Понятие о форме и размерах Земли

СИСТЕМЫ КООРДИНАТ И ОРИЕНТИРОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ

ЛЕКЦИЯ 1

Различают планшетные и ручные сканеры.

Сканеры

Сканер – это устройство для ввода в ЭВМ информации с бумаги, слайдов или фотопленки.

Принцип работы планшетных сканеров заключается в следующем. Сканируемый оригинал помещается на прозрачном неподвижном стекле. Вдоль стекла передвигается сканирующий сенсор с источником света. Оптическая система планшетного сканера проецирует световой поток, отражаемый от сканируемого оригинала, на сканирующий сенсор.

В сканирующем сенсоре уровни освещенности преобразуются в уровни напряжения и формируется аналоговый сигнал. Затем, после коррекции и обработки, аналоговый сигнал преобразуется в цифровой аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Цифровой сигнал поступает в ЭВМ, где данные, соответствующие изображению оригинала обрабатываются и преобразовываются под управлением драйвера сканера.

Скорость сканирования страницы формата A4 составляет 5-15 секунд.

В отличие от планшетного, пользователь сам двигает сканирующую головку ручного сканера по оригиналу. Ручные сканеры применяются в магазинах для считывания скан-кодов товаров.

Основными характеристиками сканеров являются разрешающая способность, скорость сканирования и максимальный поддерживаемый формат бумаги.Эти характеристики аналогичны характеристикам принтеров.

То, что Земля имеет форму шара, было известно еще Аристотелю. Гени­альная теория Ньютона привела ее к существенному уточнению- Действитель­но, сфероид вращения значительно точнее подходит к действительной форме поверхности Земли. Последующие многочисленные геодезические, в том числе гравиметрические и орбитальные спутниковые измерения привели к тому, что форма Земли получена с удивительной точностью.

Хорошо известно, что физическая поверхность Земли примерно на 70% представлена сравнительно гладкой водной поверхностью и лишь на 30% менее ровной и изрезанной сушей, поэтому, естественно, за обобщенную модель поверхности Земли принять уровенную поверхность. Уровенной называют поверхность всюду ортогональную к направлению силы тяжести. Очевидно, что уровенных поверхностей существует бесчисленное множество. Одна из них, совпадающая со средним уровнем океана в спо­койном состоянии, принята за основную. Вследствие неравномерности распределения масс внутри поверхности Земли, уровенная поверхность имеет чрезвычайно сложную форму, не описываемую каким-либо простым математическим выражением или системой уравнений, поэтому тело, образо­ванное уровенной поверхностью Земли, получило индивидуальное название геоид.

Геоид — фигура слишком сложная, поэтому для практических расчетов ее заменяют более простыми геометрическими моделями. Из них ближе всего к геоиду подходит сфероид или эллипсоид вращения, получаемый враще­нием эллипса вокруг его малой оси. Эллипсоид, принятый для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат, называют референц-эллипсоидом. В нашей стране для расчетов принят референц-эллипсоид, пара­метры которого получены под руководством Ф.Н. Красовского (эллипсоид Красовского) большая полуось которого а = 6 378 245 м и сжатие α = (a – b)/a = 1/298,3, где b — малая полуось (рис.1.1).

Рис. 1.1. Меридианный эллипс

Понятно, что в любой точке А поверхности Земли можно провести норма­ли АА_о — к поверхности эллипсоида и АА_g — к поверхности геоида (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Поверхность Земли:

1 – физическая поверхность; 2 – поверхность геоида; 3 – поверхность эллипсоида

В общем случае их направления не совпадают, а образуют угол на­зываемый уклонением отвесной линии, приводящей к смещению систем координат.