Yc NlcosB |
Nl3 cosB |
|
N |
3l |
3 cosB |
, |
|
|
||||
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Yc NlcosB(1 |
l2 |
|
l2 cos2 |
B |
) NlcosB(1 |
l2 |
sin2 B). |
|||||
|
|
|
|
|||||||||
|
6 |
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
||
Переходячи до градусної міри, одержимо:
Yc |
l |
|
|
N cosB(1 |
l |
2 |
sin2 B |
(10.7) |
|
|
6 2 |
||||||||
|
|
|
|
||||||
Одержимо формулу для зближення меридіанів.
Приймемо для малих величин tgt i tgl по два члени ряду і тоді по формулі (10.6) одержимо:
t 1t3 (l 1l3)sin B. 3 3
В малому члені 1 t3 приймемо для t його наближене значення lsinB,тоді
3
t lsin B1l3 sin B 1l3 sin3 B, 3 3
t lsin B(1 1l2 1l2 sin2 B),
3 3
|
|
|
|
1 |
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
||
t |
lsin B |
|
|
l |
|
sin Bcos |
|
B. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Або в градусній мірі |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l 3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
t |
l |
sinB |
|
3p 2 sin Bcos |
|
B |
(10.8) |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
Абсцису Хс легко одержим, якщо будем знати довжину дуги меридіана від екватора до паралелі з широтою В і дугу df. Позначимо довжину дуги від екватора до паралелі з широтою В через X, тоді з рис. 10.6
Xc X df .
Довжини дуг меридіана від екватора до паралелей з любими широтами можна вирахувати завчасно або взяти готовими з таблиць (див. лаборaторну роботу №1), тому для визначення абсциси Хс необхідно тільки одержати формулу для обчислення дуги df або, що те ж саме, дуги (Хс-Х).
По (10.5) визначимо tgB
81
tgB cosltgBf
Обмежуючись для cosl троьма членами ряду,
tgB (1 |
l |
2 |
|
|
l |
4 |
)tgBf |
, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
звідки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 |
|
|
|
|
|
l2 |
|
|
|||
tgBf tgB |
|
|
|
|
|
(1 |
|
|
|
)tgBf , |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|||||||
sin(Bf B) |
l2 |
|
|
l2 |
|
)sin Bf cosB, |
||||||||||
|
|
|
|
(1 |
|
|
||||||||||
2 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|||||||||
бо
tg tg sin . cos cos
В сферисному трикутнику fPD
sin B sin Bf |
cos |
Yc |
, |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
тому |
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
sin Bf |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
cos |
Yc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Тепер можемо записати |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
sin(Bf |
B) |
|
l2 |
|
l2 |
sin BcosB |
|||||||||||
|
|
|
|
(1 |
|
|
) |
|
. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
12 |
cos |
Yc |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
N
Для малої величини cosYc приймем два члени ряду, тоді
N
Yc |
Y2 |
|
1 |
|
Y2 |
) 1 |
|||
cos |
|
1 |
C |
; |
|
|
(1 |
C |
|
|
|
|
|
||||||
N |
|
|
|
2N2 |
|||||
|
2N2 |
|
Yc |
|
|||||
|
|
|
|
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
N
Приймаючи до цього двочлена формулу бінома Ньютона і обмежуючись двома його членами, одержимо
82
1 |
|
|
Y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2N2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Yc |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
Y2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для малго члена |
C |
|
можна прийняти |
|
|
||||||||||
2N2 |
|
|
|||||||||||||
Yc |
|
1 |
|
l2 cos2 |
B |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
lcosB, |
|
тоді |
|
|
1 |
|
|
. |
|||||
|
|
|
|
cosYcN |
|
|
|||||||||
|
N |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||
Тепер формула для sin(Bf B)прийме вигляд |
|
|
|||||||||||||
sin(Bf B) |
|
l2 |
(1 |
l2 |
)(1 |
l2 cos2 |
|
B |
sin BcosB). |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Виразимо (Bf B) в секундах дуги і обмежуючись для sin(Bf |
B) одним |
||||||||||||||||||||||||||||||||
членом ряду, так як дуга (Bf B)мала, одержимо |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
sin BcosB |
|
|
|
l |
2 |
|
|
|
|
|
l |
2 |
cos |
2 |
B |
|
|
|||||||||||
(B f B) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
2p |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Маючи різницю широт точок f i d визначимо шукану довжину дуги |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
fd Xc X, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
(Bf |
|
B) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Xc X |
|
|
|
|
|
|
|
|
N, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Xc X |
Nl 2 |
|
sin BcosB(1 |
l2 |
|
|
l2 |
|
cos2 B), |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2p 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
(при множенні виразів в дужках, останній член |
l4 |
|
cos2 B відкинутий зa |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
малістю). Роблячи подальші перетворення, послідовно будемо мати.
83
|
Nl |
2 |
Nl |
2 |
|
|
2 |
cos |
2 |
B |
|
l |
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|||||
Xc X |
|
2 sin Bcos B |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2p |
|
sin Bcos B |
|
2 |
|
|
|
, |
||||||||||
|
2p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|||||||
|
Nl |
2 |
Nl 4 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
Xc X |
|
|
|
sin Bcos B |
|
|
|
|
|
sin Bcos B(6cos |
|
B 1) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2p 2 |
24p 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
так як
6cos2 B 1 6cos2 B sin2 |
|
B cos2 B 5cos2 |
B sin2 B |
|
||||||||||
одержемо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Nl 2 |
|
|
|
Nl 4 |
3 |
|
|
|
|
||||
Xc X |
|
sin BcosB |
|
|
|
sin Bcos |
|
B(5 tg2)B, |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
p |
2 |
|
|
|
24p 4 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Nl |
2 |
Nl |
4 |
|
|||||
Xc X (Xc X) X |
|
|
sin BcosB |
|
sin Bcos3 |
Bg(5 tg2 B).(10.9) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
2p 2 |
24p 4 |
|
|||||||
Лекція№11. Зв'язок геодезичних і плоских прямокутних координат Гаусса-Крюгера. Редукування вимірів.
11.1. Розрахунок прямокутних координат Гаусса-Крюгера по геодезичним.
Координати точок в проекції Гаусса коротко називають координатами Гаусса.
По умовам проекції абсциси Х точок в координатах Гаусса рівні сфероїдальними абсцисами Хс і розраховуються по формулі (10.9)
Але ординати У точок в координатах Гаусса не рівні їх сфероїдальним ординатам Ус.
Ординати точок У необхідно одержати з умовою масштабу
Y2 |
|
|
|
n 1 |
C |
. |
(11.1) |
|
|||
2R2 |
|
|
|
Тому формулою (10.7) користуватися не можна. |
|||
Без виводу запишемо, що ординати точок У одержують по формулі
Y |
l |
|
|
N cosB |
l |
3 |
N cos3 B(1 tg2B) (11.2) |
|
|
6p 3 |
|||||||
|
|
|
||||||
По формулах (10.9) і (11.2) можна робити обчислення в межах двохградусної зони, тобто при l 1 При 1> 1° приміняють формули
|
l |
2 |
|
2 |
cos |
2 |
B |
|
|
|
l |
4 cos |
4 |
B |
|
|
|
|
x X |
|
N sin Bcos B 1 |
l |
|
|
(5 t2 |
9 2 |
4 2 ) |
|
(61 58t2 |
t4 ) |
(11.3) |
||||||
2p 2 |
|
12p 2 |
|
|
360 p 4 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
l |
|
|
2 |
cos |
2 |
B |
|
|
y |
|
N cos B 1 |
l |
|
|
1 |
|||
p |
|
6p 2 |
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
l |
4 |
cos |
4 |
B |
|
|
|
|
|
t2 |
2 |
|
|
5 18t2 |
t4 |
14 2 |
58 2t2 , |
(11.4) |
|||
|
120 p 4 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
84
де |
2 e 2 cos2 B; |
1 2 |
V 2; |
t tgB; |
Широти і довготи вираховують в тріангуляції 1 класу до 0,0001"; координати х,у - до 0,001 м. Значення ординат у одержують відносно
осьового меридіана зони.
11.2. Визначення геодезичних координат В і L по координатам Гаусса-Крюгера х. Y.
Ця задача є оберненою по відношенню до попередньої. Нехай дані прямокутні координати точки х, у і довгота осьового меридіана зони Lо. треба визначити геодезичні координати цієї точки.
На рис. 11.2. задана абсциса х точки а визначається прямото oe1, яка повинна дорівнювати довжині дуги меридіана від екватора до деякої точки E1 широту якої позначим через В1, тобто, при у = 0 і l = 0.
Приведем без виводу формули, які задовільняють по точності всі випадки практики.
Точні формули в кінцевому вигляді.
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
y4 |
|
|
|
2 |
4 |
2 |
|
2 2 |
|||||
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
1 |
|
|
|
|
(1 2t1 |
) |
|
|
|
|
(5 28t1 24t1 |
6 1 |
8 1 t1 |
) ;(11.5) |
||||||||||||||
N |
1 |
cosB |
|
6N |
2 |
120N |
4 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Y 2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
2 2 |
|
Y 2 |
|
|
2 |
4 |
|
||||||
B B1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
t1 p 1 |
|
|
|
|
|
(5 3t1 |
1 |
9 1 t1 |
) |
|
(61) 90t1 |
45t1 |
,(11.6) |
||||||||||||||||||
|
2M1N1 |
|
12N12 |
360N14 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
де |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
a2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
N |
V |
|
;c |
|
b ;V |
1 e |
cos |
|
B;M |
V 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Широта В1 легко знаходиться по х із таблиць довжин дуг меридіанів
85