Press "Enter" to skip to content

Azərbaycanda geodeziya

egri chiziq bo’ylab har bir nuqtada, qaerda γ ˙ < displaystyle < dot < gamma>>> ga nisbatan lotin t < displaystyle t>. Aniqrog’i, ning kovariant hosilasini aniqlash uchun γ ˙ < displaystyle < dot < gamma>>> birinchi navbatda uni kengaytirish kerak γ ˙ < displaystyle < dot < gamma>>> doimiy ravishda farqlanadigan vektor maydoni ichida ochiq to’plam. Biroq, (1) kengaytma tanlovidan mustaqil.

Geodeziya fani va uning vazifalari.

Geodeziya fani va vazifalari haqida malumot. Geodeziya – Yerning shakli va kattaligini o‘rganishda, yer yuzidagi nuqtalarning bir-biriga
nisbatan o‘rnini aniqlashda, yer yuzining karta, plan va profillarini tuzishda, hamda injenerlik inshootlarini barpo etishda bajariladigan o‘lchashlar nazariyasi va praktikasi haqidagi fandir.
«Geodeziya» – grekcha so‘z bo‘lib, «geo» – er, «deziya» – bo‘lish demakdir.
Geodeziyaning asosiy vazifasi: Yerning shakli va kattaligini, hamda gravitatsion maydonini aniqlash.
Geodeziyaning ilmiy vazifasi:
1. Yer yuzasining gorizontal va vertikal harakati, qit’alar siljishi, okean, dengiz suv satxining
bir-biridan farqi, «Yer qutbini» o‘zgarishini aniqlash.
2. Quyosh sistemasidagi planetalarning karta va planlarini tuzish.
3. Quyosh sistemasidagi planetalarni shakli va kattaligini aniqlash.
4. Yer va quyosh sistemasini boshqa sistemalarda nuqtalarni yagona koordinatalarini aniqlash.
5. Tabiiy resurslarni o‘zlashtirishda geodezik ishlarni bajarish.
Mamlakat mudofaa qobiliyatini oshirishda geodezik ishlarni bajarish.
Geodezik ishlarda – asosan geodezik o‘lchashlar ishlatiladi. Bunda xilma xil geodezik
asboblar ishlatiladi. Umuman, o‘lchash ishlarini tashkil qilish, o‘lchashlarda ishlatiladigan asboblarni o‘rganish va ular bilan ishlash geodeziyaning vazifasiga kiradi.
Geodeziyani boshqa fanlar bilan bog‘liqligi. Yerning sun’iy yo‘ldoshlarini geodezik
maqsadlarda kuzatishda, geodezik tayanch shaxobchalarni barpo etishda, yer yuzidagi nuqtalarning geografik koordinatalarini aniqlashda astronomiyafaniga tayanadi. Yerning shaklini o‘rganishda va kattaligini aniqlashda geodeziya gravimetriya, geologiya, geofizika va boshqa fanlar ma’lumotidan foydalaniladi.

Territoriyalarni topografik kartalarda to‘g‘ri tasvirlash uchun geografiya,
geomorfologiya fanlaridan foydalaniladi. Geodezik o‘lchash ishlarida va ularni grafik jixatdan rasmiylashtirishda matematikaga tayanadi.

Geodeziya quyidagi tarmoqlarga bo‘linadi:
1) Oliy geodeziya – Yyerni shakli va kattaligi, gravitatsion maydonini, yer yuzasidagi
nuqtalarni yagona koordinata sistemasida aniqlash bilan shug‘ullanadigan fan. Yerni shakli va kattaligini aniqlash, geodezik tayanch shaxobchalarini barpo qilish oliy geodeziya vazifasidir.

2)Kosmik geodeziya – yerni shaklini aniqlash, materiklardan dunyo okeanidagi orollarga
nuqta koordinatalarini uzatish, yer yuzasida o‘tkazilgan asosiy geodezik ishlarni yagona sistemasiga
birlashtirish, materiklardagi geodezik tayanch shaxobchalarini tekshirish bilan shug‘ullanadigan
fandir.
3) Selenogeodeziya – oyni shakl va kattaligini, oy yuzasini kartada tuzishni o‘rganadi.
4) Planegeodeziya – quyosh sistemasidagi planetalarni shakl va kattaligini xamda ularni
yuzasining kartasini tuzish bilan shug‘ullanadigan fandir.
5) Radiogeodeziya – radiolakatsiya metodi; yer yuzasidagi nuqtalarni koordinatalarini
aniqlash, radiogeodezik asboblar yordamida masofalarni o‘lchashni o‘rgatadi (svetodalnomer,
radiodalnomer).
6) Topografiya – geodeziyani topografik plan olish nazariyasi va praktikasi bilan
shug‘ullanadigan tarmog‘idir. Topografik karta va planlar tuzishda aviatsiya va fotografiyani keng
ishlatilishi tufayli fotografiya va aerofototopografiya soxalari vujudga keldi.
7) Fototopografiya – joyni erda turib olingan suratlariga asoslanib topografik karta va planlar
tuzish ishi bilan shug‘ullanadigan tarmog‘idir. Aerofototopografiya esa joyni samolyotda
o‘rnatilgan maxsus asboblar yordamida olingan suratlariga asoslanib karta va plan tuzish ishi bilan
shug‘ullanadi.
8) Kartografiya – yer yuzasini geografik kartalarini tuzish, o‘rganish, foydalanish metodlarini
o‘rganadigan fan.
9) Amaliy geodeziya – xalq xo‘jaligini turli tarmoqlarida geodezik ishlarni bajarish bilan
shug‘ullanadi. Amaliy geodeziya o‘z navbatida injenerlik geodeziya va qurilish geodeziya
tarmoqlariga bo‘linadi.
10)Injenerlik geodeziyasi – turli injenerlik qidiruv ishlarida, injenerlik inshootlarini loyihalash
va qurishda, ulardan foydalanishda geodezik ishlarni tashkil qilish va bajarish bilan shug‘ullanadi.
11) Marksheyderiya – geodeziyani shaxta, tonnel, metro va boshqa yer osti inshootlarini
qurishda yer bag‘rida o‘lchash ishlarini bajarish bilan shug‘ullanadigan soxasidir.

Geodeziya fani va vazifalari.

Azərbaycanda geodeziya

Geodeziya — qədim yunan sözü olub (geodaisia)yer bölmək və ya hissələrə ayırmaq mənasını verir.Lakin bu ad geodeziyanın yalnız tarixən yaranmasına əsas səbəb olsa da,onun müasir çoxtərəfli məzmununu,elmi mahiyyətini və s. əhatə edə bilmir.

Geodeziya — Yerin forma və ölçülərinin tapılması,plan,xəritə və protillərin tərtibi,müxtəlif mühəndisi məsələlərin həlli ilə əlaqədar Yer üzərində aparılan ölçmə üsullarından bəhs edən elmdir.Yer kürəsinin öyrənilməsi ilə geodeziya,geofizika,coğrafiya,torpaqşünaslıq və s. elmlər tədqiqat işləri aparırlar.Həmin elm sahələri Yerə aid məsələləri həll etmək,insanların təsərrüfat fəaliyyətlərini genişləndirmək üçün Yerin təbii və süni obyektlərinə aid bir çox kəmiyyət göstəricilərinın (məsələn,Yer səthinin, meyl bucaqları, yüksəkliyi, Yer qabığının üfüqi və şaquli hərəkətləri, böyük binalarım çökmə sürəti və s.) və Yer səthinə aid qrafiki materialların (plan, xəritə, profil) olması vacibdir. Həmin informasiyaları əldə etmək üçün Yer səthində müxtəlif geodeziya ölçmə işləri aparılır. [1]

Geodezik – Geodesic – Wikipedia

Ushbu maqola umuman geodeziya haqida. Keyinchalik aniq muolajalar uchun qarang Yer geodeziyasi, Geodezik (ajralish) va Nisbiylikdagi geodeziya. Boshqa maqsadlar uchun qarang Geodeziya (ajratish).

Sferadagi geodezik uchburchak. Geodeziya katta doira yoylar.
Tushunchalar

  • Geografik masofa
  • Geoid
  • Yerning shakli(Yer radiusi va Yer atrofi )
  • Geodeziya ma’lumotlari
  • Geodezik
  • Geografik koordinatalar tizimi
  • Landshaft holatni ko’rsatish
  • Kenglik / Uzunlik
  • Xaritani proektsiyalash
  • Yo’naltiruvchi ellipsoid
  • Sun’iy yo’ldosh geodeziyasi
  • Fazoviy ma’lumotnoma tizimi
  • Mekansal munosabatlar

Texnologiyalar

  • Global Nav. Shanba Tizimlar (GNSS)
  • Global Pos. Tizim (GPS)
  • GLONASS (Rossiya)
  • BeiDou (BDS) (Xitoy)
  • Galiley (Evropa)
  • NAVIC (Hindiston)
  • Quazi-Zenith Sat. Sys. (QZSS) (Yaponiya)
  • Diskret global tarmoq va geokodlash

Standartlar (tarix)

Yilda geometriya, a geodezik ( / ˌ dʒ iː ə ˈ d ɛ s ɪ k , ˌ dʒ iː oʊ -, – ˈ d iː -, – z ɪ k / [1] [2] ) odatda a egri chiziq qaysidir ma’noda eng qisqasini ifodalaydi [a] a-dagi ikkita nuqta orasidagi yo’l sirt yoki umuman olganda a Riemann manifoldu. Bu atama har qanday ma’noga ega farqlanadigan manifold bilan ulanish. Bu “” tushunchasini umumlashtirishto’g’ri chiziq “umumiy sozlamalarga.

“Geodeziya” so’zi va sifat “geodezik ” dan kelgan geodeziya, hajmi va shaklini o’lchash fani Yer, asosidagi ko’plab printsiplar har qandayida qo’llanilishi mumkin ellipsoidal geometriya. Asl ma’noda geodeziya Yerdagi ikki nuqta orasidagi eng qisqa yo’l edi sirt. Uchun sferik Yer, bu a segment a katta doira. Bu atama umumiy matematik bo’shliqlarda o’lchovlarni kiritish uchun umumlashtirildi; masalan, ichida grafik nazariyasi, a ni ko’rib chiqish mumkin geodezik ikkitasi o’rtasida tepaliklar / a tugunlari grafik.

Riemann manifoldida yoki submanifoldda geodeziya yo’qolib qolish xususiyati bilan ajralib turadi geodezik egrilik. Umuman olganda, an mavjudligida affine ulanish, geodeziya egri deb belgilanadi tangens vektorlar agar ular bo’lsa parallel bo’lib qoling tashildi uning bo’ylab. Buni Levi-Civita aloqasi a Riemann metrikasi oldingi tushunchani tiklaydi.

Geodeziya alohida ahamiyatga ega umumiy nisbiylik. Vaqtga o’xshash umumiy nisbiylikdagi geodeziya ning harakatini tavsiflang erkin tushish sinov zarralari.

Mundarija

  • 1 Kirish
    • 1.1 Misollar
    • 3.1 O’zgarishlar hisobi
    • 4.1 Mavjudlik va o’ziga xoslik
    • 4.2 Geodezik oqim
    • 4.3 Geodeziya buzadigan amallar
    • 4.4 Afin va proektsion geodeziya

    Kirish

    Egri bo’shliqda berilgan ikkita nuqta orasidagi eng qisqa yo’l, a deb qabul qilingan differentsial manifold, yordamida aniqlash mumkin tenglama uchun uzunlik a egri chiziq (funktsiya f dan ochiq oraliq ning R va bo’shliqqa), so’ngra bu uzunlikni o’zgarishlarni hisoblash. Bunda ba’zi bir kichik texnik muammolar mavjud, chunki eng qisqa yo’lni parametrlash uchun har xil usullarning cheksiz o’lchovli maydoni mavjud. Egri chiziqlarni “doimiy tezlik bilan” 1 parametrlariga cheklash osonroq, ya’ni masofa f(s) ga f(t) egri chiziqqa teng |st|. Teng ravishda, egri energiyasi deb ataladigan boshqa miqdor ishlatilishi mumkin; energiyani minimallashtirish geodeziya uchun bir xil tenglamalarga olib keladi (bu erda “doimiy tezlik” minimallashtirish natijasidir). [ iqtibos kerak ] Intuitiv ravishda ushbu ikkinchi formulani an ekanligini ta’kidlab tushunish mumkin elastik tasma ikki nuqta orasiga cho’zilsa, uning uzunligi qisqaradi va shu bilan uning energiyasi minimallashadi. Olingan tarmoqli shakli geodezikdir.

