- •Рабочая программа
- •Тематический план
- •Содержание учебного материала
- •Перечень дисциплин с указанием разделов (тем ), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины:
- •Содержание лекционного курса
- •Практические занятия и контролируемая самостоятельная работа, их объем в часах
- •Курс лекций высшая геодезия введение
- •Основные определения и задачи высшей геодезии
- •Системы координат высшей геодезии и связь между ними
- •Параметры земного эллипсоида и связь между ними
- •1. Связь координат на меридианном эллипсе
- •Учитывая выражения ( 3. 4 ) и ( 3. 5 ), можем записать следующие уравнения связи широт
- •3. 2. Пространственные координаты
- •В результате, получим после несложных преобразований
- •Геометрия земного эллипсоида
- •4. 1. Классификация кривых на поверхности
- •2. Координатные линии на поверхности эллипсоида
- •4. 3. Главные радиусы кривизны поверхности эллипсоида.
- •4. 4. Радиус произвольного нормального сечения. Средний радиус кривизны поверхности эллипсоида.
- •4. 5. Длина дуги меридиана
- •4. 6. Длина дуги параллели
- •4. 7. Площадь сфероидической трапеции. Размеры рамок
- •8. Система дифференциальных уравнений геодезической
- •4. 9. Уравнение Клеро для геодезической линии
- •5. Решение сфероидических треугольников
- •5. 1. Общие сведения о решении треугольников
- •2 . Теорема Лежандра
- •5. 3. Порядок решения треугольников по теореме Лежандра
- •5. 4. Способ аддитаментов и порядок решения треугольников
- •Главная геодезическая задача
- •6. 1. Общие сведения о решении главной геодезической
- •2. О точности вычислений при решении главной
- •6. 3. Разложение разностей широт, долгот и азимутов
- •6. 4. Разложение разностей широт, долгот и азимутов
- •6. 5. Порядок решения прямой геодезической задачи
- •6. 7. Способ Бесселя для решения главной геодезической задачи
- •6. 8. О современных требованиях к решению главной
- •Геодезические проекции
- •7. 1. Применение плоских координат в геодезии
- •7. 2. Общие сведения из теории конформного отображения
- •7. 3. Связь полярных координат на поверхности эллипсоида
- •7. 4. Характеристические уравнения геодезических проекций
- •7. 5. Общее алгоритмическое описание геодезических проекций
- •7. 6. Характеристические уравнения некоторых геодезических
- •7. 6. 1. Поперечно – цилиндрические проекции
- •7. 6. 2. Конические проекции
- •7. 6. 3. Азимутальные проекции
- •7. 7. Выбор значения масштаба в геодезических проекциях
- •7. 8. Проекция Гаусса – Крюгера в традиционном изложении
- •7. 8. 1. Формулы для вычисления координат в проекции
- •7. 8. 2. Сближение меридианов в проекции Гаусса-Крюгера
- •7. 8. 3. Частный масштаб длин в проекции Гаусса – Крюгера
- •8. 4. Кривизна изображения геодезической линии
- •7. 8. 5. Практика применения проекции Гаусса – Крюгера
- •2( Yмакс )км 668 cos b.
- •7. 9. Современные требования к геодезическим проекциям
- •Заключение
- •Размеры рамок трапеций топографических карт
- •Практическая работа №2 «Решение геодезических треугольников»
- •Способ Лежандра
- •2.2. Способ аддитаментов
- •Практическая работа №3 «Решение главной геодезической задачи на поверхности земного эллипсоида»
- •Практическая работа №4
- •Вычисление плоских прямоугольных координат по геодезическим
- •Редуцирование измеренных величин на плоскость проекции Гаусса-Крюгера
- •Вычисление геодезических координат по плоским
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Математические формулы
- •Тригонометрические функции:
- •Формулы плоской тригонометрии:
- •Формулы сферической тригонометрии:
- •Разложение дифференцируемых функций в ряды:
- •Вопросы к экзамену
- •Содержание
- •Введение . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
- •Основные определения и задачи сфероидической
- •Системы координат высшей геодезии и связь
Заключение
Разделы курса «Высшая геодезия» раскрывают теоретические основы и методологию решения различных геодезических задач на поверхности земного эллипсоида и на плоскости геодезических проекций. Здесь показана связь высшей геодезии с другими науками, а также пути формирования государственных баз геодезических данных на основе астрономических, геодезических и гравиметрических методов измерений. Следует понимать, что пути и методы решения основных задач высшей геодезии формировались как по мере накопления результатов измерений, выполненных на физической поверхности Земли, так и на основе развития науки и техники, обеспечивающих определенный уровень приборостроения и средств вычислений.
Учебный график изучения дисциплины учитывает знания и навыки студентов, полученные при изучении других дисциплин учебного плана подготовки. Изложенный материал и содержание практических работ достаточны для студентов специальности «География».
Курс лекций изложен с использованием учебных и научных изданий, опубликованных к настоящему времени, включая материалы по современным методам геодезических измерений и их математической обработки.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1
«Длина дуги меридиана и параллели.
Размеры рамок трапеций топографических карт»
Для выполнения практической работы №1 необходимо изучить «Введение» и разделы 1-4 лекционного курса.
Длина дуги меридиана и параллели
Для вычислений длины дуги меридиана земного эллипсоида, принятого в системах координат WGS-84 или ПЗ-90 применяют формулу (4. 29), в которой коэффициенты вычисляют по параметрам соответствующего эллипсоида.
Для упрощения вычислений на определенном эллипсоиде можно использовать известные значения коэффициентов, например, для эллипсоида Красовского, принятого в качестве координатной поверхности в системе координат СК-42, можно использовать рабочую формулу, приведенному к виду, удобному для вычислений
,
где широта В берется в радианной мере, при этом ошибка вычисления длины дуги меридиана от экватора до точки с широтой В не более 0,0001 м.. Если необходимо вычислить длину дуги меридиана ΔХ =Х2-Х1 , заключенную между двумя точками с широтами, соответственно В2 и В1, то ее получают как разность длин дуг меридианов от экватора до этих точек. По формуле (4.29) сразу вычисляется эта разность, для вычисления длины дуги меридиана от экватора следует принять В1 = 0.
При выполнении работы полезно вычисления произвести двумя способами для контроля.
На практике часто возникает необходимость вычисления малой длины меридиана, а в этом случае можно считать его радиус постоянным и равным радиусу меридиана, вычисленному по средней широте его дуги
Если длина меридиана не превышает 45 км, то ошибка вычислений по этой формуле не более 0,001 м.
Параллель является окружностью радиуса r
длина её вычисляется по строгой формуле
Учитывая то, что в вычислительных средствах, как правило, имеется значение π, удобнее использовать формулы перехода:
если необходимо перейти из градусной меры в радианную
В = В0 π / 1800, где В выражено в долях градусов;
для обратного перехода используем формулу
В0 = В 1800 / π .
Задание 1: Вычислить длины дуг меридианов от экватора до заданных широт двух точек, а также длины дуг меридиана и параллели между двумя точками с заданными координатами:
В1 = 530 35 / 22,352// +2к / 0,125к//;
В2 = 580 30 / 12,135// +2к / 0,125к//;
L1 = 260 35 / 32,135// +2к / 0,125к//;
L2 = 290 30 / 51,415// +2к / 0,125к//,
параллель находится на широте В = 510 45 / 35// + к0.
к – номер варианта, заданный преподавателем.
