Как исторические способы определения размеров Земли и реализации меридианных и триангуляционных сетей (XVIII–XIX вв.) повлияли на развитие современных систем геодезических координат и в чем проявляется наследие этих методов в современных картографических задачах?

26 Сен в 20:40
7 +1
0
Ответы
1

Кратко — исторические мериданные съемки и триангуляционные сети XVIII–XIX вв. заложили теоретическую и практическую основу всех современных систем геодезических координат. Ниже — по пунктам: что именно было сделано тогда, какие ключевые идеи и инструменты возникли, и где это «наследие» проявляется в сегодняшней картографии и геодезии.

1) Что сделали в XVIII–XIX вв.

Измерение дуг меридиана и определение формы Земли. Классический пример — французская экспедиция Деламбре и Мешен (Méchain & Delambre, 1792–1799), измерявшая дугу Парижского меридиана при определении метра. Сравнение дуг разной широты дало оценку сплюснутости Земли параметрoblateness/flatteningпараметр oblateness / flatteningпараметрoblateness/flattening.Создание больших триангуляционных сетей: систематическая угловая триангуляция треугольныесетитреугольные сетитреугольныесети по странам Франция,Германия,Англия,Россия,Индияидр.Франция, Германия, Англия, Россия, Индия и др.Франция,Германия,Англия,Россия,Индияидр.. Примеры: триангуляция Гаусса в Ганновере, Великое триангуляционное нивелирование Индии GreatTrigonometricalSurveyGreat Trigonometrical SurveyGreatTrigonometricalSurvey, Струвова дуга StruveGeodeticArcStruve Geodetic ArcStruveGeodeticArc.Система опорных баз и базисных отрезков базовыелинейкибазовые линейкибазовыелинейки, стандартизованные меры длины метрметрметр, точные теодолиты Ramsdenидр.Ramsden и др.Ramsdenидр., оптические уровни.Сопоставление астрономических и геодезических определений координат → обнаружение отклонений отвесных линий deflectionoftheverticaldeflection of the verticaldeflectionofthevertical и необходимость различать геоид и эталлонный эллипсоид.Развитие математической обработки: метод наименьших квадратов ГауссГауссГаусс, теория погрешностей и статистики Гельмерт/Helmertидр.Гельмерт/Helmert и др.Гельмерт/Helmertидр., аналитические формулы для картографических проекций Гаусс—Крюгеридр.Гаусс—Крюгер и др.ГауссКрюгеридр..

2) Как это определило современные системы координат ключевыенаследияключевые наследияключевыенаследия

Эллипсоид как математическая модель Земли. Параметры эллипсоида полуоси,сплюснутостьполуоси, сплюснутостьполуоси,сплюснутость были выбраны на основе дуг меридиана и триангуляций; разные регионы получили свои «локальные» эллипсоиды например,Bessel,Clarkeнапример, Bessel, Clarkeнапример,Bessel,Clarke, что впоследствии породило понятие локального геодезического датума.Понятие геодезического датума. Исторические измерения породили локальные датумы, связанные с конкретной сетью опорных точек и определённым эллипсоидом. Современные CRS — это формализация этих идей денотация:ellipsoid+origin+orientation+epochденотация: ellipsoid + origin + orientation + epochденотация:ellipsoid+origin+orientation+epoch.Иерархия опорных сетей. Идея иерархической сетки первичный/вторичныйконтрольит.п.первичный/вторичный контроль и т. п.первичный/вторичныйконтрольит.п. перешла в современные системы геодезического контроля национальныеопорныесети,GNSS−референсныестанциинациональные опорные сети, GNSS-референсные станциинациональныеопорныесети,GNSSреференсныестанции.Методы обработки измерений наименьшиеквадраты,анализпогрешностейнаименьшие квадраты, анализ погрешностейнаименьшиеквадраты,анализпогрешностей — основа сетевой привязки и выравнивания любых современных GNSS/геодезических сетей.Проекции и картографические системы. Выбор проекции и ориентировочных мер центральныймеридиан,зонацентральный меридиан, зонацентральныймеридиан,зона часто отражает направленность исторической триангуляции. Например транверсальная Меркатора / Гаусс–Крюгер, ламбертовские проекции и др. разработаны и стандартизованы для практической обработки триангуляционных/съёмочных данных.Высотные системы и нивелирование. Долгие сети спиртового нивелирования привязали высоты к локальным морским уровням; это влияет на современные преобразования высот ортометрическиевысоты,преобразованияксовременномугеоидуортометрические высоты, преобразования к современному геоидуортометрическиевысоты,преобразованияксовременномугеоиду.Единицы измерения. Введение метра как эталона длины первоначальночерезмеридианпервоначально через меридианпервоначальночерезмеридиан сыграло роль в унификации измерений по всему миру.

