Оглавление
- 1 Фигура Земли
- 1.1 Геодезия и фигура Земли
- 1.2 История и мотивация
- 1.3 Модели фигуры Земли
- 1.4 Несфероидальные отклонения
- 1.5 Современные методы и технологии
- 1.6 Открытие зональной сферической гармоники
- 1.7 Геоид и эллипсоид
- 1.8 Локальные аппроксимации
- 1.9 Вращение Земли и её недра
- 1.10 Глобальное и региональное гравитационное поле
- 1.11 Полный текст статьи:
- 2 Фигура Земли
Фигура Земли
-
Геодезия и фигура Земли
- Геодезия изучает форму и размер Земли для различных целей.
- Сферическая Земля используется для географии, астрономии и других целей.
- Эллипсоидные модели более точны для навигации, геодезии и кадастра.
-
История и мотивация
- Топографическая поверхность Земли разнообразна и сложна для моделирования.
- Пифагорейская концепция сферической Земли проста для математических вычислений.
- Эллипсоидные модели начали развиваться в 1600-х годах для улучшения карт и измерений.
-
Модели фигуры Земли
- Сфера: радиус Земли около 6 371 км, но полярный радиус меньше экваториального.
- Эллипсоид вращения: сплюснутый сфероид, наиболее приближенный к форме Земли.
- Эталонный эллипсоид: используется для моделирования Земли, имеет экваториальный и полярный радиусы.
-
Несфероидальные отклонения
- Трехосность: Земля может быть эллиптической, а не круглой.
- Форма яйца или груши: Земля может быть слегка грушевидной, с выпуклостью на Северном полюсе и сглаживанием на Южном.
-
Современные методы и технологии
- Спутниковая геодезия и геодезические сети используются для уточнения моделей.
- Современные системы GPS и ГЛОНАСС используют высокоточные модели Земли.
-
Открытие зональной сферической гармоники
- О’Киф и его соавторы обнаружили значительную зональную сферическую гармонику третьей степени в гравитационном поле Земли.
- Десмонд Кинг-Хеле уточнил оценку до разницы в 45 м между северным и южным полярными радиусами.
-
Геоид и эллипсоид
- Современная геодезия использует эллипсоид вращения как эталонный эллипсоид.
- Геоид — это поверхность, которой соответствовали бы океаны, если бы они могли свободно приспосабливаться к гравитации и центробежной силе.
- Эллипсоид — это математически определенная правильная поверхность.
-
Локальные аппроксимации
- Локальная касательная плоскость подходит для анализа на небольших расстояниях.
- Соприкасающаяся сфера Земли — наилучшее локальное сферическое приближение к эллипсоиду.
-
Вращение Земли и её недра
- Определение точной формы Земли важно для геофизических аспектов.
- Измеренное сплющивание Земли составляет 1:298,25, что указывает на компактное ядро.
- Плотность Земли варьируется от 2600 кг/м3 на поверхности до 13 000 кг/м3 во внутреннем ядре.
-
Глобальное и региональное гравитационное поле
- Гравитационное поле Земли важно для физического исследования недр.
- Истинная вертикаль может отклоняться от теоретической вертикали из-за рельефа и геологических массивов.
- Геодезико-геофизические модели недр помогают определить структуру земной коры и мантии.