Вертикальное отклонение

редактировать

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 отклонения
Содержание
  • 1 Определение
  • 2 Применение
  • 3 Исторические последствия
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние links
Определение

Отклонения 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.

Применение

Вертикальные отклонения в основном используются в четырех областях :

  1. Для точного расчета геодезических сетей . Геодезические теодолиты и нивелир инструменты ориентированы относительно истинной вертикали, но его отклонение превышает точность геодезических измерений в 5-50 раз. Следовательно, данные должны быть скорректированы точно по отношению к глобальному эллипсоиду. Без этих сокращений съемка может быть искажена на несколько сантиметров или даже дециметров на км.
  2. Для определения геоида (средний уровень моря) и для точного преобразования высот. Глобальный геоид волнистости количество т o 50–100 м, а их региональные значения до 10–50 м. Они адекватны интегралам компонентов VD ξ, η и поэтому могут быть рассчитаны с точностью до сантиметров на расстояниях в несколько километров.
  3. Для съемок GPS. Измерения со спутников относятся к чистой геометрической системе (обычно эллипсоид WGS84 ), тогда как земные высоты относятся к геоиду. Нам нужны точные данные геоида, чтобы объединить различные типы измерений.
  4. Для геофизики. Поскольку на данные ВД влияет физическая структура коры и мантии Земли, геодезисты занимаются моделями, чтобы улучшить наши знания о недрах Земли. Вдобавок и аналогично прикладной геофизике, данные VD могут поддерживать будущее разведку сырья, нефти, газа или руд.
Исторические последствия

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.

См. также
Ссылки
Внешние ссылки
  • На веб-сайте NGS указано вертикальное отклонение в любой точке США здесь и здесь.
Последняя правка сделана 2021-06-18 11:49:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте