Основные задачи инженерной геодезии. Какие задачи решает инженерная геодезия

Основные задачи инженерной геодезии

Основными задачами инженерной геодезии в строительстве является: выполнение топографо-геодезических изысканий стройплощадок и трасс, а также геодезическое обеспечение других видов инженерных изысканий, необходимых для и проектирования сооружений; проектирование геодезических работ по обеспечению строительства при разработке проектной документации объекта, включая геодезическую подготовку проекта для перенесения сто в натуру, решение задач горизонтальной и вертикальной планировки, подсчеты площадей, объемов и некоторые другие виды работ;

перенесение проекта комплекса здании и сооружений в натуру — выполнение разбивочных работ, в состав которых входит создание на местности разбивочной основы, перенесение в натуру главных осей сооружений и детальные разбивки для строительства фундаментов, подземных коммуникаций, зданий, дорог и т. д.; геодезическое обеспечение установки строитель пых конструкций и технологического оборудования в проектное положение с заданной точностью. Осуществление контроля геометрических форм и размеров изготавливаемых строительных и технологических элементов, форм и размеров частей сооружений и сооружений в целом; геодезическое обеспечение при эксплуатации промышленно-заводских комплексов, коммунального хозяйства населенных пунктов, прецизионных сооружений, карьеров и подземных горных выработок при разработке и добыче полезных ископаемых; а также обеспечение нормальной работы механизмов, агрегатов и установок научных лабораторий и т. п.; наблюдения за деформациями сооружений и их оснований, позволяющие изучать осадки фундаментов, определять плановые смещения сооружений, наклоны высотных зданий, башен, труб, градирен; наблюдения за смещениями горных пород, как в период инженерных изысканий с целью наиболее правильного выбора основания сооружения, так и в период его эксплуатации для выявления возможных смещений несущих строительных конструкций и технологического оборудования.

В связи с проектированием новых сооружений — в первую очередь это относится к современным энергетическим объектам, лабораториям физики высоких энергий и к средствам космической связи — перед инженерной геодезией возникают сложнейшие научно-технические вопросы, на которые нет готовых решений.

Большие задачи перед инженерной геодезией стоят при измерениях вариаций локальных деформаций горных пород для предсказаний землетрясений, возникающих как от природных (эндогенных) факторов, так и в связи с инженерной деятельностью человека при строительстве тяжелых сооружений, например, таких, как современные крупные водохранилища. Сложнейшие проблемы возникают при постановке наблюдений за локальными деформациями и оползнями горных пород шельфовых зон.

Одной из важнейших задач на современном этапе строительства является правильное научно обоснованное назначение и реализация допусков на строительно-монтажные работы, разбивочные и контрольные измерения. В каждом конкретном случае необходимо устанавливать оптимальные допуски, руководствуясь требованиями к точности по тому или иному виду сооружения. Ужесточение допусков требует более точных монтажных устройств, более точного выполнения геодезических измерений, что вызывает нежелательное повышение затрат. Слишком свободные допуски приводят к различным исправлениям в строительно-монтажных работах, что ведет к удорожанию и снижению качества строительства.

Требует постоянного внимания совершенствование нормативно-технической базы, используемой в строительной геодезии. Нормативные документы на инженерно-геодезические работы необходимо разрабатывать и составлять для всех этапов строительства: на изыскания, проектирование, возведение зданий и сооружений и на их эксплуатацию по всем видам и типам строительства. А также на все виды прикладных исследований, которые выполняются инженерно-геодезическими методами: наблюдения за смещениями и деформациями сооружений, гидротермическими деформациями горных пород и т. п.

Учитывая, что геодезические работы в строительстве имеют свои особенности в зависимости от назначения и вида инженерного сооружения, то задачи и перспективы их развития в большой мере определяются перспективами развития строительного производства, появлением новых строительно-монтажных технологий и объектов.

www.stroitelstvo-new.ru

Предмет геодезии

Ротарь М.Ф.

Лекция №1

1. Предмет и задачи геодезии

Геодезия – наука о методах изучения формы и размеров Земли или отдельных ее участков, изображения Земли на картах, планах, а также о методах специальных измерений, необходимых для решения инженерных, экономических и других наук.

Геодезия- обширная область знаний. В настоящее время геодезические измерения осуществляются на поверхности Земли, а также в ее недрах, на море, в космосе, на Луне и планетах солнечной системы. Для проведения любого мероприятия, связанного с использованием земли требуются: изучение земной поверхности, форм рельефа, места расположения различных объектов.

Геодезические работы проводятся также для обеспечения геодезической информацией различных видов изысканий ( в том числе- землеустроительных) ,проектирования, перенесения проектов на местность (в натуру), строительства и эксплуатации инженерных сооружений, наблюдений за деформациями земной поверхности и инженерных сооружений

При развитии рыночных отношений в нашей стране резко возросла роль земельного кадастра (учета и контроля земельных ресурсов), ведение которого немыслимо без точных геодезических измерений и использования карт различных масштабов, а также цифровых моделей местности.

Вследствие многочисленности задач геодезия делится на ряд научных дисциплин: высшая геодезия, геодезия или топография, инженерная геодезия, маркшейдерское дело, космическая геодезия, морская геодезия.

Геодезия или топография - научная дисциплина, занимающаяся подробным изучением земной поверхности в геометрическом отношении и разработкой способов изображения этой поверхности на плоскости в виде топографических карт и планов (в их графическом и цифровом виде). Практические работы по созданию топографических карт и планов называются топографическими съемками. В зависимости от применяемых при этом технических средств топографические съёмки условно подразделяются на наземные, аэрофототопографические и космические.

При топографической съёмке незначительных по площади территорий применяют, как правило, наземные методы топографической съёмки. При картографировании больших участков местности широко применяют аэрофототопографические и космические методы, основанные на измерениях снимков местности.

Весь производственный процесс, направленный на решение какой-либо геодезической задачи можно условно разделить на три части

измерительные операции (измерение углов и линий на поверхности Земли с использованием специальных геодезических инструментов;
математическая обработка измеренных величин и создание цифровых моделей местности с использованием электронно-вычислительной техники;
составление технической документации и оформление карт, планов, профилей с использованием машинной графики.

Измерения в геодезии проводятся с помощью специальных геодезических приборов, поэтому в геодезии большое внимание уделяется изучению их теории, устройству и исследованию.

Следует отметить, что в настоящее время автоматизация сопровождает все составные части геодезического производства, широко применяются материалы космических съемок, внедряется цифровое картографирование. Последние годы характеризуются стремительным внедрением электроники в в область геодезического приборостроения. Открылись широкие возможности для создания точных, высокоточных с высоким уровнем автоматизации приборов и систем.

2. Понятие о форме и размерах Земли.

Земля третья от солнца планета солнечной системы. Имеет почти шарообразную форму, несколько сплюснутую в направлении полюсов.

Физическая поверхность Земли с геометрической точки зрения очень сложная (особенно поверхность суши) и её невозможно выразить какой-либо математической формулой, поэтому, физическую поверхность Земли заменяют её моделями.

Первая модель - геоид.

Физическая поверхность Земли

Отвесная линия

Для его определения введём понятие - « отвесная линия ».

Отвесная линия это направление вектора силы тяжести в данной точке земной поверхности.

Теперь рассмотрим термин «уровенная поверхность».

Уровенная поверхность представляет собой всюду выпуклую поверхность, касательная к которой в любой точке перпендикулярна направлению отвесной линии. Фигура, ограниченная уровенной поверхностью, проходящей через начало счета высот, называется геоидом.

90град.

т.А

Уровенная поверхность

Следовательно, понятие геоид неразрывно связано с понятием отвесная линия. Заметим, что в связи с неравномерным размещением масс в теле Земли фигура «геоид» с геометрической точки зрения также очень сложна и математически не определяемая, поэтому используют для определения фигуры земли математически определяемую модель наиболее близкую к фигуре Земли эллипсоид вращения.

Вторая модель- эллипсоид вращения.

Эллипсоид вращения это тело, получающееся от вращения эллипса вокруг его малой (полярной ) оси.

