Реферат на тему Геодезические программы в Excel.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ.. 2

1. Общие
положения по геодезии. 3

2. MS Excel – ключевой прикладной
инструмент MS OFFICE. 9

3. Геодезические
программы в Excel 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 17

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ… 18

Введение:

Геодезия — это наука о Земле, которая
заключается в точном измерении и понимании геометрической формы Земли,
ориентации в пространстве и гравитационного поля. Эта область также включает
исследования того, как эти свойства меняются с течением времени, и
эквивалентные измерения для других планет (известные как планетная геодезия).
Геодинамические явления включают движение земной коры, приливы и полярные
движения, которые можно изучать, создавая глобальные и национальные сети
управления, применяя космические и наземные методы и полагаясь на системы
координат и системы координат.

Слово геодезия происходит от
древнегреческого слова γεωδαισία geodaisia ​​ (буквально «разделение Земли»).

Это в первую очередь связано с
позиционированием внутри изменяющегося во времени гравитационного поля.
Геодезия в немецкоязычном мире делится на «высшую геодезию» («Erdmessung» или
«höhere Geodäsie»), которая связана с измерением Земли в глобальном масштабе, и
«практическую геодезию» или «инженерную геодезию» («Ingenieurgeodäsie»),
который связан с измерением определенных частей или регионов Земли и включает в
себя съемку. Такие геодезические операции также применяются к другим
астрономическим телам Солнечной системы. Это также наука об измерении и
понимании геометрической формы Земли, ориентации в пространстве и
гравитационного поля.

В значительной степени форма Земли
является результатом вращения, которое вызывает ее экваториальную выпуклость, и
конкуренции геологических процессов, таких как столкновение плит и вулканизма,
которым противодействует гравитационное поле Земли. Это относится к твердой
поверхности, жидкой поверхности (динамическая топография морской поверхности) и
атмосфере Земли. По этой причине изучение гравитационного поля Земли называется
физической геодезией.

Заключение:

Таким образом, геодезические
программы — это ряд программ с помощью которых решаются различные задачи.
Существуют геодезические программы, которые объединяют в себе несколько
функций, требуемых для реализации той или иной задачи, а есть и узко
направленные. Ниже мы представляем по списку основные геодезические программы,
используемые в настоящее время в производстве топографо-геодезических работ.

Значительная часть работы геодезиста
связана с проведением расчетов. В настоящее время основным вычислительным
средством является персональный компьютер. Вычислительные возможности
современных компьютеров реализованы как в программных средствах общего
назначения, так и специализированном программном обеспечении.

На базе MS Excel используются,
как правило, геодезические калькуляторы.

Геодезический калькулятор в
формате Exсel создан для решения повседневных задач инженерной
геодезии. Геодезистам, использующим геодезический калькулятор, достаточно иметь
элементарные понятия об Excel.

@Геодезический калькулятор»
используется для вычислений геодезических данных, связанных с координатной
зоной и значениями преобразований, указанными для чертежа.

Для использования этой команды в
чертеже необходимо задать зону системы координат. Для просмотра или вычисления
локальных координат относительно широты/долготы и/или координат сетки
необходимо задать параметры преобразования.

Введите одну пару известных
значений координат: «Локальное северное положение/Локальное восточное
положение», «Широта/Долгота» или «Северное положение в координатах
сетки/Восточное положение в координатах сетки». Две другие пары координат будут
вычислены.

Фрагмент текста работы:

1. Общие
положения по геодезии Геоид — это, по сути, фигура Земли,
абстрагированная от ее топографических особенностей. Это идеализированная
равновесная поверхность морской воды, поверхность среднего уровня моря в
отсутствие течений и колебаний давления воздуха, продолжающаяся под
континентальными массами. Геоид, в отличие от опорного эллипсоида, имеет
неправильную форму и слишком сложен, чтобы служить вычислительной поверхностью
для решения геометрических задач, таких как позиционирование точек.
Геометрическое разделение между геоидом и опорным эллипсоидом называется
геоидальной волнистостью. В глобальном масштабе она колеблется в пределах ± 110
м, когда речь идет об эллипсоиде GRS 80.

Опорный эллипсоид, обычно выбираемый таким
же размером (объемом), что и геоид, описывается его большой полуосью (экваториальным
радиусом) a и уплощением f. Величина f = (a-b)/a,

где b — малая полуось (полярный радиус),
является чисто геометрической. Механическая эллиптичность Земли (динамическое
уплощение, символ J2) может быть определена с высокой точностью путем наблюдения
возмущений спутниковой орбиты. Его связь с геометрическим уплощением косвенная.
Взаимосвязь зависит от распределения внутренней плотности или, проще говоря, от
степени центральной концентрации массы.

Геодезическая справочная система 1980 года
(GRS 80) установила большую полуось 6 378 137 м и сплющенность 1: 298,257. Эта
система была принята на XVII Генеральной ассамблее Международного союза
геодезии и геофизики (IUGG). По сути, это основа для геодезического
позиционирования с помощью Глобальной системы позиционирования (GPS) и, таким
образом, также широко используется за пределами геодезического сообщества.

