3)Система плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера

3)Система плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера

Систему координат Гаусса-Крюгера используют при крупномасштабном изображении значительных частей земной поверхности на плоскости. Система координат обладает особенностями, зависящими от выбранной проекции, т. е. метода отображения земной поверхности на плоскость. Для крупномасштабного картографирования необходима проекция, обеспечивающая сохранение подобного изображения фигур при переходе с поверхности шара на плоскость, возникающие при этом искажения размеров фигур должны быть малы и легко учитываться. Данным требованиям отвечает поперечно-цилиндрическая равноугольная проекция Гаусса- Крюгера. Изображение поверхности земного шара на плоскости в проекции Гаусса- Крюгера получают следующим образом. Поверхность разбивают меридианами на зоны шириной 3° или 6° по долготе. Земной шар вписывают в цилиндр так, чтобы плоскость экватора совместилась с осью цилиндра. Каждая зона из центра Земли проектируется набоковую поверхность цилиндра. После проектирования боковую поверхность цилиндра разворачивают в плоскость, разрезав её по образующим, проходящим через полюса. На полученном изображении средние (осевые) меридианы зон и экватор – прямые линии, остальные меридиана и параллели – кривые линии. Искажения размеров контуров вблизи средних (осевых) меридианов зон минимальны и возрастают по мере удаления к краям. Линия на поверхности шара длиной S при изображении её на плоскости получит искажение Δ S = ym 2 S/2R, где ym = (y1 + y2)/2 – среднее значение из ординат начальной и конечной точек линии, R – радиус Земли. Относительные искажения Δ S/S на краях шестиградусной зоны могут достигать величины порядка 1/1500, а трёхградусной – порядка 1/6000. Выбор ширины зоны зависит от того, с какой точностью должно вестись проектирование строительного комплекса. Если для проектирования нужны топографические материалы масштаба 1: 10000 и мельче, применяют шестиградусные зоны, для более крупных масштабов – трёхградусные. За начало отсчёта координат в каждой зоне принимают точку пересечения осевого меридиана - оси абсцисс Х и экватора – оси ординат Y. На картах проводят прямоугольную координатную сетку, состоящую из прямых линий, параллельных осевому меридиану и экватору. Расстояния между смежными линиями сетки составляют для масштаба 1: 10000, 1: 25000 и 1: 50000 один километр на местности. Система координат в каждой зоне одинаковая. Для территории России, расположенной в северном полушарии, абсциссы всегда положительны. Для того, чтобы и ординаты были всегда положительны, начало координат смещают на запад на 500 км (тогда все ординаты будут больше 100 и меньше 1000 км, т. е. будут выражаться трёхзначным числом в километрах). В этом случае все точки к востоку и западу от осевого меридиана будут иметь положительные ординаты. Такие ординаты называются преобразованными. Преобразованная ордината начинается с номера зоны. Например, если точка расположена в шестнадцатой зоне в 54 345 м к западу от осевого меридиана, то её преобразованная ордината равна 16 445 655 м, если же она лежит на том же расстоянии к востоку, то её преобразованная ордината равна 16 554 345 м

4)Ориентирование линий. Ориентирные углы и их взаимосвязь. Определение ориентированных углов по топографическим картам и планам.

Ориентировать линию на местности – значит определить её положение относительно другого направления, принятого за исходное. В качестве исходных в геодезии используют следующие направления: северное направление Nи истинного (географического) меридиана, северное направление Nм магнитного меридиана, северное направление Nо осевого меридиана зоны или направления, параллельного ему. Направление Nи - это горизонтальная линия в плоскости географического меридиана. Оно указывает на Северный полюс Земли. Направление Nм – это горизонтальная линия вплоскости магнитного меридиана, т. е. отвесной плоскости, проходящей через ось свободно подвешенной магнитной стрелки. Из-за неравномерности распределения магнитных масс в теле Земли направление магнитного меридиана не совпадает с направлением на магнитный полюс. По этой причине, а также из-за несовпадения магнитного и географического полюсов между магнитным и истинным меридианом образуется угол δ, называемый склонением магнитной стрелки. Этот угол отсчитывают от истинного меридиана к магнитному. Восточному склонению приписывают знак плюс, западному – знак минус. Направление Nо – это направление, как правило, параллельное осевому меридиану или оси абсцисс координатной сетки зоны. Если точка расположена на осевом меридиане, то направления Nо и Nи совпадают. Если точка лежит не на осевом меридиане, то между линией, параллельной осевому меридиану и истинным меридианом образуется угол γ. Этот угол называют сближением меридианов. Он отсчитывается от истинного меридиана к осевому меридиану. Восточному сближению приписывают знак плюс, западному – минус. Сближение меридианов можно определить по схеме под южной рамкой топографической карты или вычислить по формуле γ = Δ λ sinφ, где Δ λ – разность долгот географического меридиана точки и осевого меридиана точки, φ – широта точки. Ориентирование линии местности относительно исходных направлений осуществляют с помощью ориентирных углов. Угол между северным направлением Nи истинного меридиана и направлением данной линии называют истинным азимутом. Истинный азимут Аи отсчитывают от истинного меридиана по направлению часовой стрелки. Он изменяется от 0° до 360°. Угол между северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии называют магнитным азимутом. Магнитный азимут Ам отсчитывается от магнитного меридиана по ходу часовой стрелки. Угол между северным направлением Nо осевого меридиана и направлением данной линии называют дирекционным углом. Дирекционный угол α отсчитывается от осевого меридиана по ходу часовой стрелки и изменяется от 0° до 360°. На топографических картах и планах параллели осевому меридиану нанесены в виде координатной километровой сетки. Румбом называют острый угол между ближайшим (северным или южным) исходным направлением и данной линией