най-простата фигура от всички използвани за представянето на земната повърхност. Разбира се, че при замяната на реалната повърхност на Земята с кълбо възникват съществени изкривявания. Поради това замяната на земната повърхност с кълбо се допуска само при решаването на практически задачи в навигацията. В хидрографията повърхността на кълбото се използва за решаване на някои задачи като промеждутъчен етап, позволяващ да се оперира с много по-прости разчетни уравнения, а окончателните резултати се получават след като бъдат въведени поправките за повърхността на елипсоида.

Най-щателното и подробно изучаване на географските обекти си губи смисъла, ако е неизвестно тяхното положение на повърхността на Земята. Определянето на правилното взаимно разположение на районите на хидрографски изследвания на земната повърхност и последващото достоверно изобразяване на различните елементи на географската среда на морските карти се осигурява с използването на единна координатна система.

Получените в Пулково изходни геодезични данни за приетия в Русия, както и у нас референц – елипсоид са получили названието координатна система 1942 г. Всички хидрографски работи в нашата страна до скоро са се водили на основата на тази геодезична координатна система, а от преди десетина години се използва и WGS 84.

За геодезични координати се явяват три величини, две от които характеризират направлението на нормалата към повърхността на референц – елипсоида в дадена точка от пространството относно плоскостта на неговия екватор и началния меридиан, а за трета се явява височината на точката над повърхността на референц – елипсоида.

Първите две величини (геодезичната ширина и дължина) характеризират плановото положение на точките на повърхността на елипсоида. Предаването на плановите координати от изходния пункт на цялата територия на страната, в това число и на крайбрежието на моретата и океаните, протича по пътя на създадени геодезични мрежи.

Геодезична мрежа се нарича система от закрепени точки на земната повърхност, положението на които е определено в обща за тях система от геодезични координати.

Геодезична мрежа, осигуряваща разпространението на координатите на територията на държавата и явяваща се изходна за построяването на други мрежи се нарича държавна геодезична мрежа.

Геодезични мрежи, създавани при развитието на мрежи от по-висок порядък са получили названието сгъстени мрежи. Сгъстените геодезични мрежи, които са предназначени специално за осигуряването на снимки се наричат снимкови геодезични мрежи. Геодезичните мрежи се състоят от геодезични пунктове. Устройство или съоръжение, обозначаващо положението на геодезичен пункт на местността се нарича геодезичен знак, а устройството, явяващо се като носител на координати се нарича център на геодезичния пункт.

Съвкупността от геодезични мрежи и отделни геодезични пунктове, използвани за планово привързване е по същество плановата основа за хидрографските изследвания.

Развитието на снимковата мрежа и определянето на координатите на допълнителни геодезични пунктове на брега и в крайбрежната зона на островите или на плитчините се осъществява обикновено с геодезични способи: триангулация, полигонометрия, трилатерация; обратна, права и комбинирана засечка.

Предаването на координатите на кораба, намиращ се на голямо отдалечение от брега се осъществява предимно с помощта на наземни радио навигационни или космически навигационни и геодезични системи.

Интензивното използване на океаните рязко е увеличило изискванията към подробността и точността на хидрографските работи. Необходимостта от създаването на крупно мащабни карти на всеки район от Световния океан влече след себе си повишени изисквания към точността на определяне на координатите: за решаването на отделни приложни и научни задачи средната квадратична погрешност на координатите се ограничава от величината равна на 10 м, а еталонирането на измерителната апаратура от 1 м.

Такава точност не може да бъде осигурена от радио навигационните системи с далечно действие. Това обстоятелство определя необходимостта от разпространението на геодезичните способи за предаване и съхраняване на координатите за морските и океански райони.

Отбелязаната вече специфика на водната среда не позволява тук, ограничавайки механичното пренасяне, да се използват известните геодезични прийоми. Така е възникнало ново направление сред науката за Земята, наречена морска геодезия, наука, която се занимава с комплекс от работи, необходими за решаването на научни и приложни задачи по геодезия на море. Главни задачи на морската геодезия се явяват изучаването на формата на повърхността на океана и създаването на геодезична мрежа в океана.

Морската геодезична мрежа е необходима за определяне на плановите координати на морските геодезични пунктове в единна система, определянето на мястото на корабите по тези пунктове в процеса на хидрографските работи, а също така за калибриране на навигационната апаратура.

Морски геодезични пунктове ще наричаме точки с известни координати, закрепени на морското дъно, състоящи се от един или няколко знака, необходими за геодезичните измервания. Знаците на морските геодезични пунктове сами по себе си представляват хидроакустични устройства. В плитководните райони на геодезичните пунктове могат да бъдат закрепени надводни знаци.

Работите по развитието на бреговата снимкова мрежа и определяне на координатите на отделните пунктове се изпълняват от хидрографските подразделения. В качеството на изходна се използва държавната геодезична мрежа и сгъстената геодезична мрежа. Методиката на геодезичните работи, а също и изискванията за точност към построяването на снимковата мрежа и определянето на координатите на отделните пунктове се изучава в курса по геодезия и се регламентира от специални Правила за хидрографската служба.

Методите за създаването на морските геодезически мрежи се явяват предмет на научни изследвания и все още не са получили повсеместни практически проверки заради високата стойност и сложност на работите.

Следва да се има в предвид съществено отличие на морската геодезична мрежа, предизвикано от ограничената далечина на действие на хидроакустичните средства. Тук координатите на пунктовете от мрежата се определят независимо един от друг. За това се извършват многократни определения на координатите от хидрографския кораб, намиращ се в близост до установените на дъното знаци с помощта на геодезични или навигационни спътници. Едновременно с помощта на хидроакустичните устройства се измерват разстояния (разлики в разстоянията) до морските геодезични пунктове с цел предаване на координатите на техните знаци.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар