CASTLE.PRI.EE

В Facebook опубликован пост. Автор размышляет о том, как определяется уровень нулевой точки моря в середине континента, учитывая кривизну Земли. Какая будет высота гор, если ближайший берег находится на расстоянии тысяч километров и скрыт за горизонтом из-за кривизны.

Согласно теории, все измерения высоты гор привязываются к «уровню моря». Это поверхность является нулевой отметкой. Какой уровень океана в середине континента, если до него тысячи км?

Согласно таблице кривизны Земли – это будет около 800 м на каждые 100 км. Например, если берег моря за горизонтом будет ниже на 14 км. то это нужно прибавить к высоте горы.

У шароверов всё сложно. Гравитация прижимает воду к поверхности Земли, а горы – к поверхности воды. Горизонт перпендикулярен поверхности лишь в точке касания. Загадка, как измерять. Это выглядит так, словно шароверы представили Землю плоской и считают все высоты от плоской поверхности.

При этом, иногда вспоминают, что в их представлении Земля шарообразная. Они вставляют в текст учебников безсмысленные фразы о шарообразной Земле, геоиде, поправках на сферичность.

Посмотрим, как это делается на практике. Используем подборку ИИ. Он использовал материалы из интернета и дал на них ссылку. Всё легко проверяется.

Геоид – это физическая «фигура» Земли. Она представляет собой эквипотенциальную поверхность. Геоид приблизительно совпадает со средним уровнем Мирового океана. Его нужно мысленно продолжить через материки. Геоид – это поверхность, перпендикулярная направлению силы тяжести (отвесной линии) в каждой точке. От него отсчитываются все высоты над уровнем моря.

Для геодезических расчётов используют эллипсоид вращения (сплюснутый шар). Для практических целей используют модели геоида (квазигеоиды), например, EGM2008. Это требуется для перевода спутниковых высот в высоты над уровнем моря.

Геоид Земли разбит на полосы по широте и долготе. Эти участки представляют поверхность, близкую к плоскости. То есть – Земля плоская. Использование данных геоида в геодезических измерениях с использованием спутниковой аппаратуры повышает точность при работе в горных и предгорных районах, а также в районах аномальной силы тяжести.

В геодезии уровень моря (или средний уровень моря (СУМ) рассчитывается комплексно: через нивелирование (геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое), спутниковые методы (GPS/ГЛОНАСС с учётом геоида), а также гидрологические и гравиметрические методы, связывающие фактическую высоту над уровнем воды с физической поверхностью геоида. При этом учитываются уровни моря, приливы, давление и гравитационное поле Земли.

Нивелирование (высотные измерения) бывает:
1. Геометрическое. Использует нивелир и рейки для измерения разностей высот между точками на суше и на море, создавая сети высот.
2. Гидростатическое. Оно основано на принципе сообщающихся сосудов. Применяется для точных измерений на коротких расстояниях, например, через водные преграды, используя гидростатические нивелиры.
3. Тригонометрическое: Измерение углов и расстояний, позволяет определять высоты с помощью тригонометрии, но менее точно, чем геометрическое.

Спутниковые методы предоставляют геодезические высоты над эллипсоидом (моделью Земли). Эти высоты затем преобразуются в высоты над уровнем моря (ортометрические). Это делается путём коррекции через модель геоида.

Методы дистанционного зондирования:
1. Морская альтиметрия. Спутниковые радары (альтиметры) измеряют время прохождения сигнала до поверхности океана, определяя высоту волн и среднюю высоту поверхности моря с высокой точностью.

2. Фотограмметрия и лазерное сканирование используются для создания детальных 3D-моделей береговых линий и рельефа дна, а также для мониторинга деформаций берегов.

3. Гидрологические и гравиметрические методы позволяют уточнять форму геоида и его связь с локальными уровнями моря. Этому служат изучение приливов, течений, температуры воды и атмосферного давления, а также гравитационные измерения.

Переход от геодезической высоты (над эллипсоидом) к высоте над уровнем моря (ортометрической высоте) достигается с помощью модели геоида.

Расчёт уровня моря в геодезии — это комплексная задача. Она объединяет наземные измерения, спутниковые технологии и моделирование гравитационного поля Земли для создания единой системы высот. Всё это было сделано задолго до появления спутниковых технологий.

Принцип работы нивелира с рейкой заключается в определении разницы высот между двумя точками на местности. Прибор устанавливается на штативе. Наблюдатель смотрит через оптическую трубу нивелира, которая должна быть строго горизонтальна.

На второй точке, где требуется определить высоту, вертикально устанавливается специальная рейка с делениями. Наблюдатель берет отсчёт по рейке, который виден в окуляре нивелира. Разность высот между точками рассчитывается, как разница между отсчётом на рейке и высотой прибора над точкой опоры.

Все способы используют понятия плоской поверхности и прекрасно работают с ней. Они обходятся без использования теории шарообразной Земли. Чтобы люди помнили, что Земля шарообразная, в текст учебников вставляют фразы о шарообразной Земле, геоиде, иногда о поправках на сферичность.

Комментарии запрещены.