Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
1.Wiadomościpodstawowe
1.5.Wiadomościzgeodezjiwyższej
GeodezjawyższazajmujesięokreślaniemkształtuiwielkościZiemiorazwyznacza-
niempołożeniasiecipunktówgeodezyjnychnajejpowierzchni.Zadaniatemajązarówno
naukowe,jakipraktyczneznaczenie.PomiarpromieniaiobwoduZiemijakokuli,do-
konanyprzezErastotenesawIIIw.p.n.e.,przyjmowanyjestzapoczątekgeodezjiwyż-
szej.PracewceluokreśleniawymiarówZiemibyłypodejmowanewstarożytnościiśre-
dniowieczujeszczewielokrotnie,jednaknieuzyskanowiększychosiągnięć,jeżelicho-
dziodokładność.Opróczniedoskonałościinstrumentówprzeszkodęstanowiłoprzyjęcie
błędnejkoncepcjikształtuglobuziemskiego.
BezustaleniawłaściwegokształtuZieminiemożnabyłodokładniewyznaczyćjej
wielkości.KoncepcjakulistegokształtuZiemizostałaodrzuconaprzezNewtona,któ-
rystwierdził,żebryławirującamusibyćspłaszczonanabiegunach.Matematycznym
przybliżeniemkształtuZiemijestelipsoida,bryłautworzonazobrotuelipsydooko-
łajejkrótszejosi,aobrazempołudnikajestelipsa.Właściwościąpołudnika(elipsy)
jestm.in.to,żezmianieszerokościgeograficznejotakisamkątodpowiadają,wróżnych
miejscach,łukiróżnejdługości.Bliskobiegunadługośćłukuodpowiadającazmianie
szerokościo10będziewiększa,przyrównikuzaśmniejsza.Wcelusprawdzeniateorii
Newtona,nazlecenieAkademiiFrancuskiej,wykonanowlatach1735–1736pomiary
długościjednegostopniapołudnikawróżnychszerokościachgeograficznych:wPeru,
wokolicachrównikaiwLaponii—napółnocy.Pomiarywykazałyeliptycznośćpo-
łudnikówipotwierdziłysłusznośćteoriiNewtona.Ziemiaswymkształtemnajbardziej
jestzbliżonadoelipsoidyobrotowej,jednaksięzniąniepokrywa.Ztegopowodu
wprowadzononowepojęcie—geoida,jakonazwęfigury,którapozwalawsposób
bardziejdokładnyprzedstawićkształtpowierzchniZiemi.Kształtgeoidynajłatwiejwy-
obrazićsobie,przedłużającpowierzchnięmórzioceanówwstaniespoczynkupod
lądami.
Powierzchniatacharakteryzujesięnastępującymiwłaściwościami:
•prostastycznadopowierzchnigeoidywkażdymjejpunkciejestprostopadładokie-
runkupionu,
•krzywiznapowierzchnizmieniasięwsposóbciągły,
•potencjałziemskiegopolagrawitacyjnego—przyspieszenieziemskie,oznaczane
symbolemg,jeststałewkażdympunkciegeoidy,jesttowięcpowierzchniaekwi-
potencjalna,
•jesttobryłaniematematyczna,tzn.niemawzorumatematycznego,któryokreślałbyjej
kształt.
Powierzchniapodstawowa,doktórejodnosisięwszystkiepomiarywykonywa-
nenaZieminaróżnychwysokościach,jesttotzw.geoidazerowa,przechodzącana
średniejwysokościpoziomuwódwmorzachioceanach.Wstosunkudotakiejgeo-
idyzerowejobliczasięwysokościpunktównapowierzchniZiemi.Sątotzw.wy-
sokościnormalne,czylimierzonepoprostejprostopadłejdogeoidy.Punktyowy-
sokościzerowejwyznaczająpowierzchnięnazywanąquasi-geoidąlubgeoidąniwe-
lacyjną.
