Фізична поверхня землі
Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Форми і розміри землі. Еліпсоїд професора Ф. М. Красовського.
У геодезії для позначення форми земної поверхні використовують термін «фігура Землі».
Знання фігури і розмірів Землі необхідно в багатьох областях і перш за все для визначення положення об'єктів на земній поверхні і правильного її зображення у вигляді карт, планів і цифрових моделей місцевості.
Фізична поверхня Землі складається з підводного (70,8%) і надводної (29,2%) частин. Підводна поверхня включає в себе систему серединно-океанічних хребтів, підводні вулкани, океанічні жолоби, підводні каньйони, океанічні плато і глибоководні рівнини. Надводна частина земної поверхні також характеризується різноманіттям форм. З плином часу поверхню Землі через тектонічних процесів і ерозії постійно змінюється.
Уровенних поверхонь, що огинають Землю, можна уявити безліч. Та з них, що збігається із середнім рівнем води океанів в спокійному стані, тобто в момент повного рівноваги всієї маси знаходиться в ній води під впливом сили тяжіння, називається основною рівної поверхнею Землі.
Математична поверхню Землі
Розглянемо будь-яку матеріальну точку А на фізичній поверхні Землі (рис. 3).
На цю точку впливають дві сили: сила тяжіння Fп. спрямована до центру Землі, і відцентрова сила обертання Землі навколо своєї осі Fц. спрямована від осі обертання по перпендикуляру. Рівнодіюча цих сил називається силою тяжіння Fт.
У будь-якій точці земної поверхні напрямок сили тяжіння, зване ще вертикальної або прямовисною лінією, можна легко і просто визначити за допомогою рівня або схилу. Воно грає дуже велику роль в геодезії. У напрямку сили тяжіння орієнтується одна з осей просторової системи координат.
Якщо через точку А побудувати замкнуту поверхню, яка в кожній своїй точці буде перпендикулярна прямовисній лінії (напрямку сили тяжіння), то дану поверхню можна прийняти в якості математичної при вирішенні деяких приватних задач в геодезії. Така поверхня отримала назву уровенной або горизонтальної. Її недолік у тому, що вона містить елемент невизначеності, тобто через будь-яку точку можна провести свою уровенную поверхню, і таких поверхонь буде незліченна безліч
Для усунення цієї невизначеності при вирішенні загальних геодезичних задач приймається так звана загальна математична поверхню, тобто рівень поверхні, яка в кожній своїй точці збігається із середнім рівнем морів і океанів в момент повного рівноваги всієї маси води під впливом сили тяжіння. Така поверхня називається загальною фігури Землі або поверхні геоїда.
Геоид - опукла замкнута поверхня, що збігається з поверхнею води в морях і океанах в спокійному стані і перпендикулярна до напрямку сили тяжіння в будь-який її точці
Через нерівномірний розподіл мас усередині Землі геоид не має правильної геометричної форми, і в математичному відношенні його поверхню характеризується надто великою складністю. Тому там, де це допустимо, поверхня геоїда замінюється наближеними математичними моделями, в якості яких приймається в одних випадках земної сфероїд. в інших - земну кулю. а при топографічному вивченні незначних за розміром територій - горизонтальна площина. тобто площину, перпендикулярна до вертикальної лінії в даній точці.
Земний сфероїд - еліпсоїд обертання виходить обертанням еліпса навколо його малої осі b (див. Рис. 3), що збігається з віссю обертання Землі, причому центр еліпсоїда поєднується з центром Землі.
Розміри еліпсоїда підбирають за умови найкращого збігу поверхні еліпсоїда і геоїда в цілому (загальземного еліпсоїд) або окремих його частин (референц-еліпсоїд).
Фігура референц-еліпсоїда найкращим чином підходить для території окремої країни або декількох країн. Як правило, референц-еліпсоїди приймають для обробки геодезичних вимірювань законодавчо.
Найбільш вдала математична модель Землі в вигляді референц-еліпсоїда була запропонована проф. Ф. Н. Красовським з велика піввісь a = 6378245 м, малої - b = 6356863 м і коефіцієнтом стиснення у полюсів a = (a-b) / a = 1 / 298.3
В інженерній геодезії для практичних розрахунків за математичну поверхня Землі приймають куля із середнім радіусом R = 6371.11 км. Обсяг кулі дорівнює обсягу земного еліпсоїда.
Фізична поверхня Землі
При топографічному вивченні фізичної поверхні Землі надводна і підводна частини розглядаються окремо. Надводна частина (суша) - місцевість (територія) є предметом вивчення топографії. Підводну частину -акваторію (поверхню, покриту водами морів і океанів) вивчає океанографія.
У свою чергу місцевість поділяють на ситуацію і рельєф.
Ситуацією називають сукупність постійних предметів місцевості: річок, озер, рослинного покриву, дорожньої мережі, населених місць, споруд тощо Межі між окремими об'єктами ситуації називаються контурами місцевості.
Рельєфом (від лат. Relevo - піднімаю) називають сукупність нерівностей суші, дна океанів і морів, різноманітних за обрисами, розмірами, походженням, віком та історії розвитку.
Рельєф як сукупність нерівностей фізичної поверхні Землі розглядається по відношенню до її рівної поверхні.
Рельєф складається з позитивних (опуклих) і негативних (увігнутих) форм (рис. 4) і утворюється головним чином в результаті тривалого одночасного впливу на земну поверхню ендогенних (внутрішніх) і екзогенних (зовнішніх) процесів.
Рельєф вивчає геоморфологія.
Основними формами рельєфу є гора, улоговина, хребет, лощина.