    Ehtimol, sharning bir-biriga qarama-qarshi bo’lgan ikkita nuqtasida bo’lgani kabi, ikki nuqta orasidagi bir necha xil egri chiziqlar masofani minimallashtirishi mumkin. Bunday holda, ushbu egri chiziqlarning har biri geodezikdir.

    Geodeziyaning tutashgan segmenti yana geodezik hisoblanadi.

    Umuman olganda geodeziya ikki nuqta orasidagi “eng qisqa egri chiziqlar” bilan bir xil emas, garchi ikkala tushuncha chambarchas bog’liq. Farqi shundaki, geodeziya faqat mahalliy nuqtalar orasidagi eng qisqa masofa va “doimiy tezlik” bilan parametrlangan. A “uzoq yo’l” ga borish katta doira sharning ikkita nuqtasi orasidagi geodeziya, lekin nuqta orasidagi eng qisqa yo’l emas. Xarita t → t 2 < displaystyle t to t ^ > haqiqiy son chizig’idagi birlik oralig’idan o’ziga 0 va 1 gacha bo’lgan eng qisqa yo’lni beradi, lekin geodeziya emas, chunki nuqta mos keladigan harakat tezligi doimiy emas.

    Geodeziya odatda o’rganishda kuzatiladi Riemann geometriyasi va umuman olganda metrik geometriya. Yilda umumiy nisbiylik, geodeziya bo’sh vaqt ning harakatini tavsiflang nuqta zarralari faqat tortishish kuchi ta’siri ostida. Xususan, qulab tushgan tosh, aylanib yurgan yo’l sun’iy yo’ldosh, yoki a shakli sayyora orbitasi egri vaqt oralig’idagi barcha geodeziyalar. Umuman olganda, mavzusi sub-Riemann geometriyasi ob’ektlar erkin bo’lmaganda o’tishi mumkin bo’lgan yo’llar bilan shug’ullanadi va ularning harakati turli yo’llar bilan cheklanadi.

    Ushbu maqolada geodeziyani aniqlash, topish va mavjudligini isbotlash bilan bog’liq bo’lgan matematik formalizm keltirilgan. Riemann va psevdo-Riemann manifoldlari. Maqola geodeziya (umumiy nisbiylik) umumiy nisbiylikning maxsus holatini batafsilroq muhokama qiladi.

    Misollar

    Agar hasharot yuzaga joylashtirilsa va doimiy ravishda “oldinga” yursa, ta’rifi bo’yicha u geodeziyani izdan chiqaradi.

    Eng taniqli misollar – bu to’g’ri chiziqlar Evklid geometriyasi. A soha, geodeziya tasvirlari ajoyib doiralar. Nuqtadan eng qisqa yo’l A ishora qilish B sharda qisqasi berilgan yoy o’tgan katta doiraning A va B. Agar A va B bor antipodal nuqtalar, keyin bor cheksiz ko’p ular orasidagi eng qisqa yo’llar. Ellipsoidda geodeziya o’zini sharga qaraganda murakkabroq tutish; xususan, ular umuman yopiq emas (rasmga qarang).

    Metrik geometriya

    Yilda metrik geometriya, geodeziya – bu hamma joyda joylashgan egri chiziq mahalliy a masofa minimayzer. Aniqrog’i, a egri chiziq γ : MenM intervaldan Men uchun reallarning metrik bo’shliq M a geodezik agar mavjud bo’lsa doimiy v ≥ 0 har qanday kishi uchun tMen mahalla bor J ning t yilda Men har qanday kishi uchun t1, t2J bizda . bor

    d ( γ ( t 1 ) , γ ( t 2 ) ) = v | t 1 − t 2 | . < displaystyle d ( gamma (t_ ), gamma (t_ )) = v chap | t_ -t_ o'ng |.>

    Bu Riemann manifoldlari uchun geodeziya tushunchasini umumlashtiradi. Biroq, metrik geometriyada ko’rib chiqiladigan geodeziya ko’pincha jihozlangan tabiiy parametrlash, ya’ni yuqoridagi shaxsda v = 1 va

    d ( γ ( t 1 ) , γ ( t 2 ) ) = | t 1 − t 2 | . < displaystyle d ( gamma (t_ ), gamma (t_ )) = left | t_ -t_ right |.>

    Agar oxirgi tenglik hamma uchun qondirilsa t1, t2Men , geodeziya a deb nomlanadi geodeziyani minimallashtirish yoki eng qisqa yo’l.