Малая полуось b=6356863 км (красовский,1940)

Большая полуось а=6378245 км

Размеры эллипсоида вполне определяются его большой и малойполуосями. Кроме большой и малой полуосей характеристиками фигуры эллипсоида служат его сжатие

а также эксцентриситет

Различают общий земной эллипсоид, который наиболее близок к фигуре Земли в целом, и «рабочие» эллипсоиды, называемые референц-эллипсоидами. Референц-эллипсоид это эллипсоид, наиболее близкий не для всей поверхности геоида, а только для части поверхности геоида, принятый для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат

В геодезических работах в России (СССР) принят эллипсоид Красовского. Ранее параметры общего земного эллипсоида устанавливались по наземным измерениям. Использование в последнее время методов космической геодезии позволило значительно уточнить его параметры. По результатам многочисленных наблюдений ИСЗ в России получены параметры земного эллипсоида в системе ПЗ-90 (геодезическая система отсчета «Параметры Земли 1990 г.»). В США проведены аналогичные работы и получены параметры общего земного эллипсоида в системе WGS-84

Третья модель – шар используется для решения многих практических задач не требующих высокой точности фигуру Земли представляют в виде шара, равновеликого по объему общему земному эллипсоиду. Радиус такого шара приблизительно равен 6371,1 км.

Четвёртая модель - горизонтальная плоскость.

3 . Понятия о картографических проекциях.

Проекции карт.

Подобное изображение земной поверхности может быть сделано только на географическом глобусе, т.е. на теле, подобном Земле. Однако на глобусе поверхность Земли может быть изображена лишь в общих чертах.

Сферическую поверхность Земли невозможно изобразить на плоскости без искажений, при отображении сферической поверхности на плоскости применяют картографические проекции, устанавливающие связь между координатами точек на карте и на поверхности земного эллипсоида или шара.

Выбор картографической проекции зависит от размеров картографируемой территории, а также ее расположения на земном эллипсоиде.

Для создания топографических карт в нашей стране применяют равноугольную поперечную цилиндрическую проекцию Гаусса-Крюгера, суть которой состоит в следующем:

- для изображения земной поверхности на плоскости переходят от физической поверхности Земли к поверхности эллипсоида, проецируя точки отвесными линиями.

- затем эту математически определяемую поверхность преобразовывают в плоскость, для чего эллипсоид вписывают в цилиндр, ось которого НН расположена в плоскости экватора и проходит через центр земли, при этом эллипсоид коснется боковой стенки цилиндра по одной линии.

- поверхность земного эллипсоида условно делят меридианами на отдельные зоны, например через шесть градусов по долготе; средний меридиан зоны линия касания принимается за осевой и изображается на плоскости прямой линией. Точки с поверхности эллипсоида проецируют на боковую поверхность цилиндра по известному математическому закону.

- после этого поверхность цилиндра разрезается по направляющим КК и LL боковая поверхность разворачивается в плоскость

После проектирования изображение зоны на плоскости примет вид:

Осевые меридианы каждой зоны взаимно параллельны.

Ширина шестиградусной зоны (по экватору) примерно равна 1000 км.

Проекция Гаусса-Крюгера равноугольная - т.е. такая картографическая проекция, в которой сохраняются углы изображаемых фигур. Выполнение этого условия приводит к искажению длин линий - все линии на плоскости длиннее по сравнению с их горизонтальными проекциями. Таким образом в проекции Гаусса-Крюгера изображаемые фигуры сохраняют конфигурацию но искажается их площади. Искажения возрастают от середины к краям зоны.

studfiles.net

Инженерная геодезия

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра “Инженерная геодезия”

_____________________________________________________________

Учебное пособие

Часть I санкт-петербург

2006

УДК 528.48

Инженерная геодезия. Учебное пособие, часть I / Е.С. Богомолова, М.Я. Брынь, В.В. Грузинов, В.А. Коугия, В.И. Полетаев; под ред. В.А. Коугия. – СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2006. - с.

Изложены предмет и задачи инженерной геодезии, сведения о системах координат и высот, методах построения плановых и высотных геодезических сетей, элементы теории погрешностей измерений, приборы и методы, применяемые для измерения углов и расстояний, приборы и методы нивелирования.

Разделы 1, 6 пособия написаны М.Я. Брынем, 2, 9 – Е.С. Богомоловой, 3 – В.В. Грузиновым, 4, 8 – В.А. Коугия, 5, 7 – В. И. Полетаевым.

Предназначено для студентов, обучающихся по железнодорожным и строительным специальностям.

1. Предмет инженерной геодезии

Геодезия – наука, изучающая фигуру и внешнее гравитационное поле Земли и разрабатывающая методы создания систем координат, определения положения точек на Земле и околоземном пространстве, изображения земной поверхности на картах.

Научными задачами геодезии являются:

- установление систем координат;

- определение формы и размеров Земли и ее внешнего гравитационного поля и их изменений во времени;

- проведение геодинамических исследований (определение горизонтальных и вертикальных деформаций земной коры, движений земных полюсов, перемещений береговых линий морей и океанов и др.).

Научно-технические задачи геодезии в обобщенном виде заключаются в следующем:

- определение положения точек в выбранной системе координат;

- составление карт и планов местности разного назначения;

- обеспечение топографо-геодезическими данными нужд обороны страны;

- выполнение геодезических измерений для целей проектирования и строительства, землепользования, кадастра, исследования природных ресурсов и др.

Геодезия в процессе своего развития разделилась на ряд научных дисциплин: высшую геодезию, топографию, фотограмметрию, картографию, космическую геодезию, морскую геодезию, инженерную геодезию.

Особое место в этом ряду занимает инженерная геодезия, которая разрабатывает методы геодезического обеспечения изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений: железных и автомобильных дорог, мостов, тоннелей, трубопроводов, промышленных и гражданских зданий, систем водоснабжения и водоотведения и др.

Основными задачами инженерной геодезии являются:

- топографо-геодезические изыскания, в ходе которых выполняется создание на объекте работ геодезической сети, топографическая съемка, геодезическая привязка точек геологической и геофизической разведки;

- инженерно-геодезическое проектирование, включающее разработку генеральных планов сооружений и их цифровых моделей; геодезическую подготовку проекта для вынесения его в натуру, расчеты по горизонтальной и вертикальной планировке, определению площадей, объемов земляных работ и др.;

- геодезические разбивочные работы, включающие создание на объекте геодезической разбивочной сети и последующий вынос в натуру главных осей сооружения и его детальную разбивку;

- геодезическая выверка конструкций и технологического оборудования при установке их в проектное положение;

- наблюдения за деформациями сооружений, определяющие осадки оснований и фундаментов, плановые смещения и крены сооружений.

Геодезическое обеспечение строительства и эксплуатации современных инженерных сооружений связано с необходимостью выполнения точных измерений, служащих определению координат и высот геодезических пунктов, составлению топографических карт и планов, продольных профилей трасс; наблюдению за деформациями сооружений. Для обеспечения необходимой точности измерения выполняются высокоточными геодезическими приборами: теодолитами – угловые измерения; светодальномерами – линейные измерения; электронными тахеометрами – угловые и линейные измерения с решением различных инженерно-геодезических задач; нивелирами – определение превышений. При определении положения объектов используется аппаратура, работающая по сигналам спутниковых навигационных систем, при выполнении топографической съемки местности находят применение лазерные сканеры. Обработка результатов геодезических измерений выполняется на современных компьютерах с использованием развитого программного обеспечения. К числу таких программных продуктов относятся геоинформационные системы, служащие сбору, обработке, систематизации, отображению и анализу картографической информации.

Состав геодезических работ, их точность, используемые методы и приборы различаются в зависимости от особенностей объекта.

Так, при выполнении изысканий железной дороги создают геодезическую сеть, опираясь на которую составляют топографические карты и планы. На картах и планах выполняют предварительное трассирование дороги, окончательное положение которой выбирают в поле. Затем делают съемку трассы и получают необходимые для проектирования дороги профиль трассы и ситуационный план полосы местности.

Для обеспечения безопасного движения поездов вдоль железной дороги создают высокоточную геодезическую сеть (так называемую, реперную систему), опираясь на которую выполняют работы по реконструкции и ремонту пути, по оперативному контролю его геометрических параметров, по наблюдениям за деформациями пути, земляного полотна и искусственных сооружений.

В процессе строительства и по мере завершения отдельных его этапов выполняются исполнительные съемки, целью которых является установление точности вынесения проекта сооружения в натуру, выявление отклонений, допущенных в процессе строительства, а также определение фактических координат и высотных отметок построенных объектов, размеров его отдельных частей.

studfiles.net

Предмет и задачи геодезии — Мегаобучалка

Об авторах

Электронная версия учебного пособия разработана и представлена на сайте СГГА в Центре информационных технологий Сибирской государственной геодезической академии (ЦИТ СГГА, г. Новосибирск) под руководством директора ЦИТ проф. Малинина В.В. в течение 2001/2002 учебного года. При подготовке электронной версии учебного пособия были использованы следующие материалы:

Учебное пособие "Геодезия". Автор: Дьяков Борис Николаевич, профессор кафедры геодезии СГГА.

