Вертикальное отклонение (VD), также известное как отклонение отвес и астрогеодезическое отклонение в точке на Земле является мерой того, насколько далеко направление силы тяжести (отвес ) были смещены местными массовыми аномалиями, такими как близлежащие горы. Они широко используются в геодезии, для съемок сетей и в геофизических целях.
Вертикальное отклонение угловых компоненты, расположенные между истинным зенитного (отвес) и линией, перпендикулярной к поверхности ссылкой эллипсоидом выбранным аппроксимировать море Земли -Поверхность уровня. ВД вызываются горами и подземными геологическими неровностями и могут составлять 10 ″ (равнинные участки) или 20–50 ″ (альпийская местность ).
Отклонение вертикали имеет компонент ξ север-юг (xi ) и компонент η восток-запад (eta ). Значение ξ - это разница между астрономической широтой минус геодезической широтой (северная широта считается положительной, а южная - отрицательной); последняя обычно рассчитывается по геодезической сети с координатами. Значение η - это минус долгота (восточная долгота считается положительной, а западная - отрицательной). Когда новая система координат заменяет старую, с новыми геодезическими значениями широты и долготы на новом эллипсоиде, вычисленные вертикальные отклонения также изменятся.
Земной эллипсоид, геоид и два типа вертикального отклоненияОтклонения отражают волнистость геоида и аномалии силы тяжести, поскольку они зависят от гравитационного поля и его неоднородности.
ВД обычно определяются астрономически. Истинная зенитный наблюдается астрономический по отношению к <18 звездов>и эллипсоидальному зениту (теоретическому) путем вертикального геодезической сети вычисления, которое всегда происходит на эллипсоид. Кроме того, очень локальные вариации ВД могут быть рассчитаны на основе данных гравиметрической съемки и с помощью цифровых моделей местности (ЦММ), используя теорию, первоначально разработанную Vening-Meinesz.
. используется в, метод определения геоида. Поскольку вертикальное отклонение описывает разницу между геоидальными и эллипсоидальными нормалями, оно представляет собой горизонтальный градиент волнистости геоида (т. Е. Разделение между геоидом и опорным эллипсоидом). Учитывая начальное значение волнистости геоида в одной точке, определение волнистости геоида для области становится вопросом простой интеграции.
На практике прогибы наблюдаются в специальных точках на расстоянии 20 или 50 километров. Уплотнение выполняется с помощью комбинации моделей DTM и площадной гравиметрии. Точные наблюдения ВД имеют точность ± 0,2 ″ (на высокогорье ± 0,5 ″), расчетные значения около 1–2 ″.
Максимальный VD Центральной Европы, по-видимому, находится рядом с Großglockner (3798 м), высочайшей вершиной австрийской Альпы. Прибл. значения равны ξ = +50 ″ и η = −30 ″. В области Гималаи очень асимметричные пики могут иметь VD до 100 дюймов (0,03 °). На довольно ровной территории между Веной и Венгрией значения меньше 15 дюймов, но разброс на ± 10 дюймов из-за неравномерной плотности горных пород в недрах.
Подробнее недавно также использовалась комбинация цифровой камеры и наклономера, см. зенитная камера.
Вертикальные отклонения в основном используются в четырех областях :
VD использовались для измерения плотности Земли в эксперименте Schiehallion..
VD является причиной того, что современный нулевой меридиан проходит более чем на 100 м к востоку от исторический астрономический нулевой меридиан в Гринвиче.
Дуга меридиана, исследованная Николя-Луи де Лакай к северу от Кейптауна в 1752 году, была затронута В.Д. Возникшее в результате расхождение с измерениями в Северном полушарии не было объяснено до тех пор, пока Джордж Эверест не посетил этот район в 1820 году.
Очевидные ошибки в дуге меридиана Деламбра и Мешена определение, которое повлияло на исходное определение метра, позже было обнаружено, что вызвано VD.