    Umuman olganda, metrik bo’shliqda doimiy egri chiziqlardan tashqari geodeziya bo’lmasligi mumkin. Boshqa ekstremal holatda, a ning har qanday ikkita nuqtasi uzunlikdagi metrik bo’shliq ning minimallashtiruvchi ketma-ketligi bilan qo’shiladi tuzatiladigan yo’llar, garchi bu minimallashtirish ketma-ketligi geodeziyaga yaqinlashmasa kerak.

    Riemann geometriyasi

    A Riemann manifoldu M bilan metrik tensor g, uzunligi L uzluksiz farqlanadigan egri chiziqning γ: [a,b] → M bilan belgilanadi

    L ( γ ) = ∫ a b g γ ( t ) ( γ ˙ ( t ) , γ ˙ ( t ) ) d t . < displaystyle L ( gamma) = int _ ^ < sqrt (< dot < gamma>> (t), < dot < gamma) >> (t))>> , dt.>

    Masofa d(p, q) ikki nuqta o’rtasida p va q ning M deb belgilanadi cheksiz barcha uzluksiz, bo’laklarga bo’linadigan va doimiy ravishda farqlanadigan egri chiziqlar bo’yicha olingan uzunlikning γ: [a,b] → M shunday qilib γ (a) = p va γ (b) = q. Riemann geometriyasida barcha geodeziyalar mahalliy masofani minimallashtirish yo’llari, ammo aksincha haqiqat emas. Darhaqiqat, mahalliy masofani minimallashtiradigan va yoy uzunligiga mutanosib ravishda parametrlangan yo’llargina geodeziya hisoblanadi. Riemann kollektorida geodeziyani aniqlashning yana bir teng usuli bu ularni quyidagilarning minimasi deb aniqlashdir. harakat yoki energiya funktsional

    Barcha minimalari E ning minimalari ham mavjud L, lekin L minimaga teng bo’lgan yo’llardan beri kattaroq to’plamdir L o’zboshimchalik bilan qayta parametrlanishi mumkin (ularning uzunligini o’zgartirmasdan), minimalari esa E mumkin emas C 1 < displaystyle C ^ > egri (umuman olganda, a V 1 , 2 < displaystyle W ^ > egri), Koshi-Shvarts tengsizligi beradi

    L ( γ ) 2 ≤ 2 ( b − a ) E ( γ ) < displaystyle L ( gamma) ^ leq 2 (b-a) E ( gamma)>

    tenglik bilan va agar shunday bo’lsa g ( γ ′ , γ ′ ) < displaystyle g ( gamma ', gamma')>doimiy a.e ga teng; yo’lni doimiy tezlikda bosib o’tish kerak. Bu minimallashtiruvchilar sodir bo’ladi E ( γ ) < displaystyle E ( gamma)>shuningdek kamaytirish L ( γ ) < displaystyle L ( gamma)>, chunki ular affinely parametrlangan bo’lib chiqadi va tengsizlik tenglikdir. Ushbu yondashuvning foydaliligi shundaki, minimayzerlarni izlash muammosi E yanada qat’iy o’zgaruvchan muammo. Haqiqatdan ham, E ning “qavariq funktsiyasi” dir γ < displaystyle gamma>Shunday qilib, har bir “oqilona funktsiyalar” izotopiyasi sinfida minimayzerlar mavjudligini, o’ziga xosligini va muntazamligini kutish kerak. Aksincha, funktsional “minimayzerlar” L ( γ ) < displaystyle L ( gamma)>odatda juda muntazam emas, chunki o’zboshimchalik bilan qayta parametrlarni o’zgartirishga ruxsat beriladi.

    The Eyler-Lagranj tenglamalari funktsional uchun harakat E keyin mahalliy koordinatalarda beriladi

    qayerda Γ m ν λ < displaystyle Gamma _ < mu nu>^ < lambda>> ular Christoffel ramzlari metrikaning Bu geodezik tenglama, muhokama qilindi quyida.

    O’zgarishlar hisobi

    Klassikaning uslublari o’zgarishlarni hisoblash energiya funktsionalligini tekshirish uchun qo’llanilishi mumkin E. The birinchi o’zgarish energiya mahalliy koordinatalarda belgilanadi

    The tanqidiy fikrlar birinchi o’zgarishning aniq geodeziyasi. The ikkinchi o’zgarish bilan belgilanadi

    δ 2 E ( γ ) ( φ , ψ ) = ∂ 2 ∂ s ∂ t | s = t = 0 E ( γ + t φ + s ψ ) . < displaystyle delta ^ E ( gamma) ( varphi, psi) = chap. < frac < qismli ^ > < qismli s , qismli t>> o’ng | _ E ( gamma + t varphi + s psi).>

    Tegishli ma’noda geodeziya along bo’yicha ikkinchi o’zgarishning nollari paydo bo’ladi Jakobi dalalari. Jakobi dalalari geodeziya orqali o’zgarishlar sifatida qaraladi.

    Dan variatsion usullarni qo’llash orqali klassik mexanika, shuningdek, hisobga olish mumkin geodeziya Hamiltonian oqimlari kabi. Ular bog’liq bo’lgan echimlar Xemilton tenglamalari, (pseudo-) Riemann metrikasi sifatida olingan Hamiltoniyalik.

    Afin geodeziyasi

    Shuningdek qarang: Umumiy nisbiylikdagi geodeziya

    A geodezik a silliq manifold M bilan affine ulanish $ A $ deb belgilanadi egri chiziq γ (t) shu kabi parallel transport egri chiziq bo’ylab teginish vektorini egri chiziqqa saqlaydi, shuning uchun

    ∇ γ ˙ γ ˙ = 0 < displaystyle nabla _ < dot < gamma>> < dot < gamma>> = 0>

    egri chiziq bo’ylab har bir nuqtada, qaerda γ ˙ < displaystyle < dot < gamma>>> ga nisbatan lotin t < displaystyle t>. Aniqrog’i, ning kovariant hosilasini aniqlash uchun γ ˙ < displaystyle < dot < gamma>>> birinchi navbatda uni kengaytirish kerak γ ˙ < displaystyle < dot < gamma>>> doimiy ravishda farqlanadigan vektor maydoni ichida ochiq to’plam. Biroq, (1) kengaytma tanlovidan mustaqil.

    Foydalanish mahalliy koordinatalar kuni M, biz yozishimiz mumkin geodezik tenglama (yordamida yig’ilish konvensiyasi ) kabi

    qayerda γ m = x m ∘ γ ( t ) < displaystyle gamma ^ < mu>= x ^ < mu>circ gamma (t)> egri chiziqning koordinatalari ((t) va Γ m ν λ < displaystyle Gamma _ < mu nu>^ < lambda>> ular Christoffel ramzlari ulanishning ∇. Bu oddiy differentsial tenglama koordinatalar uchun. Uning boshlang’ich pozitsiyasi va boshlang’ich tezligi berilgan noyob echimga ega. Shuning uchun, nuqtai nazardan klassik mexanika, geodeziyani traektoriyalar deb hisoblash mumkin erkin zarralar kollektorda. Darhaqiqat, tenglama ∇ γ ˙ γ ˙ = 0 < displaystyle nabla _ < dot < gamma>> < dot < gamma>> = 0> degan ma’noni anglatadi tezlashtirish vektori egri chiziqning sirt yo’nalishi bo’yicha tarkibiy qismlari yo’q (va shuning uchun u egri chiziqning har bir nuqtasida sirtning teginuvchi tekisligiga perpendikulyar). Shunday qilib, harakat sirtning egilishi bilan to’liq aniqlanadi. Bu shuningdek zarralar geodeziya bo’yicha harakatlanadigan va egilish tortishish kuchidan kelib chiqadigan umumiy nisbiylik g’oyasi.

