Меняются ли высоты гор при уточнении геоида

Всем привет. Подскажите пожалуйста, насколько моя логика верна (или нет).

Вот беру калькулятор геоида, вбиваю в него координаты вершины Эльбруса и получаю следующее:

При переходе например от модели геоида EGM84 к модели EGM96 у нас опорный эллипсоид (от которого отсчитывается высота геоида) почти не меняется, гора Эльбрус тоже стоит себе на месте, а высота геоида в этом месте стала 22.96м вместо 15.79м, то есть поднялась на 7.17 метра. И значит высота горы если была, скажем, 5642 м (в системе EGM84), то значит при переходе в систему EGM96 высота должна уменьшиться на 7 метров и составить 5635 метров.

Так ли это? Или я что-то неправильно понимаю?

 

Насколько я понимаю высоты и отметки гор берутся тригонометрическими измерениями (которые опираются на действующую систему высот). Эльбрус измеряли когда и в какой системе высот я не знаю, но по идеи Балтийская система это и есть уровень мирового океана. А цифру могут меняться и сильно отличаться от реальной картины.

 

Любая высота, как и любая координата - в принципе вещи относительные.
У вас в сообщении все понятия перепутаны и смешаны. Нет таких систем высот о которых вы пишете, нету!
Давайте по порядку, какую задачу вы решаете?

 

Задача - ликвидация собственной безграмотности. ) Профильного геодезического образования не имею (я физик), потому и пришёл сюда с вопросами к знающим людям.

Вы говорите, что таких систем высот не существует. Мне представлялось, что если в какой-то точке (например с координатами вершины Эльбруса) высота геоида (наверно точнее квазигеоида?) над общеземным эллипсоидом составляет 23 метра, то значит если я стою на вершине Эльбруса, то моя высота относительно геоида на 23 метра меньше, чем моя высота относительно общеземного эллипсоида. Это не так?

 

Вы картинку нарисуйте. Для ответа вообще никаких специальных знаний не нужно!
И потом, можно задать (и такие системы и места на шарике существуют), когда геоид будет отрицательным.
Пока я не втыкаю в чем у вас засада. В логике?

 

Засада в том, что если указана высота Эльбруса 5642 метров, то она указана не относительно эллипсоида, а относительно геоида (потому что над уровнем моря). А значит если мы переопределяем и уточняем фигуру геоида (как это было сделано при вводе в эксплуатацию модели EGM96), значит меняется и высота горы Эльбрус, на указанные в первом посте семь метров.

Однако справочная высота этой горы везде указывается прежней - 5642 метров. Возникает вопрос - вот это расстояние - 5642 метра - это до какой фигуры? До какой из моделей геоида?

 

В России никакими egm'ами для определения высот никогда не пользовались. У нас конкретный эллипсоид и конкретный ноль Балтийской системы нормальных высот. EGM в нашей стране это палетка, которая позволяет интерполировать нашу систему высот при спутниковых определениях.
Такие заоблачные высоты определялись или из аэрофотосъемки, или бараметрическим нивелированием. Наклонный луч на такие расстояния.. сумневаюсь.
Найдите советскую топокарту и посмотрите высоту над уровнем моря.

 

ни да какой, от балды

нет и мирового океана тоже нет
в Америке два уровня моря - на западе и на востоке

 

И ещё, высота, которую вы найдете на топокарте, будет отличаться от высоты по гипотетической рейке, приставленной к горе в меньшую сторону. Такое свойство нормальных высот.

 

Вы наверно про Эверест, а не про Эльбрус?

Ну к слову с Эверестом тоже не очень понятно, если тот же вопрос попытаться задать. Но там разброс между EGM84 и EGM2008 в районе вершины Эвереста всего 2 метра.

И вот пишут, что вроде китайцы с непальцами в прошлый раз договорились что высота со льдом 8848м, а безо льда (сама скала) 8844м.

 

Ну что же, я попробую вам помочь, насколько хватит моих скудных познаний. Если что где не так, старшие коллеги меня, надеюсь, поправят. Давайте напишем некоторые упрощённые определения фигур Земли.

Геоид (раскрыть) Геоид (свернуть)

Геоид - это замкнутая поверхность, образованная средним уровнем мирового океана в спокойном состоянии, которая также условно продолжается и под сушей. Эта поверхность эквипотенциальна (потенциал силы тяжести в любой точке на поверхности геоида является постоянной величиной), а также перпендикулярна направлению силы тяжести в любой точке.

