Понятия о форме и размерах Земли
Наша Земля близка по форме к сфероиду вращения, но ввиду неравномерностей она не может быть телом строгой математической формы.
Различают:
1) действительную (физическую) фигуру Земли, ограниченную реальной физической поверхностью Земли;
2) фигуру Земли, ограниченную основной уровенной поверхностью, называемую геоидом.
Уровенная поверхность – это замкнутая поверхность, которая получается путем продолжения поверхности океанов под материками в спокойном состоянии, и которая в каждой своей точке перпендикулярна к направлению действия силы тяжести. Такая поверхность называют основной уровенной поверхностью или поверхностью геоида.
Поверхность геоида всюду выпукла. Направления силы тяжести не пересекаются в центре Земли, так как горные породы разной плотности расположены в земле неравномерно. Вследствие этого фигура геоида весьма сложна и зависит от внутреннего строения Земли. Выясним это на следующем примере;
Пусть в верхних слоях литосферы расположено некоторое физическое тело Т (рис. 1), имеющее большую плотность, чем окружающие его горные породы. Под действием избыточного напряжения тела Т отвесные линии в точках С и С’ окажутся смещенными в направлении к телу Т, поэтому уровенная поверхность пройдет не по дуге ВКД, а по кривой BNД и не будет совпадать с уровнем Мирового океана.
Рис. 1
В свое время задача определения фигуры Земли формировалась как задача определения фигуры геоида. Однако выяснилось, что точное определение фигуры геоида является трудноосуществимой задачей и в настоящее время являющейся, пока нерешенной, т. к. распределение плотностей в теле Земли с достаточной полной пока неизвестно
2. Уровенная поверхность – это замкнутая поверхность, которая получается путем продолжения поверхности океанов под материками в спокойном состоянии, и которая в каждой своей точке перпендикулярна к направлению действия силы тяжести. Такая поверхность называют основной уровенной поверхностью или поверхностью геоида.
Референц-эллипсоид Ф. Н. Красовского
Препятствия, возникшие при решении задачи определения фигуры Земли, все же успешно были устранены введением понятия квазигеоида (мнимого геоида), совпадающего с геоидом на океанах и открытых морях и весьма мало (менее 2м) отступающего от поверхности геоида на суше.
Действительная фигура Земли, а также фигура Земли в виде геоида или квазигеоида не может быть выражена ни одной из поверхностей, рассматриваемых в математике. Наиболее близкой к геоиду является математическая поверхность – эллипсоид вращения, называемый земным эллипсоидом. Параметры: α – большая и β - малая полуоси эллипсоида. α = - сжатие эллипсоида.
Эллипсоид, имеющий наибольшую близость к фигуре Земли в целом, называется общим земным эллипсоидом. Референц-эллипсоид – это эллипсоид, имеющий строго определенные размеры, определенным образом ориентированный в теле Земли и принимаемый для обработки геодезических измерений в данной стране. Эллипсоид Красовского имеет параметры: а= 6378245 м, в= 6356863 м, α = 
Этот эллипсоид является наиболее подходящим к телу Земли в пределах России, называется референц-эллипсоидом.
3. проекции применяемые для составления топокарт и планов.
4. понятие о плане карте профиле
Топографическим планом называют уменьшенное и подобное изображение бумаге горизонтальных проекций контуров и форм местности без учета сферичности Земли.
Планы, составленные без изображения рельефа, называются ситуационными, или контурными. Планы бывают 1: 5000; 1: 2000; 1: 1000 и 1:500 масштабов.
Картой называется уменьшенное и построенное по определенным математическим законам изображение значительных участков Земли на плоскости. По масштабу карты бывают:
крупномасштабные 1:100000 и крупные;
среднемасштабные 1:200000; 1:1000000;
мелкомасштабные 1:10000000 и мельче.
Требования предъявляемые к топокартам:
возможная полнота (не затрудняющая, однако, чтение карт и пользования ими);
точность изображения ситуации и рельефа соответственно масштабу карты;географическое соответствие и правдоподобие (учет геоморфологических и других особенностей района).
Топографические карты имеют многоцелевое назначение, поэтому на них показывают все элементы местности. Это их отличает от специальных карт. Бывают численный, линейный и поперечный масштаб. Невооруженный глаз может оценивать на карте расстояния до 0,1 мм. Поэтому горизонтальное расстояние на местности, соответствующее на карте 0,1 мм, называется точностью масштаба. Для масштабов карт 1:500, 1:1000 точность масштаба соответственно равно 0,05м; 0,10м. При выборе планового масштаба необходимо исходить из наименьших отрезков, которые должны быть отражены на плане и определяется по ней. Например, если длина наименьшего отрезка, которая должна быть отражена на плане, равна 25 см, то масштаб должен быть 1:2500.