80. Изучение фигуры и размеры Земли в различные эпохи развития цивилизации.

В древности люди считали что, Земля плоская и стоит на трех китах, черепах и т.д.

5 в.до н.э. – Пифагор-гипотеза о шарообразности Земли

4в до н.э. – Аристотель – теоретические доказательства шарообразности, основанные на изменении линии горизонта и положения созвездий в различных широтах, наблюдаемые моряками. Тем не менее, он был уверен, что Земля неподвижна и является центром вселенной

1в до н.э. – Эратосфен инструментальные и вычислительные доказательства Земли

Кругосветные путешествия только подтвердили доказательства шарообразности. С появлением точных методов измерений расстояний и углов (триангуляция) в 1669-70 гг. французские ученый Жан Пикар точно измерил длину меридиана и пришел к выводу, что Земля не идеальный шар с радиусом – 6371,7 км. Французский астроном Рише, проделав опыты с маятником, пришел к сходным выводам.

Ньютон сформулировал закон об обязательном отклонении фигуры вращающегося тела от шара. Одновременно с Христианом Гюйгенсом он определили полярное сжатие Земли.

В 1873 году Иоганн Листинг предложил термин геоид для обозначения реальной формы Земли.

При картографировании сложную фигуру геоида заменяют математически более простой – эллипсоидом вращения – геометрическим телом, которое образуется при вращении эллипса вокруг его малой оси. В нашей стране в 1940г. расчет эллипсоида был выполнен Ф.Н.Красовским (1878-1948) и его учеником А.А.Изотовым.

Общеземной эллипсоид – эллипсоид, наилучшим образом согласующийся с поверхностью геоида в целом.

Требования к общеземному эллипсоиду:

1) Центр должен совпадать с центром масс Земли

2) Плоскость экватора и малая ось его должны совпадать соответственно с плоскостью экватора и осью вращения Земли

3) Объем его должен быть равен объему геоида

Земной эллипсоид имеет три основных параметра, любые два из которых однозначно определяют его фигуру:

большая полуось (экваториальный радиус) эллипсоида, a;

малая полуось (полярный радиус), b;

геометрическое (полярное) сжатие f=(a-b)/a.

Современные общеземные эллипсоиды:

GRS80 (Geodetic Reference System 1980) разработан Международной Ассоциацией Геодезии и Геофизики (International Union of Geodesy and Geophysics) и рекомендован для геодезических работ;

WGS84 (World Geodetic System 1984) применяется в системе спутниковой навигации GPS;

ПЗ-90 (Параметры Земли 1990 года) используется на территории России для геодезического обеспечения орбитальных полетов. Этот эллипсоид применяется в системе спутниковой навигации ГЛОНАСС;

IERS96 (International Earth Rotation Service 1996) рекомендован Международной службой вращения Земли для обработки РСДБ-наблюдений.

Референц-эллипсоид (от лат. referens – сообщающий, вспомогательный) – наилучшим образом согласуется с поверхностью геоида на ограниченной части его поверхности.

Ориентирование референц-эллипсоида в теле Земли подчиняется следующим требованиям:

Малая полуось эллипсоида (b) должна быть параллельна оси вращения Земли;

Поверхность эллипсоида должна находиться ближе к поверхности геоида в пределах данного региона.