Ib lub geoid yog tus qauv ntawm lub ntiaj teb daim duab (piv txwv li, nws cov analogue ntawm qhov loj thiab cov duab), uas coincides nrog lub nruab nrab hiav txwv theem, thiab nyob rau hauv continental cheeb tsam yog txiav txim los ntawm tus ntsuj plig theem. Ua haujlwm raws li qhov chaw siv los ntawm qhov siab qhov siab thiab dej hiav txwv qhov tob ntsuas. Kev qhuab qhia txog kev tshawb fawb txog qhov tseeb ntawm lub ntiaj teb (geoid), nws lub ntsiab lus thiab qhov tseem ceeb yog hu ua geodesy. Cov lus qhia ntxiv txog qhov no muaj nyob hauv kab lus.
Txoj kev muaj peev xwm
Lub geoid yog nyob txhua qhov chaw perpendicular rau kev taw qhia ntawm lub ntiajteb txawj nqus thiab nyob rau hauv cov duab mus txog ib tug tsis tu ncua oblate spheroid. Txawm li cas los xij, qhov no tsis yog txhua qhov chaw vim qhov chaw hauv cheeb tsam ntawm cov khoom loj (deviations los ntawm uniformity ntawm qhov tob) thiab vim qhov siab sib txawv ntawm continents thiab seafloor. Kev ua lej hais lus, lub geoid yog qhov chaw sib npaug, piv txwv li, tus cwj pwm los ntawm qhov tsis tu ncua ntawm lub peev xwm ua haujlwm. Nws piav qhia txog kev sib koom ua ke ntawm kev rub lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub ntiaj teb thiab lub centrifugal repulsion tshwm sim los ntawm lub ntiaj teb kev sib hloov ntawm nws axis.
qauv yooj yim
Lub geoid, vim qhov tsis sib xws ntawm cov huab hwm coj thiab qhov tshwm sim gravitational anomalies, tsisyog ib tug yooj yim lej nto. Nws tsis zoo heev rau tus qauv ntawm daim duab geometric ntawm lub ntiaj teb. Rau qhov no (tab sis tsis yog rau topography), kwv yees siv tau yooj yim. Feem ntau, ib tug kheej kheej yog ib tug txaus geometric sawv cev ntawm lub ntiaj teb, uas tsuas yog lub vojvoog yuav tsum tau teev. Thaum xav tau kev kwv yees kom raug ntau dua, siv ellipsoid ntawm kiv puag ncig. Qhov no yog qhov chaw tsim los ntawm rotating lub ellipse 360 ° txog nws cov axis me. Lub ellipsoid siv nyob rau hauv geodetic xam los sawv cev lub ntiaj teb no hu ua siv ellipsoid. Cov duab no feem ntau yog siv los ua lub hauv paus yooj yim.
Ib qho ellipsoid ntawm kiv puag ncig yog muab los ntawm ob qhov tsis muaj: lub nruab nrab loj axis (Equatorial vojvoog ntawm lub ntiaj teb) thiab me me semi-axis (polar radius). Lub flattening f yog txhais raws li qhov sib txawv ntawm qhov loj thiab me semiaxes faib los ntawm qhov loj f=(a - b) / a. Lub semi-axes ntawm lub ntiaj teb sib txawv li ntawm 21 km, thiab lub ellipticity yog hais txog 1/300. Deviations ntawm geoid los ntawm lub ellipsoid ntawm kiv puag ncig tsis pub tshaj 100 m. Qhov txawv ntawm ob lub semi-axes ntawm lub equatorial ellipse nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm peb-axis ellipsoid qauv ntawm lub ntiaj teb no tsuas yog hais txog 80 m.
Geoid concept
Hiav txwv theem, txawm tias tsis muaj qhov cuam tshuam ntawm nthwv dej, cua, dej ntws thiab dej ntws, tsis tsim cov lej yooj yim. Qhov chaw tsis muaj kev cuam tshuam ntawm dej hiav txwv yuav tsum yog qhov chaw sib npaug ntawm qhov chaw gravitational, thiab txij li yav tas los qhia txog qhov ntom ntom tsis sib xws hauv ntiaj teb, tib yam siv rau equipotentials. Ib feem ntawm lub geoid yog equipotentialqhov chaw ntawm dej hiav txwv, uas coincides nrog lub undisturbed txhais tau tias hiav txwv theem. Hauv qab lub teb chaws, lub geoid tsis ncaj qha mus. Es tsis txhob, nws sawv cev rau qib uas cov dej yuav nce yog tias nqaim channel tau ua nyob thoob plaws sab av loj ntawm dej hiav txwv mus rau dej hiav txwv. Lub hauv paus kev taw qhia ntawm lub ntiajteb txawj nqus yog perpendicular mus rau saum npoo ntawm lub geoid, thiab lub kaum sab xis ntawm qhov kev taw qhia thiab qhov qub rau lub ellipsoid yog hu ua deviation los ntawm ntsug.
