Материал: Основи вищої геодезії. Навчальний посібник. Літнарович

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

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