3) Где проявляется наследие в современных картографических задачах

Существование множества локальных датумов. Многие страны до сих пор имеют картографию и кадастр в старых датумах Clarke,Besselит.д.Clarke, Bessel и т.д.Clarke,Besselит.д.. При переходе на глобальные системы WGS84,ETRS89ипр.WGS84, ETRS89 и пр.WGS84,ETRS89ипр. требуется трансформация Helmert7‑параметров,локальныеполиномыHelmert 7‑параметров, локальные полиномыHelmert7‑параметров,локальныеполиномы — это прямое следствие исторических траекторий измерений.Сохранённые триангуляционные пункты и реперы. Бетонные/каменные реперы XIX в. часто используются как юридические и практические опорные точки при восстановлении привязок и калибровке современных сетей.Кадастр и юридическая привязка земель. Старые кадастровые планы часто привязаны к локальным проекциям/датумам; при оцифровке/интеграции приходится учитывать искажения, обусловленные исторической сеткой.Проблемы согласования карт разных эпох. При оцифровке исторических карт геокодированиегеокодированиегеокодирование нужно учитывать старые меридианы, локальные масштабы и проекции — и это требует специальных трансформаций и моделирования искажений.Описания смещений и систематических ошибок. Остаточная «геометрическая память» старой триангуляции локальныедеформации,укрупнениялокальные деформации, укрупнениялокальныедеформации,укрупнения видна как систематические трансляции, вращения и масштабы между старыми и новыми системами — именно такие параметры используются в преобразованиях датумов.Выбор проекций для специфических задач. Для картографов по-прежнему важны свойства проекции сохранениемасштабавдольмеридиана,угловаясохранностьит.д.сохранение масштаба вдоль меридиана, угловая сохранность и т.д.сохранениемасштабавдольмеридиана,угловаясохранностьит.д., и многие классические проекции TransverseMercator,Cassini‑Soldner,LambertConformalConicTransverse Mercator, Cassini‑Soldner, Lambert Conformal ConicTransverseMercator,CassiniSoldner,LambertConformalConic достались нам из практики триангуляции и съёмки.

4) Конечный итог — идеи, которые дошли до наших дней

Понятия «эллипсоид», «датум», «геоид», «опорная сеть», «сеть триангуляции», «проекция» — практически все они сформулированы и получили практическую проверку в XVIII–XIX вв.Современные глобальные системы WGS84,ITRF,ETRS89идр.WGS84, ITRF, ETRS89 и др.WGS84,ITRF,ETRS89идр. — это эволюция от локальных систем, а не их разрушение. Переход возможен только потому, что были разработаны формализованные методы привязки и преобразования, основанные на теории, появившейся в ту эпоху.Практически: при любой картографической задаче кадастр,топография,GIS−интеграция,преобразованиекоординат,проектированиесистемотображениякадастр, топография, GIS-интеграция, преобразование координат, проектирование систем отображениякадастр,топография,GISинтеграция,преобразованиекоординат,проектированиесистемотображения нужно знать исторический контекст исходных данных — какие меридианы/эллипсоиды использовались, какие реперы существуют, какая методика измерений применялась.

Резюме в1–2предложенияхв 1–2 предложенияхв1–2предложениях Исторические мериданные измерения и триангуляционные сети ввели в геодезию ключевые понятия эллипсоид,датум,опорныесетиэллипсоид, датум, опорные сетиэллипсоид,датум,опорныесети, методы триангуляция,нивелирование,выравниваниепоМНКтриангуляция, нивелирование, выравнивание по МНКтриангуляция,нивелирование,выравниваниепоМНК и практики локальныесети,стандартыединиципроекцийлокальные сети, стандарты единиц и проекцийлокальныесети,стандартыединиципроекций, которые напрямую легли в основу всех современных систем координат. Их следы видны в многообразии национальных датумов, в потребности в сложных трансформациях при интеграции карт и в сохранённых опорных точках и картографических проекциях, которые по‑прежнему используются при решении практических задач.

27 Сен в 03:16
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир