Геодезияда қолданылатын координаталар жүйелері

Белгілі бір нүктенің жер бетіндегі орнын оның координаталары арқылы анықтауға болады. Геодезияда координаталар жүйесінің мынадай түрлері қолданылады: географиялық, геодезиялық, тікбұрышты жазық, полярлық.

Географиялық координаталар жүйесі. Нүктенің жер бетіндегі орны жалпы дүние жүзілік масштабта анықтау үшін географиялық координаталар қолданылады. Оларды ендік (B,φ) және бойлық (L,λ) дейді. Ендік – берілген нүкте арқылы өтетін тіктеуіш сызықпен экватор жазықтығы арасындағы бұрыш, бастапқы меридианнан солтүстікке немесе оңтүстікке қарай 0-тан 90 градусқа дейін саналады. Бойлық берілген нүкте арқылы өтетін меридиан мен бастапқы меридиан жазықтықтары арасындағы бұрыш, бастапқы меридианнан шығысқа немесе батысқа 0-тан 180 гарадусқа дейін саналады. Жердің айналу осін тік бұрыш жасап, оның дәл ортасын кесіп өтетін жазықтықты экватор жазықтығы деп атайды. Экватор жазықтығы мен жер бетінің қиылысу сызығы - экватор деп аталынады. Жердің айналу осі арқылы өтетін жазықтық - меридиан жазықтығы делінеді, ал сол жазықтықтың жер бетімен қиылысу сызығы - географиялық меридиан деп аталады. Бүкіл халықаралық келісім бойынша Лондон қаласы жанындағы Гринвич обсерваториясы арқылы өтетін меридиан бастапқы н/се «нольдік» деп аталынады. Экваторлық жазықтыққа параллель жазықтықтың жер бетімен қиылысу сызықтарын параллельдер деп атайды. Ауырлық күшінің әсерінен жердің центріне бағытталған сызық - тіктеуіш сызық деп аталынады. Жер шарын көрнекті түрде көрсету үшін географиялық координаталарды қолдану қолайлы.

Геодезиялық координаталар жүйесі қашықтықтармен байланысты көптеген геодезиялық есептерді шешу үшін пайдаланылады. Дегенмен геодезиялық координаталар жүйесі нүктелердің өзара орнын ұзындық өлшемде емес, бұрыштық өлшемде анықтыйтын болғандықтан практикалық мақсаттарда қолдану тиімсіз. нүктесінің координатасы геодезиялық ендік (В), геодезиялық бойлық (L) және геодезиялық биіктік (Н) арқылы анықталады.

Тікбұрышты жазық координаталар жүйесін - топографиялық түсірістерде, инженерлік геодезия жұмыстарында қолдану қолайлы болып келеді. Бұл жүйелердегі нүктелердің координаталары, арақашықтықтағы және бағыттары арасындағы байланыс аналитикалық геометрияның қарапайым формулаларымен өрнектеледі.

Жер бетіндегі нүктенің пландық жәйін көбінесе координата басы еркін алынған тікбұрышты координаталар жүйесінде анықтайды. Бұл жағдайда тікбұрышты координаталар жүйесі ОХ және ОУ екі сызық арқылы жасалынады. Бұларды координата осьтері деп атайды. ОХ-абсцисса, ОУ- ордината осьтері.

Геодезияда абсцисса өсінің бағыты координата басынан өтетін меридианның бағытымен дәл келеді, осьтің оң бағыты солтүстікке, теріс бағыты оңтүстікке бағытталған. Ординатаның оң бағыты шығысқа, теріс бағыты батысқа бағытталған. Координата осьтері жазықтықты 4 бөлікке бөледі оларды ширек деп атайды.

Жазық тікбұрышты координаталар жүйесінде жер бетіндегі нүктелердің орны х, у тікбұрышты координаталарымен анықталады. Олар жазықтыққа Гаусс-Крюгердің тең бұрышты көлденең цилиндірлі проекциялау заңы бойынша проекцияланады. Сонда жер элипсоиды бойлықта әрбір 6 градус сайын меридиандармен 60 зонаға бөлінеді. Зоналардың нөмірлері батыстан шығысқа қарай Гринвич меридианынан жүргізіледі. Әрбір зонаның ортадағы меридианы осьтік меридиан деп аталады. Осьтік меридианның экватормен қилысқан жері әрбір зонадағы координаталар басы болып саналады. Қазақстан территориясы экватордың солтүстік жағына орналасқандықтан абсциссаларының мәні бар уақытта оң болады, ал ординаталардың мәнін 500км тең деп алу келісілген. Тікбұрышты координаталар зоналық жүйеде географиялық координаталармен тығыз байланысты. Жер бетіндегі нүктелердің географиялық координаталары арқылы зоналық тікбұрышты координаталарды анықтауға болады.

Геодезиялық жұмыстарды атқарған кезде, біршама нүктелердің бастапқы нүкте ретінде қабылданған қандайда бір нүкте арқылы анықтау үшін жазық полярлық координаталар жүйесі қоладнылады. Осы координаталар жүйесінің мынадай элементтері болады: полярлық ось – кез-келген жаққа бағыттауға болады; координаталар басы еркін қабылданады; Нүктелердің жазықтықтағы орны қарастырылып отырған жүйеде екі координатамен; яғни β – полярлық осімен анықталатын нүктеге қарай бағытталған кесіндінің арасындағы горизонталь бұрышпен; d – полюстен анықталатын нүктеге дейінгі горизонталь арақашықтықпен анықталады. Осы координаталар жүйесі теодалит түсірісінде және жобадағы барлау скважинасының горизонталь жазықтықтағы орнын табу кезінде қолданылады.