Земной эллипсиод (раскрыть) Земной эллипсиод (свернуть)

Земной эллипсоид (также иногда называемый земным сфероидом) - геометрическое тело, представляющее из себя эллипсоид вращения, параметры которого подобраны таким образом, чтобы наилучшим образом соответствовать форме Земли. Эллипсоид вращения - это, грубо говоря, когда обычный плоский эллипс поворачивают вокруг его оси, и "контуром" этого вращения он образует объёмную фигуру. В итоге получается как шар, только немного сплюснутый с двух сторон (с полюсов). Земной эллипсоид бывает двух "видов" - общеземной эллипсоид и референц-эллипсоид. Параметры первого выбраны так, чтобы наилучшим образом соответствовать фигуре всей Земли в целом. А второго - чтобы наилучшим образом соответствовать фигуре Земли только на отдельной территории (например, континента или его части).

Квазигеоид (раскрыть) Квазигеоид (свернуть)

Квазигеоид - это замкнутая поверхность, которая описывает фигуру Земли, исходя из результатов измерения параметров гравитационного поля, проводимых на поверхности Земли. Смысловой принцип определения фигуры Земли по гравитационному полю состоит в общей закономерности - чем дальше от центра масс Земли, тем меньше сила притяжения. Поверхность квазигеоида полностью совпадает с поверхностью геоида в океанах и морях, на низменностях их отличие достигает где-то до 0.5 м, а в горах - до 3-4 м.

Теперь определим, как у нас вообще определяется высота чего-либо на земной поверхности (дом, радиовышка, гора - не важно). Принято для таких целей использовать т.н. нормальные системы высот. Это значит, что высоты определяются вдоль отвесной линии (отвесная линия - это, в сущности, направление силы тяжести). Нулём высот считается некоторая точка на поверхности квазигеоида. В России за такой нуль принята медная пластина Кронштадтского футштока, и таким образом задаётся принятая у нас Балтийская система высот 1977 года.
Исходя из всего написанного выше... Представим, что высота горы Эльбрус нам неизвестна и стоит задача её определить в Балтийской системе высот. Вот мы берём приборы и последовательными измерениями определяем высоты точек на пути от Кронштадта к Эльбрусу. Идём-идём-идём, и наконец приходим. Опа, высота 5642 метра над уровнем моря... А причём здесь вообще геоид - не понятно. Зачем он нам нужен?) Он нам нужен только для того, чтобы задать систему высот (вбить условную медную пластинку в Кронштадте или ещё где-нибудь, главное чтоб на уровне мирового океана), после этого мы геоид вообще можем не вспоминать. И то, строго говоря, требуется не геоид, а квазигеоид, потому что нормальные высоты берут счёт именно от него. Поэтому данный вопрос и кажется некорректным. Потому что геоид сам по себе не задаёт систему высот, в которой определяется высота той или иной точки. Единственное, что может поменяться - это высота ортометрическая (высота точки над геоидом вдоль отвесной линии). Но и то не факт. Зависит от того, как систему высот задавать (где нуль ставить).

--- Сообщения объединены, 4 июн 2020, Оригинальное время сообщения: 4 июн 2020 ---

Высоту Эвереста в давние времена из тригонометрического нивелирования определяли.

 

Поскольку мы идём по поверхности Земли, то видимо это как раз речь про квазигеоид:

И для квазигеоида это как раз норма - отклоняться на несколько метров в горах от настоящего геоида, как указано далее по тексту:

Значит если супер-точными спутниковыми измерениями мы добились новых уточнённых данных по расположению настоящего геоида, то высота горы, измеренная от квазигеоида, никак от этого не изменилась.

Спасибо, вроде стало доходить. )

 

Ну, основная мысль, которую я хотел донести - значение высоты зависит от того, относительно какой поверхности вы её определяете (различные модели геоидов, земных эллипсоидов, квазигеоидов или какие-либо условные поверхности), вдоль какой линии (отвесная линия, нормаль к земному эллипсоиду) и относительно какого начала отсчёта. Эти три параметра по сути и задают систему высот (геодезическую, нормальную, ортометрическую или условную).

 

Он прав! В научной статье где-то описывалось
Ну, а потом и спутниковое оборудование начали на вершины гор заносить...

--- Сообщения объединены, 5 июн 2020, Оригинальное время сообщения: 5 июн 2020 ---

Тут автора путает другая штука:
Наша планета земля - штука крайне неординарная. И у разных поколений, народов, стран и учёных свои умозаключения и расчёты по этому поводу

Вот простой пример: длина экватора.
Его вычисляют математически. Его перевычисляют и переуточняют с поколениями. Кто-то приходит к одному значению, а кто-то к другому. И какие-то страны и сообщества принимают для себя одни значения, а другие - другие. И пускают эти значения в обиход, дабы от них считать что-то ещё...
Так же и со всем остальным : для стран, которые находятся на экваторе одни проблемы, а те кто находится ближе к полюсам - другие. И каждый принимает что-то своё, с учётом того что это больше всего подходит под территорию своей же конкретной страны.
У нас вот принят эллипсоид Красовского и Балтийская система высот. Ну потому что наши учёные так рассчитали и приняли такие решения, чтобы стандартизировать все в нашем государстве.
А за океаном или в Африке люди, или даже учёные, класть на все это хотели, потому что у них свои расчёты или эта история вообще не про них или у них отсчёт высот производится "вооооон от того шпиля на часовне", который к уровню мирового океана вообще отношения не имеет

Это лирика, а теперь к сути:
Если измерить высоты 2х гор в одной системе высот, допустим в нашей, в Балтийской, то получим одни значения.
Если измерить те же высоты гор в какой-то забугорной системе высот, то получим другие значения
Но разницы в значениях (дельты) будут гипотетически равны*! И всё это укажет на то, что у разных систем, в данном случае высот, своя точка начала отсчёта.
(у нас - это средний уровень Балтийского моря, у Америке - свой уровень, который уже 4 раза уточнялся Люди не догадались, походу, сразу что-то покрепче закрепить и от этого считать... Ну либо весь континент ползёт в преисподняя
*если откинуть понятия и учёт геоида, эллипсоида, квазигеоида...

А горы в это время всё остаются на месте сколько их не перемеряй...
* землетрясения оказывают влияние на физическую высоту гор!

--- Сообщения объединены, 5 июн 2020 ---

Подкину автору ещё тем для размышлений :
Высота гор (пика) считается от уровня мирового океана. И Эверест - самый высокий в этом плане...

Но высота самой горы считается как величина превышений её пика от подножия горы... А тут совсем другие исчисления и Эверест здесь далеко не лидер...

Ну и третье, уже для "тронувшихся умом", но тем не менее :
Некоторые считаю что есть ещё один показатель измерения гор: на сколько ты дальше, когда залез на пик, удрал именно от цента земли и приблизился к космическому пространству

 

Параметры эллипсоида Красовского выводились как параметры общеземного трёхосного эллипсоида.

=================================================================================================

==================================================================================

Отличие поверхности квазигеоида от геоида в том, что она не является уровенной поверхностью. Определений для геоида было дано множество, но практически все они страдали неполнотой или внутренней противоречивостью. Сейчас склоняются к тому, чтобы считать геоидом уровенную поверхность, проходящую через начало счёта высот. Вот только этих начал в мире чуть больше, чем до хрена. Поэтому и самих геоидов бесчисленное множество. Цитата из статьи Людмилы Валентиновны О СВЯЗИ ВЫСОТЫ ГЕОИДА И КВАЗИГЕОИДА С АНОМАЛИЯМИ ВЫСОТЫ: «Существует понятие геоида Бриллюэна, проходящего на высоте около 10 км над уровнем моря, через вершину самой высокой горы Земли»

Проблема только в том, что сумма превышений геометрического нивелирования зависит от самого пути, по которому идут из точки А в точку Б.

Лучше всего (компактно и правильно) о геодезических системах высот написано в немецкой wiki Höhe (Geodäsie).
Отвечая на вопрос daybit «МЕНЯЮТСЯ ЛИ ВЫСОТЫ ГОР ПРИ УТОЧНЕНИИ ГЕОИДА» можно сказать, что геодезическая высота (чисто геометрическая величина) не меняется, а ортометрическая, нормальная, нормально-ортометрическая должны изменяться.
Кроме того, справедливо утверждение

 

Изначально понятие геоида было введёно Листингом. Это потом уже начали искажать данный термин какими-то нововведениями, что в дальнейшем и привело к путанице. По Листингу геоид всего один, и определяется он средним уровнем мирового океана в невозмущённом состоянии. Другое дело, что средний уровень мирового океана - величина непостоянная, а значит и геоид изменяется вместе с ней. А т.н. геоид Бриллюэна - это уровенная поверхность, но никак не геоид в его изначальном смысле.

Из-за аномалий силы тяжести? Рейки то ставим по уровню в реальном гравитационном поле, когда действуют аномалии. А нормальная система высот - она на то и нормальная, что высоты вычисляются в нормальном поле без влияния аномалий.

Есть такой недостаток. Наша балтийская система высот не учитывает смещение литосферной плиты под Кронштадтом по высоте.

 

Да, я слышал про подобные методы измерения, но думаю они интереснее для узких специалистов - например геологов. А всех, кто ходит по поверхности Земли, в первую очередь интересует именно высота от уровня моря, причём независимо от того, на горе мы или на равнине.