Геодезические параметры являются определяющими в моделировании поверхности Земли. Обычно они состоят из параметров эллипсоида, определяют ориентацию этого эллипсоида относительно земной поверхности, определяют единицу измерения длины, официальное название местности на той поверхности, где они будут применяться. Поверхность эллипсоида вместе с "начальной точкой" отсчета образуют совокупность геометрических параметров, близко совпадающих с реальной кривизной данной местности и определяют гладкую математическую поверхность, расположенную на среднем уровне моря. "Начальная точка" определяется широтой, долготой и высотой над поверхностью эллипсоида.

Выбрав эти параметры, можно выполнять измерения на земной поверхности, будучи "привязанным" к поверхности воображаемого эллипсоида. Долгота и широта всех контрольных точек в данном районе затем вычисляется в соответствии с поверхностью принятого эллипсоида и "начальной точкой". В уравнениях, проецирующих этот участок на крупномасштабную карту, необходимо использовать те же самые параметры эллипсоида, что и при выполнении геодезических измерений; в противном случае результат проецирования не будет совпадать с реальной картиной местности. Североамериканская система единиц измерения (NAD27) — наиболее часто применяемая в геодезии на территории США, Канады и Мексики. В Европе наиболее часто применяется система (ЕD50),которая, в частности, используется при разработке месторождений в Северном море. Геодезическая система единиц измерения является частью науки и политики.

Проецирование на карту.

Проецирование на карту — система математических уравнений, устанавливающих взаимно однозначное соответствие между местоположением точек на сферической поверхности, определяемых параметрами долгота/широта и местоположением точек, которые могут быть нанесены на плоскую карту с некоторыми контролируемыми погрешностями и известной точностью.

Наиболее знакомый метод месторасположения является метод прямоугольных координат X, Y. Девяносто девять процентов скважин на поверхности Земли было расположено посредством применения этого метода в той или иной форме. Картографические проекции определяются в специфических величинах длины. Они обычно определяются коэффициентами, которые меняются в зависимости от месторасположения на поверхности Земли. Для проецирования на карту, геодезические параметры должны выбираться в зависимости от того, какой район отображается.

Система UTM

В большинстве проекций линии долготы и широты — кривые. Квадранты, образованные пересечением этих линий (обычно называемыми параллелями и меридианами) имеют различный размер и форму, что существенно усложняет определение расположения точек и измерение по направлениям.

Чтобы избежать употребления отрицательных величин при обозначении удаления к востоку, центральному меридиану каждой зоны, независимо от ее удаления к востоку, присваивается величина Пятьсот,000м. Ширина каждой зоны на экваторе приблизительно равна Шестьсот,Нуль м, сужаясь по мере приближения к полярным областям.

Для точек, удаленных к северу от экватора, величина смещения на север измеряется на прямую в метрах, начиная от Нуль на экваторе и возрастая по мере удаления на север. Три-2). Каждая зона имеет свое начало при пересечении своего собственного центрального меридиана с экватором и отображает собой квадрат. Таким образом, на плоской карте, внешние границы зоны — кривые, т.к. они следуют линиям меридиан на круглом глобусе. Каждая такая зона пронумерована, начиная с зоны Один на Сто восемьдесят меридиане. Площади к востоку и западу от Гринвичского меридиана занимают зоны Тридцать и Тридцать один.

Любая точка на земле может быть идентифицирована номером своей зоны, расстоянием в метрах от экватора ("северное удаление") и расстоянием от опорной линии Север-Юг ("восточное удаление"). Иногда зоны делятся на секторы, представляющие собой интервалы в Восемь° широты, начиная с зоны С при Восемьдесят° С.Ш. и кончая зоной Х при Семьдесят два° Ю.Ш. Буквы I и О — пропускаются. Чтобы определить местонахождение точки на глобусе, нет необходимости пользоваться этим методом.

В системе UTM мир делится на Шестьдесят равных зон (каждая шириной в Шесть°) между Восемьдесят четыре° северной и Восемьдесят° южной широтами. Для полярных районов применяются другие, специальные, проекции, (см. рис. В зависимости от этого, ширина зон меняется в пределах Двести,Нуль — Восемьсот,Нуль.

Во избежание отрицательных величин при обозначении удаления от экватора в южном полушарии, экваториальной линии присваивается величина Десять,Нуль,000м. и удаление на юг в южном полушарии измеряется уменьшающимися, но положительными величинами по мере их удаления. Фактор шкалы (= расстояние на сетке/истинное расстояние) на центральном меридиане равен по определению Нуль.Девять тысяч девятьсот девяносто шесть и слабо изменяется по мере удаления от центрального меридиана.

Конвергенцией называется разница между направлением на Север по сетке и истинным Севером. Ясно, что на центральном меридиане направление по сетке на север совпадает с истинным направлением. Конвергенция будет слабо изменяться по мере удаления от центрального меридиана и от экватора. Конвергенция — отрицательна для востока и положительна для запада.

Проектирование скважин обычно осуществляется по координатам сетки карты и, поэтому, направления будут "привязаны" к ним. Однако, датчики системы телеметрии, работающие в скважине, "привязаны "на истинный или магнитный север. Пользователь обязан, поэтому, уметь преобразовывать эти системы координат из одной в другую.

Рис. Три.Три

Рис. Три.Четыре

Картографическая проекция Ламберта

История.
Именно Ламбертова конформная коническая проекция (рис. Три-4) была первой новой проекцией, представленной Генрихом Иоганном Ламбертом в Одна тысяча семьсот семьдесят два г. в той же самой публикации, что и преобразование Меркатора, упомянутое выше. В некоторых атласах, в частности английских, это преобразование называют "конической ортоморфной" проекцией.

Основным вкладом Ламберта является нахождение взаимно однозначного отображения плоской фигуры на сферическую поверхность. В этой модели, меридианы — равноудаленные радиусы, а параллели дуги концентрических окружностей. По мере роста широты, расстояние между параллелями увеличивается. Прямые линии между точками апроксимируются на карте дугами больших окружностей.

Любые две параллели можно принять в качестве стандартных или опорных. В координатной системе США (SPCS) для тех штатов, где применяется проекция Ламберта, выбор стандартных параллелей — равнозначен эффекту уменьшения масштаба центральной параллели на величину, которую невозможно выразить в простой и точной форме, тогда как в картах, где применяется преобразование Меркатора, просто уменьшается масштаб на определенную величину.

В США коническая конформная проекция Ламберта принята в качестве официальной в тех штатах, которые находятся в самом широком поясе восток-запад. Систему Меркатора применяют для остальных штатов. Одна или несколько зон вовлечены в эту систему в каждом штате. В дополнение, проекция Ламберта применяется на Алеутских островах на Аляске, в Лонг Айленде, в Нью-Йорке и северной Каролине, хотя на остальной территории этих штатов применяется проекция Меркатора.

Узаконенные координатные системы.

Термин "Узаконенная координатная система" используется в данном изложении для официально принятой системы, включающей в себя все вышеприведенные концепции в качестве рабочей при установке геополитических образований таких как страна, штат, континент и т.п. "Узаконенная координатная система" установлена законами как на уровне федерального правительства, так и, очень часто, на уровне штатов. Государственная координатная система США (SPCS) или Национальная система Объединенного Королевства являются типичными, примерами. В государственной координатной системе США от 1927г (NAD27) приняты геодезические величины, (длина измеряется в футах), и три различные картографические проекции, каждая из которых должна применяться в зависимости от расположения точки в конкретном районе США и эта система применима ко всем Пятьдесят штатам, островам, принадлежащим США и протекторатам.

Обратите внимание: