Кіріспе
Жақын массаға байланысты төмен қарайғы гравитациялық күштің өзгеруін өлшеу, CRT растрлеу әдісі. Тік бұрылыс (VD) немесе тік бұрылу (DoV), сондай-ақ, оралым сызығының бұрылуы және астрогеодезиялық бұрылу деп те аталады, – бұл қызығушылық танытқан нүктеде гравитация бағытының жақын маңдағы таулар сияқты жергілікті масса аномалияларынан қаншалықты бұрылғандығын өлшейтін шама. Олар геодезияда, геодезиялық желілерде және геофизикалық мақсаттарда кеңінен қолданылады. Тік бұрылыс – нақты зенит-надир қисығының (оралым сызығы) жанама сызығы мен анықтамалық эллипсоидтың (Жердің теңіз деңгейі бетін жақындату үшін таңдалған) бетіне нормальдық вектор арасындағы бұрыштық компоненттер. Тік бұрылыс таулар мен жер асты геологиялық өзгерістерден туындайды және жазық жерлерде 10" бұрышқа дейін, ал таулы жерлерде 20–50" бұрышқа жете алады. Тік бұрылыстың солтүстік-оңтүстік компоненті ξ (кси) және шығыс-батыс компоненті η (эта) болады. ξ мәні – астрономиялық ендік пен геодезиялық ендік арасындағы айырмашылық (солтүстік ендіктер оң, оңтүстік ендіктер теріс деп есептеледі); соңғысы әдетте геодезиялық желі координаттары арқылы есептеледі. η мәні – ендіктің косинусы мен астрономиялық бойлық пен бойлық арасындағы айырманың көбейтіндісі (шығыс бойлықтары оң, батыс бойлықтары теріс деп қабылданады). Жаңа карталық жүйе ескісін алмастырғанда, жаңа геодезиялық ендіктер мен бойлықтары бар жаңа эллипсоид пайда болғанда, есептелген тік бұрылыстар да өзгереді.
the CRT rastering method
The vertical deflection (VD) or deflection of the vertical (DoV), also known as deflection of the plumb line and astro geodetic deflection, is a measure of how far the gravity direction at a given point of interest is rotated by local mass anomalies such as nearby mountains. They are widely used in geodesy, for surveying networks and for geophysical purposes. The vertical deflection are the angular components between the true zenith–nadir curve (plumb line) tangent line and the normal vector to the surface of the reference ellipsoid (chosen to approximate the Earth's sea level surface). VDs are caused by mountains and by underground geological irregularities and can amount to angles of 10″ in flat areas or 20–50″ in mountainous terrain). The deflection of the vertical has a north–south component ξ (xi) and an east–west component η (eta). The value of ξ is the difference between the astronomic latitude and the geodetic latitude (taking north latitudes to be positive and south latitudes to be negative); the latter is usually calculated by geodetic network coordinates. The value of η is the product of cosine of latitude and the difference between the astronomic longitude and the longitude (taking east longitudes to be positive and west longitudes to be negative). When a new mapping datum replaces the old, with new geodetic latitudes and longitudes on a new ellipsoid, the calculated vertical deflections will also change.
Тағайындау
Бұрылыстар геоидтың толқындылығы мен гравитациялық аномалияларды көрсетеді, себебі олар гравитациялық өріске және оның біртектіліксіздігіне байланысты. Тік бұрылыстар әдетте астрономиялық жолмен анықталады. Шынайы зенит жұлдыздарға қатысты астрономиялық түрде, ал эллипсоидты зенит (теориялық вертикаль) геодезиялық желі есептеуі арқылы байқалады, бұл әрқашан сілтемелік эллипсоидта жүзеге асырылады. Сонымен қатар, тік бұрылыстың өте жергілікті өзгерістерін гравиметриялық зерттеу деректерінен және цифрлық жер үлгілерін (DTM) пайдалану арқылы есептеуге болады, бұл теорияны бастапқыда Венинг-Майнез әзірлеген. VD астрогеодезиялық нивелирлеуде қолданылады: тік бұрылыс геоид пен эллипсоидтың қалыпты бағыты арасындағы айырмашылықты сипаттайтындықтан, ол геоидтың толқынының көлденең кеңістіктік градиентін (яғни геоид пен сілтемелік эллипсоид арасындағы қашықтықты) көрсетеді. Іс жүзінде бұрылыстар 20 немесе 50 километр аралықтағы арнайы нүктелерде байқалады. Тығыздау DTM үлгілері мен аудандық гравиметрияның үйлесімі арқылы жасалады. Дәл тік бұрылыс байқауларының қатесі ±0,2″ (биік тауларда ±0,5″) құрайды, есептелген мәндері шамамен 1–2″. Орталық Еуропаның максималды тік бұрылысы, көрінетіндей, Австрия Альпісінің ең биік шыңы Гросглокнерге (3798 м) жақын жерде орналасқан. Шамамен мәндері ξ = +50″ және η = −30″. Гималай аймағындағы өте асимметриялық шыңдардың тік бұрылыстары 100″ (0,03°) дейін жете алады. Вена мен Венгрия арасындағы салыстырмалы түрде тегіс ауданда бұл мәндер 15″-тан кем, бірақ жер астындағы тау жыныстарының біртектіліксіздігіне байланысты ±10″ шамасында шашырау байқалады. Соңғы уақытта цифрлық камера мен бейімдегіштің (tiltmeter) үйлесімі де қолданылды, қараңыз зениттік камера.
Тарихи мән-маңызы
Вертикаль бұрылыстар Шиехалион эксперименті кезінде Жердің тығыздығын өлшеу үшін қолданылды. Вертикаль бұрылыс – қазіргі заманғы негізгі меридианның Гринвичтегі тарихи астрономиялық негізгі меридианнан шығысқа қарай 100 метрден астам қашықтықта өтуіне себеп. 1752 жылы Кейптауннан солтүстікке қарай Николас Луи де Лакайль жасаған меридиан доғасының өлшемі (де Лакайльдің доға өлшемі) вертикаль бұрылысқа ұшырады. Солтүстік жарты шардағы өлшемдермен туындаған айырмашылық 1820 жылы Джордж Эвересттің аймаққа сапарына дейін түсіндірілмеді; Маклирдің доғалық өлшеулерін қайта зерттеуі Эвересттің болжамын растады. Деламбр мен Мешайнның меридиан доғасын анықтаудағы қателіктер, метрдің бастапқы анықтамасына әсер еткен, ұзақ уақыт бойы Барселонаның енін анықтаудағы белгісіздікке байланысты екені кейіннен вертикаль бұрылыс арқылы түсіндірілді. Бұл қателіктер 1866 жылы мойындалғаннан кейін, Дюнкерк пен Перпиньян арасындағы француз доғасын жаңадан өлшеу қажеттігі туындады. Испан триангуляциясына байланысты француз доғасын қайта қарау жөніндегі жұмыстар 1896 жылы ғана аяқталды. Осы уақытта француз геодезистері 1879 жылы Алжирді Испаниямен қосты, бұл жұмыс Халықаралық геодезиялық қауымдастықтың (қазіргі Халықаралық геодезия қауымдастығы) президенті, Халықаралық салмақтар мен өлшемдер комитетінің бірінші президенті және Халықаралық статистикалық институттың 81 бастапқы мүшесінің бірі болған, марқұм Карлос Ибанез Ибанез де Иберо (1825-1891) басқарған Мадрид институтының геодезистерінің көмегімен жүзеге асырылды. 1910 жылы Хейфорд эллипсоиды есептелгенге дейін вертикаль бұрылыстар кездейсоқ қателер деп есептелді. Жан Ле Ронд д’Алембер 1756 жылы геодезиялық зерттеулердегі қателердің маңызды көзі ретінде плюс сызығының ауытқуын анықтады, ал бірнеше жылдан кейін, 1828 жылы Карл Фридрих Гаус геоид тұжырымдамасын ұсынды.