Kev sib cav
Lub geoid tej zaum yuav zoo li lub tswv yim theoretical nrog cov tswv yim me me, tshwj xeeb tshaj yog hais txog cov ntsiab lus ntawm thaj av ntawm cov teb chaws, tab sis nws tsis yog. Qhov siab ntawm cov ntsiab lus hauv av yog txiav txim siab los ntawm geodetic alignment, nyob rau hauv uas ib tug tangent mus rau lub equipotential nto yog teem nrog ib tug ntsuj plig theem, thiab calibrated ncej yog ua raws li cov kav dej. Yog li ntawd, qhov sib txawv nyob rau hauv qhov siab yog txiav txim siab nrog rau cov equipotential thiab yog li ntawd heev ze rau lub geoid. Yog li, kev txiav txim siab ntawm 3 qhov chaw ntawm ib qho chaw nyob rau sab av loj los ntawm cov txheej txheem classical xav tau kev paub txog 4 qhov ntau: latitude, longitude, qhov siab tshaj lub ntiaj teb geoid thiab sib txawv ntawm lub ellipsoid ntawm qhov chaw no. Txoj kev sib txawv ntsug tau ua lub luag haujlwm loj, txij li nws cov khoom hauv cov lus qhia orthogonal qhia tib yam tsis raug xws li hauv kev txiav txim siab astronomical ntawm latitude thiab longitude.
Txawm hais tias geodetic triangulation muab cov txheeb ze kab rov tav txoj haujlwm nrog cov neeg siab, triangulation tes hauj lwm hauv txhua lub teb chaws lossis sab av loj pib los ntawm cov ntsiab lus nrog kwv yeesastronomical txoj hauj lwm. Tib txoj hauv kev los ua ke cov tes hauj lwm no rau hauv lub ntiaj teb no yog los xam cov kev sib txawv ntawm txhua qhov pib. Cov txheej txheem niaj hnub ntawm geodetic positioning tau hloov txoj hauv kev no, tab sis geoid tseem yog lub tswv yim tseem ceeb nrog qee qhov txiaj ntsig.
Shape definition
Geoid yog, hauv qhov tseem ceeb, qhov chaw sib npaug ntawm qhov chaw gravitational tiag. Nyob rau hauv ib cheeb tsam ntawm ib cheeb tsam ntau tshaj ntawm huab hwm coj, uas ntxiv lub peev xwm ΔU rau lub peev xwm ib txwm ntawm lub ntiaj teb ntawm lub ntsiab lus, thiaj li yuav tswj tau lub peev xwm tas li, qhov chaw yuav tsum deform outwardly. Lub nthwv dej yog muab los ntawm tus qauv N=ΔU / g, qhov twg g yog tus nqi hauv zos ntawm qhov nrawm ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Cov nyhuv ntawm huab hwm coj hla lub geoid nyuaj rau ib daim duab yooj yim. Qhov no tuaj yeem daws tau hauv kev xyaum, tab sis nws yog qhov yooj yim los xav txog qhov taw tes ntawm hiav txwv theem. Thawj qhov teeb meem yog txiav txim siab N tsis nyob rau hauv cov nqe lus ntawm ΔU, uas tsis yog ntsuas, tab sis nyob rau hauv cov nqe lus ntawm qhov sib txawv ntawm g ntawm tus nqi ib txwm. Qhov sib txawv ntawm lub zos thiab theoretical gravity ntawm tib lub latitude ntawm ib lub ntiaj teb ellipsoidal tsis hloov ceev yog Δg. Qhov no anomaly tshwm sim rau ob yam. Ua ntej, vim qhov attraction ntawm ntau tshaj, cov nyhuv ntawm lub ntiajteb txawj nqus yog txiav txim los ntawm qhov tsis zoo radial derivative -∂ (ΔU) / ∂r. Qhov thib ob, vim qhov cuam tshuam ntawm qhov siab N, txij li lub ntiajteb txawj nqus ntsuas ntawm geoid, thiab tus nqi theoretical hais txog lub ellipsoid. Vertical gradient g ntawm hiav txwv theem yog -2g / a, qhov twg a yog lub vojvoog ntawm lub ntiaj teb, yog li qhov siab ua haujlwmyog txiav txim los ntawm kev qhia (-2g/a) N=-2 ΔU/a. Yog li, sib txuas ob qho kev qhia, Δg=-∂/∂r(ΔU) - 2ΔU/a.
