Форма и размеры Земли

При решении задач геодезии, навигации и картографии необходимо знать форму и размеры Земли. Земля имеет сложную форму неправильного геометрического тела — геоида. Поверхность геоида, называемая уровенной поверхностью, в любой точке перпендикулярна направлению силы тяжести.

Наиболее близким по форме к геоиду является эллипсоид вращения — фигура, поверхность которой образована вращением эллипса вокруг малой оси. Эллипсоид, форма которого наиболее близка к форме геоида, называется земным сфероидом. Ось вращения сфероида совпадает с осью вращения Земли, а его экваториальная плоскость - с земным экватором.

Сфероид определенных размеров, к поверхности которого относят результаты всех геодезических измерений, топографических съемок и составляемые по ним карты, называют референц-эллипсоидом. В СССР с 1946 г. в качестве обязательных для всех геодезических и картографических работ приняты следующие размеры референц-эллипсоида:

большая полуось а = 6 378 245 м;

малая полуось b = 6 356 863 м;

квадрат эксцентриситета е² = (а² — b²)/а² = 0,006693;

полярное сжатие а = (а — b)/а = 1 : 298,3.

Эти размеры были определены Центральным научно-исследовательским институтом геодезии, картографии и аэрофотосъемки под руководством Ф. Н. Красовского, поэтому референц-эллипсоид с указанными параметрами носит название эллипсоида Красовского.

В других странах (кроме НРБ, ВНР, ПНР, СРР) приняты размеры земного сфероида, отличающиеся от размеров эллипсоида Красовского. Поэтому координаты одних и тех же точек на иностранных и советских картах могут отличаться, а при переходе с карты на карту по координатам могут появиться ошибки. Особенно чувствительны эти расхождения при использовании радионавигационных и спутниковых навигационных систем.

Для решения некоторых задач навигации, требующих высокой точности, а также в картографии за основу принимают размеры и форму референц-эллипсоида. В практической навигации для решения большинства задач Землю принимают за шар. Если рассматриваются малые участки поверхности Земли, то форму поверхности принимают за плоскость.