Многочисленные системы, которые страны
использовали для создания карт и диаграмм, устаревают по мере того, как страны
все чаще переходят на глобальные геоцентрические системы отсчета с
использованием опорного эллипсоида GRS 80.

Геоид «реализуемый», то есть его можно
постоянно определять на Земле с помощью подходящих простых измерений с
физических объектов, таких как датчик приливов и отливов. Таким образом, геоид
можно рассматривать как реальную поверхность. Справочный эллипсоид, однако,
имеет множество возможных экземпляров, и его нелегко реализовать, поэтому это
абстрактная поверхность. Третья первичная поверхность, представляющая
геодезический интерес — топографическая поверхность Земли — представляет собой
реальную поверхность.

Расположение точек в трехмерном
пространстве наиболее удобно описывать тремя декартовыми или прямоугольными
координатами X, Y и Z. С появлением спутникового позиционирования такие системы
координат, как правило, геоцентрические: ось Z совмещена с земной (обычная или
мгновенное) ось вращения.

До эры спутниковой геодезии системы
координат, связанные с геодезическими данными, пытались быть геоцентрическими,
но их начало отличалось от геоцентра на сотни метров из-за региональных
отклонений в направлении отвеса (вертикального). Эти региональные геодезические
данные, такие как ED 50 (European Datum 1950) или NAD 27 (North American Datum
1927), имеют связанные с ними эллипсоиды, которые регионально “лучше всего
подходят” геоидам в пределах их областей действия, сводя к минимуму отклонения
вертикали над этими областями.

Только потому, что спутники GPS вращаются
вокруг геоцентра, эта точка естественным образом становится источником системы
координат, определяемой средствами спутниковой геодезии, поскольку положения
спутников в космосе сами вычисляются в такой системе.

Геоцентрические системы координат,
используемые в геодезии, естественным образом можно разделить на два класса: Инерциальные системы отсчета, в которых
оси координат сохраняют свою ориентацию относительно неподвижных звезд или, что
эквивалентно, осей вращения идеальных гироскопов; ось X указывает на точку
весеннего равноденствия.

Совместное вращение, также ECEF («Земля по
центру, Земля неподвижна»), где оси прикреплены к твердому телу Земли. Ось X
лежит в плоскости меридиана Гринвичской обсерватории.

Преобразование координат между этими двумя
системами описывается с хорошей аппроксимацией (кажущимся) звездным временем,
которое учитывает вариации осевого вращения Земли (вариации длины дня). Более
точное описание также учитывает полярное движение — явление, за которым
внимательно следят геодезисты.

При съемке и картографии, важных областях
применения геодезии, на плоскости используются два основных типа систем
координат:

ü
Плоско-полярный, в
котором точки на плоскости определяются расстоянием s от заданной точки вдоль
луча, имеющего заданное направление α относительно базовой линии или оси;

ü
Прямоугольные точки
определяются расстояниями от двух перпендикулярных осей, называемых x и y. В
геодезической практике — вопреки математическому соглашению — ось x указывает
на север, а ось y — на восток.

Прямоугольные координаты на плоскости
можно использовать интуитивно относительно текущего местоположения, и в этом
случае ось x будет указывать на местный север. Говоря более формально, такие
координаты могут быть получены из трехмерных координат с помощью уловки
картографической проекции. Невозможно отобразить искривленную поверхность Земли
на плоской поверхности карты без деформации. Наиболее часто выбираемый
компромисс, называемый конформной проекцией, сохраняет соотношения углов и
длин, так что маленькие круги отображаются как маленькие кружки, а маленькие
квадраты как квадраты.

Примером такой проекции является UTM
(Универсальная поперечная проекция Меркатора). В плоскости карты у нас есть
прямоугольные координаты x и y. В этом случае северное направление,
используемое для справки, — это север карты, а не местный север. Разница между
ними называется конвергенцией меридианов.

Поскольку координаты геодезических точек
(и высоты) всегда получаются в системе, которая была построена с использованием
реальных наблюдений, геодезисты вводят концепцию «геодезических данных»:
физическая реализация системы координат, используемой для описания
местоположений точек. Реализация является результатом выбора обычных значений
координат для одной или нескольких опорных точек.

В случае данных о высоте достаточно
выбрать одну опорную точку: опорный ориентир, обычно датчик уровня воды на
берегу. Таким образом, у нас есть вертикальные данные, такие как NAP (Normaal
Amsterdams Peil), североамериканский вертикальный базис 1988 (NAVD 88), данные
Кронштадта, данные Триеста и так далее.

В случае плоских или пространственных
координат нам обычно требуется несколько опорных точек. Региональная
эллипсоидальная точка отсчета, такая как ED 50, может быть зафиксирована путем
задания волнистости геоида и отклонения вертикали в одной точке отсчета, в
данном случае в башне Хельмерта в Потсдаме. Однако также можно использовать
переопределенный ансамбль опорных точек.