Formally, qhov sib npaug tsim kev sib raug zoo ntawm ΔU thiab ntsuas tus nqi Δg, thiab tom qab txiav txim siab ΔU, qhov sib npaug N=ΔU / g yuav muab qhov siab. Txawm li cas los xij, txij li Δg thiab ΔU muaj qhov cuam tshuam loj ntawm qhov tsis sib xws thoob plaws hauv thaj av uas tsis tau teev tseg ntawm lub ntiaj teb, thiab tsis yog nyob rau hauv qhov chaw nres tsheb, qhov sib npaug kawg tsis tuaj yeem daws tau ntawm ib qho tsis tau hais txog lwm tus.
Qhov teeb meem ntawm kev sib raug zoo ntawm N thiab Δg tau daws los ntawm British physicist thiab mathematician Sir George Gabriel Stokes hauv 1849. Nws tau txais ib qho kev sib npaug rau N uas muaj qhov tseem ceeb ntawm Δg raws li kev ua haujlwm ntawm lawv qhov kev ncua deb. los ntawm qhov chaw nres tsheb. Kom txog rau thaum lub community launch ntawm satellites nyob rau hauv 1957, lub Stokes mis yog lub ntsiab txoj kev los txiav txim cov duab ntawm lub geoid, tab sis nws daim ntawv thov tau nthuav heev nyuaj. Kev ua haujlwm ntawm lub voj voos kheej kheej uas muaj nyob rau hauv qhov sib xyaw ua ke maj mam, thiab thaum sim xam N ntawm txhua qhov chaw (txawm tias nyob rau hauv lub tebchaws uas g tau ntsuas ntawm qhov loj), qhov tsis paub tseeb tshwm sim vim muaj qhov tsis tau tshawb nrhiav qhov chaw uas yuav muaj ntau heev. nrug deb ntawm chaw nres tsheb.
Kev koom tes ntawm satellites
Lub hnub tuaj ntawm cov khoom siv satellites uas nws lub orbits tuaj yeem pom los ntawm lub ntiaj teb tau hloov pauv tag nrho cov kev suav ntawm cov duab ntawm lub ntiaj teb thiab nws qhov gravitational teb. Ob peb lub lis piam tom qab tso tawm thawj Soviet satellite nyob rau hauv 1957, tus nqiellipticity, uas supplanted tag nrho cov yav dhau los sawv daws yuav. Txij thaum ntawd los, cov kws tshawb fawb tau rov ua kom zoo dua cov geoid nrog cov kev saib xyuas los ntawm lub ntiaj teb qis qis.
thawj geodetic satellite yog Lageos, tau tsim los ntawm Tebchaws Meskas thaum lub Tsib Hlis 4, 1976, mus rau hauv lub voj voog yuav luag ntawm qhov siab ntawm 6,000 km. Nws yog ib qho txhuas sphere nrog txoj kab uas hla ntawm 60 cm nrog 426 reflectors ntawm laser beams.
Cov duab ntawm lub ntiaj teb tau tsim los ntawm kev sib txuas ntawm Lageos kev soj ntsuam thiab kev ntsuas saum npoo ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Deviations ntawm lub geoid los ntawm lub ellipsoid ncav cuag 100 m, thiab feem ntau pronounced internal deformation nyob rau sab qab teb ntawm Is Nrias teb. Tsis muaj qhov pom tseeb ncaj qha kev sib raug zoo ntawm cov teb chaws thiab dej hiav txwv, tab sis muaj kev sib txuas nrog qee cov yam ntxwv ntawm lub ntiaj teb tectonics.
Radar altimetry
Lub geoid ntawm lub ntiaj teb hla dej hiav txwv coincides nrog qhov nruab nrab hiav txwv theem, yog tias tsis muaj qhov cuam tshuam ntawm cua, dej ntws thiab dej ntws. Dej qhia txog radar nthwv dej, yog li lub satellite nruab nrog lub ntsuas hluav taws xob radar tuaj yeem siv los ntsuas qhov deb ntawm lub hiav txwv thiab dej hiav txwv. Thawj lub satellite yog Seasat 1 tau tsim los ntawm Tebchaws Meskas thaum Lub Rau Hli 26, 1978. Raws li cov ntaub ntawv tau txais, ib daim ntawv qhia tau muab tso ua ke. Kev sib txawv ntawm cov txiaj ntsig ntawm kev suav ua los ntawm txoj kev dhau los tsis pub tshaj 1 m.
