Svislé vychýlení - Vertical deflection
![]() | tento článek potřebuje další citace pro ověření.Září 2014) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
The vertikální průhyb (VD), také známý jako vychýlení olovnice a astro-geodetické vychýlení, v bodě na Zemi je míra toho, jak daleko je gravitační směr (olovnice ) byl posunut místními hromadnými anomáliemi, jako jsou blízké hory. Jsou široce používány v geodézie, pro geodetické sítí a pro geofyzikální účely.
Svislé vychýlení jsou úhlové složky mezi pravdou zenit (olovnice) a přímka kolmá k povrchu referenční elipsoid vybrán k přiblížení povrchu mořské hladiny Země. VD jsou způsobeny hory a metrem geologický nepravidelnosti a mohou dosahovat úhlů 10 "(ploché oblasti) nebo 20–50" (vysokohorské terén )[Citace je zapotřebí ].
Vychýlení vertikály má severojižní složku ξ (xi ) a východo-západní složkaη (eta ). Hodnota ξ je rozdíl mezi astronomická šířka minus geodetická šířka (přičemž severní zeměpisné šířky jsou kladné a jižní zeměpisné šířky záporné); druhý je obvykle vypočítán geodetickou sítí souřadnice. Hodnota η je the astronomická zeměpisná délka minus zeměpisná délka (přičemž východní délky považujeme za kladné a západní délky záporné). Když nový mapovací vztažný bod nahradí starý, novými geodetickými zeměpisnými šířkami a délkami na novém elipsoidu, změní se také vypočítané svislé výchylky.

odhodlání
Odklony odrážejí zvlnění geoidu a gravitační anomálie, protože závisí na gravitační pole a jeho nehomogenity.
VD se obvykle stanoví astronomicky. The pravý zenit je pozorován astronomicky s ohledem na hvězdy a elipsoidní zenit (teoretická vertikální) výpočtem geodetické sítě, který vždy probíhá na a referenční elipsoid. Velmi lokální variace VD lze navíc vypočítat z údajů gravimetrického průzkumu a pomocí digitální modely terénu (DTM), s použitím teorie původně vyvinuté Vening-Meinesz.
VD se používají v astro-geodetické nivelace, technika stanovení geoidu. Protože svislý průhyb popisuje rozdíl mezi geoidálními a elipsoidními normály, představuje horizontální spád zvlnění geoidu (tj. oddělení geoidu od referenčního elipsoidu). Vzhledem k počáteční hodnotě zvlnění geoidu v jednom bodě se určení zvlnění geoidu pro oblast stává věcí jednoduché integrace.
V praxi jsou výchylky pozorovány ve zvláštních bodech s roztečí 20 nebo 50 kilometrů. Zhuštění se provádí kombinací modelů DTM a plošných gravimetrie. Přesná pozorování VD mají přesnost ± 0,2 ″ (na vysokých horách ± 0,5 ″), vypočtené hodnoty asi 1–2 ″.
Maximální VD Střední Evropa se zdá být bodem blízko Großglockner (3 798 m), nejvyšší vrchol Českého Krumlova rakouský Alpy. Přibližně hodnoty jsou ξ = +50 ″ a η = −30 ″. V Himálaj oblasti, velmi asymetrické vrcholy mohou mít VD až do 100 ″ (0,03 °). V poměrně rovné oblasti mezi Vídeň a Maďarsko hodnoty jsou menší než 15 ", ale rozptylují se o ± 10" pro nepravidelné hustoty hornin v podpovrchu.
Více nedávno, kombinace digitální fotoaparát a tiltmetr byly také použity, viz zenitová kamera.[1]
aplikace
Vertikální výchylky se používají hlavně ve čtyřech věcech:
- Pro přesný výpočet průzkumové sítě. Geodetický teodolity a vyrovnávání nástroje jsou orientovány s ohledem na pravdu vertikální, ale jeho výchylka přesahuje geodetickou přesnost měření o faktor 5 až 50. Proto je nutné data korigovat přesně s ohledem na globální elipsoid. Bez těchto redukcí by průzkumy mohly být zkreslené o několik centimetrů nebo dokonce decimetrů na km.
- Pro stanovení geoidu (průměrná hladina moře) a pro přesnou transformaci výšky. Globální geoid zvlnění částka 50–100 ma jejich regionální hodnoty do 10–50 m. Jsou adekvátní k integrály komponent VD ξ, η, a proto je lze vypočítat s přesností cm na vzdálenosti mnoha kilometrů.
- Pro GPS průzkumy. The satelity měření se vztahují k čistému geometrický systém (obvykle WGS84 elipsoid), zatímco pozemské výšky odkazují na geoid. Abychom mohli kombinovat různé typy měření, potřebujeme přesná geoidní data.
- Pro geofyzika. Protože data VD jsou ovlivněna fyzickou strukturou Země kůra a plášť, geodeti se zabývají modely zlepšit naše znalosti o vnitřku Země. Navíc a podobně jako aplikovaná geofyzika, data VD mohou podporovat budoucnost průzkum surovin, olej, plyn nebo rudy.
Historické důsledky
K měření byly použity VD Hustota Země v Schiehallionův experiment.
VD je důvod, proč moderní nultý poledník prochází více než 100 m na východ od historický astronomický nultý poledník v Greenwichi.[2]
Polární poledník zkoumal Nicolas-Louis de Lacaille severně od Kapské město v roce 1752 byl ovlivněn VD[3]. Výsledný nesoulad s měřeními na severní polokouli byl vysvětlen až po návštěvě této oblasti George Everest v roce 1820[4].
Zdánlivé chyby v poledníkový oblouk Delambre a Méchain odhodlání, které ovlivnilo původní definici EU Metr,[5] později bylo zjištěno, že jsou způsobeny VD.[6]
Viz také
Reference
- ^ Hirt, C .; Bürki, B .; Somieski, A .; Seeber, G. N. (2010). „Moderní stanovení vertikálních odchylek pomocí digitálních fotoaparátů Zenith“ (PDF). Journal of Surveying Engineering. 136: 1–12. doi:10.1061 / (ASCE) SU.1943-5428.0000009. hdl:20.500.11937/34194.
- ^ Malys, Stephen; Seago, John H .; Palvis, Nikolaos K .; Seidelmann, P. Kenneth; Kaplan, George H. (1. srpna 2015). „Proč se greenwichský poledník pohnul“. Journal of Geodesy. 89 (12): 1263. Bibcode:2015JGeod..89,1263M. doi:10.1007 / s00190-015-0844-r.
- ^ „Arc of the Meridian“. Astronomická společnost Jihoafrické republiky. Citováno 27. srpna 2020.
- ^ Warner, Brian (1. dubna 2002). „Lacaille 250 let“. Astronomie a geofyzika. 43 (2): 2.25–2.26. doi:10.1046 / j.1468-4004.2002.43225.x. Citováno 27. srpna 2020.
- ^ Alder, K. (2002). The Measure of All Things: The Seven-year Odyssey and Hidden Error that Transformed the World. Svobodný tisk. ISBN 978-0-7432-1675-3. Citováno 2020-08-02.
- ^ Vaníček, Petr; Foroughi, Ismael (2019). „Jak gravitační pole zkrátilo náš metr“. Journal of Geodesy. 93 (9): 1821–1827. Bibcode:2019JGeod..93.1821V. doi:10.1007 / s00190-019-01257-7. ISSN 0949-7714. S2CID 146099564.