    Mavjudlik va o’ziga xoslik

    The mahalliy mavjudlik va o’ziga xoslik teoremasi geodeziya uchun geodeziya an bilan silliq manifoldda ekanligini aytadi affine ulanish mavjud va noyobdir. Aniqroq:

    Har qanday nuqta uchun p yilda M va har qanday vektor uchun V yilda TpM (the teginsli bo’shliq ga M da pnoyob geodeziya mavjud γ < displaystyle gamma ,>: MenM shu kabi γ ( 0 ) = p < displaystyle gamma (0) = p ,>va γ ˙ ( 0 ) = V , < displaystyle < dot < gamma>> (0) = V,> qayerda Men maksimal hisoblanadi ochiq oraliq yilda R o’z ichiga olgan 0.

    Ushbu teoremaning isboti. Nazariyasidan kelib chiqadi oddiy differentsial tenglamalar, geodezik tenglama ikkinchi darajali ODE ekanligini payqab. Borliq va betakrorlik shundan kelib chiqadi Pikard-Lindelef teoremasi belgilangan dastlabki shartlarga ega bo’lgan ODE eritmalari uchun. γ bog’liq silliq ikkalasida ham p vaV.

    Umuman, Men hammasi ham bo’lmasligi mumkin R Masalan, ochiq disk uchun R 2 . Har qanday γ barchasiga tarqaladi ℝ agar va faqat agar M bu geodezik jihatdan to’liq.

    Geodezik oqim

    Geodezik oqim mahalliy R-harakat ustida teginish to’plami TM ko’p qirrali M quyidagi tarzda aniqlanadi

    qayerda tR, VTM va γ V < displaystyle gamma _ > dastlabki ma’lumotlar bilan geodezikani bildiradi γ ˙ V ( 0 ) = V < displaystyle < dot < gamma>> _ (0) = V> . Shunday qilib, G t < displaystyle G ^ > (V) = exp (TV) bo’ladi eksponent xarita vektor TV. Geodezik oqimning yopiq orbitasi a ga to’g’ri keladi yopiq geodeziya kuniM.

    (Pseudo-) Riemann kollektorida geodezik oqim a bilan aniqlanadi Hamiltoniya oqimi kotangens to’plamida. The Hamiltoniyalik keyin (psevdo-) Riemann metrikasining teskari tomoni bilan berilgan, ga nisbatan baholangan kanonik bir shakl. Xususan, oqim (psevdo-) Riemann metrikasini saqlaydi g < displaystyle g>, ya’ni

    g ( G t ( V ) , G t ( V ) ) = g ( V , V ) . < displaystyle g (G ^ (V), G ^ (V)) = g (V, V). ,>

    Xususan, qachon V bu birlik vektori, γ V < displaystyle gamma _ > davomida birlik tezligi saqlanib qoladi, shuning uchun geodezik oqim oqimga tegishlidir teginish to’plami. Liovil teoremasi birlik teginish to’plamiga kinematik o’lchovning o’zgarmasligini anglatadi.

    Geodeziya buzadigan amallar

    Geodeziya oqimi egri chiziqlar oilasini belgilaydi teginish to’plami. Ushbu egri chiziqlarning hosilalari a ni aniqlaydi vektor maydoni ustida umumiy joy deb nomlanuvchi teginish to’plamining geodeziya buzadigan amallar.

    Aniqrog’i, affine aloqasi ikkiga bo’linishni keltirib chiqaradi juft tangens to’plami TTM ichiga gorizontal va vertikal to’plamlar:

    Geodeziya buzadigan amallar noyob gorizontal vektor maydonidir V qoniqarli

    har bir nuqtada v . TM; mana π : TTM → TM belgisini bildiradi oldinga siljish (differentsial) proyeksiya bo’yicha π: TMM teginish to’plami bilan bog’liq.

