Geodezie Elipsoidală

NOŢIUNI GENERALE

Geodezia este ştiinţa care se ocupă cu determinarea riguroasă a formei şi dimensiunilor Pământului sau a unor porţiuni din suprafaţa sa, precum şi cu reprezentarea grafică a acestora.

În acest scop, geodezia determină cu precizie, prin măsurători şi calcule, un schelet de puncte convenabil distanţate pe suprafaţa Pamântului, numite puncte geodezice, care servesc ca sprijin pentru operaţile topografice sau fotogrametrice ulterioare.

Cuvântul „geodezie” provine de la cuvintele greceşti „geo” = pământ şi „daien”= împart, ceea ce arată că la origine, geodezia s-a ocupat şi cu rezolvarea unor probleme privind împărţirea suprafeţelor terestre.

Geodezia cuprinde mai multe părţi şi anume:

- geodezia elipsoidală, care studiază bazele matematice pentru luarea în considerare a suprafeţei elipsoidale a pământului în procese de determinare a punctelor geodezice;

- triangulaţii geodezice, se ocupă cu determinarea planimetrică a tuturor punctelor geodezice pe baza măsurătorilor de unghiuri;

- trilateraţii geodezice, se ocupă cu determinarea planimetrică a punctelor geodezice pe baza măsurătorilor de distanţe;

- poligonametria, se ocupă cu determinarea punctelor geodezice utilizând măsurători de unghiuri şi distanţe;

- nivelmentul superior de precizie-studiază metodele de determinare riguroasă a altitudinii unui schelet de puncte, prin nivelment geometric şi de legare altimetrică a acetora, cu punctele geodezice determinate planimetric;

- geodezia dinamică (gravimetria), se ocupă cu determinarea intensităţii forţei gravitaţionale in diferite puncte ale globului , pentru deducerea formei şi dimensiunilor Pămâmtului, precum şi a constituţiei interne a scoarţei terestre;

- astronomia geodezică, are ca scop determinarea directă a coordonatelor geografice ale punctelor geodezice, folosind metode şi observaţii astronomice.

Geodezia este strâns legată de o serie de discipline cum ar fi:

- teoria erorilor şi metoda celor mai mici pătrate, utilizată la rezolvarea problemelor de masurători de precizie;

- cartografia matematică, care ajută la reprezentarea în plan a reţelei de puncte geodezice.

Trebuie accentuată importanţa deosebită pe care o are geodezia pentru topografie şi fotogrammetrie, deoarece este de neconceput construcţia riguroasă de planuri şi hărţi topografice pentru suprafeţe mai mari, fără a avea un schelet de puncte geodezice, precis determinate, de care să fie legate toate lucrările topografice şi fotogrammetrice ulterioare.

Partea I. GEODEZIE ELIPSOIDALĂ

1.1. GENERALITĂŢI

Geodezia elipsoidală este acea parte din geodezie care se ocupă cu studiul suprafeţei elipsoidale de rotaţie, de referinţă, a suprafeţei fizice a Pământului, precum şi cu determinarea riguroasă a formei şi dimensiunilor suprafeţei matematice curbe a Pământului.

Pentru îndeplinirea obiectivelor sale, Geodezia elipsoidală are strânse legături cu Astronomia geodezică şi cu Gravimetria geodezică. Pe baza prelucrării ştiinţifice a unor rezultate din măsurătorile geodezice combinate cu măsurători astronomo-geodezice şi gravimetrice, se poate studia în mod riguros şi detaliat forma matematică a suprafeţei curbe a Pământului.

Pentru suprafaţa curbă a globului terestru, Listing introduce în 1873 noţiunea de GEOID.

Din punct de vedere practic Geoidul este reprezentat de suprafaţa de echilibru a nivelului mediu al oceanelor şi mărilor, prelungită pe sub uscat (continente, insule).

Toate măsurătorile geodezice efectuate pe suprafaţa fizică topografică a Pământului (care este considerată ca fiind suprafaţa de contact între uscat şi atmosferă sau între uscat şi apă), trebuia să se reducă la suprafaţa geoidului.

În cazul măsurătorilor geodezice curente (trilateraţii, triangulaţii, poligonometrie), geoidul se poate aproxima cu un elipsoid de rotaţie, turtit la poli, având semiaxa mare (ecuatorială) de circa 6380 km. De asemenea pentru lucrări geodezice de precizie mai mică, suprafaţa geoidului se va putea aproxima şi cu suprafaţa unei sfere de rază medie egală cu 6370 km.

Prin intermediul metodelor geodeziei elipsoidale se determină în mod precis, coordonatele unei reţele de puncte de pe suprafaţa Pământului, puncte de bază de ordinul I, cu ajutorul cărora se determină ulterior punctele de ordinul II-IV, necesare obţinerii reprezentărilor grafice pe suprafeţe foarte mari.

1.2. GEOIDUL ŞI ELIPSOIDUL DE REFERINŢĂ.

Din punct de vedere geometric Geoidul reprezintă o suprafaţă de nivel, care este în fiecare punct al său normală la direcţia verticalei locului, dată de vectorul forţei de greutate, indicată de firul cu plumb.

Deoarece direcţiile verticalelor depind de atracţia maselor dispuse neregulat în interiorul globului terestru, forma suprafeţei geometrice a Geoidului este foarte complicată. De aceea ea nu poate fi considerată ca o suprafaţă matematică, pe care să se execute diferite calcule pentru rezolvarea problemelor geodezice.