    Umuman olganda, xuddi shu qurilish har qanday kishi uchun vektor maydonini yaratishga imkon beradi Ehresmann aloqasi tegib turgan to’plamda. Olingan vektor maydoni buzadigan amallar bo’lishi uchun (o’chirilgan teginish to’plamida TM ) ijobiy o’chirishda ulanish teng ekvariant bo’lishi kifoya: u chiziqli bo’lmasligi kerak. Ya’ni, (qarang. Ehresmann aloqasi # Vektorli to’plamlar va kovariant hosilalari ) gorizontal taqsimotni qondirishi kifoya

    har bir kishi uchun X . TM va λ> 0. Bu erda d(Sλ) bo’ladi oldinga skalyar gomotetiya bo’ylab S λ : X ↦ λ X . < displaystyle S _ < lambda>: X mapsto lambda X.> Shu tarzda yuzaga keladigan chiziqli bo’lmagan ulanishning ma’lum bir holati quyidagilar bilan bog’liq Finsler kollektori.

    Afin va proektsion geodeziya

    Tenglama (1) afine reparameterizatsiyasi ostida o’zgarmasdir; ya’ni shaklning parametrlanishi

    qayerda a va b doimiy haqiqiy sonlar. Shunday qilib, geodezik tenglama o’rnatilgan egri chiziqlarning ma’lum bir sinfini belgilashdan tashqari, har bir egri chiziq bo’yicha parametrlashning afzal sinfini aniqlaydi. Shunga ko’ra (1) bilan geodeziya deyiladi affine parametri.

    Afinaviy aloqa tomonidan belgilanadi gacha bo’lgan affinely parametrlangan geodeziya oilasi burish (Spivak 1999 yil, 6-bob, I qo’shimcha). Torsiyaning o’zi, aslida geodeziya oilasiga ta’sir qilmaydi, chunki geodezik tenglama faqat ulanishning nosimmetrik qismiga bog’liq. Aniqrog’i, agar ∇ , ∇ ¯ < displaystyle nabla, < bar < nabla>>> farq tsenzori bo’ladigan ikkita bog’lanishdir

    bu nosimmetrik, keyin ∇ < displaystyle nabla>va ∇ ¯ < displaystyle < bar < nabla>>> bir xil geodeziyaga ega, bir xil affine parametrlari bilan. Bundan tashqari, xuddi shunday geodeziyaga ega bo’lgan noyob ulanish mavjud ∇ < displaystyle nabla>, lekin yo’qolib ketayotgan burish bilan.

    Muayyan parametrlashsiz geodeziya a tomonidan tavsiflanadi proektiv ulanish.

    Hisoblash usullari

    Sirtdagi minimal geodeziya muammosi uchun samarali echimlar eikonal tenglamalar Kimmel va boshqalar tomonidan taklif qilingan. [3] [4]

    Ilovalar

    Ushbu bo’lim kengayishga muhtoj. Siz yordam berishingiz mumkin ( 2014 yil iyun )

    Geodeziya quyidagilarni hisoblash uchun asos bo’lib xizmat qiladi:

    • geodeziya samolyotlari; qarang geodeziya samolyotlari yoki geodeziya samolyoti
    • geodezik tuzilmalar – masalan geodeziya gumbazlari
    • Yerdagi yoki unga yaqin gorizontal masofalar; qarang Yer geodeziyasi
    • tasvirlarni yuzalarga xaritalash, ko’rsatish uchun; qarang UV xaritasi
    • molekulyar dinamikada zarralar harakati (MD) kompyuter simulyatsiyasi [5]
    • robot harakatni rejalashtirish (masalan, avtomobil qismlarini bo’yashda); qarang Eng qisqa yo’l muammosi

    Shuningdek qarang

    • Umumiy nisbiylik matematikasiga kirish
    • Klerotning munosabati – Klassik differentsial geometriyadagi formula
    • Differentsial egri chiziq – Egri chiziqlarni differentsial nuqtai nazardan o’rganish
    • Sirtlarning differentsial geometriyasi
    • Hopf – Rinov teoremasi
    • Ichki metrik
    • Izotrop chiziq
    • Jakobi maydoni
    • Morse nazariyasi – bu manifolddagi differentsial funktsiyalarni o’rganish orqali kollektor topologiyasini tahlil qiladi
    • Zoll yuzasi – sharga gomomorfik sirt
    • O’rgimchak va chivin muammosi – Rekreatsion geodeziya muammosi

    Izohlar

    1. ^ Yoki a Lorentsiya kollektori eng uzun

Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.