В работе над электронной версией учебного пособия принимали участие:

Вшивкова И.А. - сканирование текста, администрирование сайта СГГА;

Малинина И.В. - формирование всех электронных страниц и связей между страницами, корректура;

Малинин В.В. - структура, подбор материалов, дизайн, общее руководство;

студенты оптического и геодезического факультета - черновая подготовка текстовых страниц.

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1. Предмет и задачи геодезии

1.2. Понятие о фигуре Земли

1.3. Определение положения точек земной поверхности

1.3.1. Астрономические координаты

1.3.2. Геодезические координаты

1.3.3. Прямоугольные координаты

1.3.4. Полярные координаты

1.4. Метод проекций

1.4.1. Центральная проекция

1.4.2. Ортогональная проекция

1.4.3. Горизонтальная проекция

1.5. Расчет искажений при замене участка сферы плоскостью

1.5.1. Искажение расстояний

1.5.2. Искажение высот точек

1.6. Понятие о плане, карте, аэроснимке

1.7. Картографическая проекция Гаусса

1.8. Ориентирование линий

1.8.1. Ориентирование по географическому меридиану точки

1.8.2. Ориентирование по осевому меридиану зоны

1.8.3. Ориентирование по магнитному меридиану точки

1.8.4. Румбы линий

1.9. Обработка геодезических измерений

1.9.1. Принципы обработки измерений

1.9.2. Начальные сведения из теории ошибок

1.9.3. Элементы техники вычислений

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ ТОЧЕК

2.1. Определение координат одной точки

2.1.1. Способы задания прямоугольной системы координат

2.1.2. Три элементарных измерения

2.1.3. Полярная засечка

2.1.4. Прямая геодезическая задача на плоскости

2.1.5. Обратная геодезическая задача на плоскости

2.1.6. Прямая угловая засечка

2.1.7. Линейная засечка

2.1.8. Обратная угловая засечка

2.1.9. Комбинированные засечки

2.1.10. Ошибка положения точки

2.2. Определение координат нескольких точек

2.2.1. Задача Ганзена

2.2.2. Линейно-угловой ход

2.2.2.1. Классификация линейно-угловых ходов

2.2.2.2. Вычисление координат пунктов разомкнутого линейно-углового хода

2.2.2.3. Вычисление координат пунктов замкнутого линейно-углового хода

2.2.2.4. Привязка линейно-угловых ходов

2.2.2.5. Понятие о системе линейно-угловых ходов с узловыми точками

2.3. Понятие о триангуляции

2.4. Понятие о трилатерации

2.5. Понятие об автономном определении координат точек

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

3.1. Отсчетные приспособления

3.2. Зрительные трубы

3.3. Уровни

3.4. Понятие о компенсаторах углов наклона

4. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

4.1.Измерение горизонтальных и вертикальных углов

4.1.1. Принцип измерения горизонтального угла

4.1.2. Устройство теодолита

4.1.3. Поверки и исследования теодолита

4.1.4. Способы измерения горизонтальных углов

4.2. Измерение вертикальных углов

4.3. Измерение расстояний

4.3.1. Мерные приборы

4.3.2. Оптические дальномеры

4.3.3. Понятие о светодальномерах

4.4. Измерение превышений

4.4.1. Геометрическое нивелирование

4.4.1.1. Влияние кривизны Земли и рефракции на измеряемое превышение

4.4.1.2. Нивелиры: устройство, поверки, исследования

4.4.1.3. Нивелирные рейки

4.4.1.4. Вычисление отметок реперов разомкнутого хода технического нивелирования

4.4.2. Понятие о тригонометрическом нивелировании

4.4.3. Понятие о гидростатическом нивелировании

4.4.4. Понятие о барометрическом нивелировании

5. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПЛАНЫ

5.1. Масштабы топографических карт

5.2. Разграфка и номенклатура

5.2.1. Разграфка и номенклатура топографических карт

5.2.2. Разграфка и номенклатура крупномасштабных планов

5.3. Координатная сетка

5.4. Условные знаки для топографических карт и планов

5.5. Изображение рельефа на картах и планах

5.6. Решение задач с помощью карт и планов

5.7. Ориентирование карты на местности

5.8. Цифровые топографические карты

6. ИЗМЕРЕНИЕ ПЛОЩАДИ УЧАСТКОВ МЕСТНОСТИ

6.1. Геометрический способ

6.2. Аналитический способ

6.3. Механический способ

6.4. Понятие о редуцировании площади участка

7. ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ СЪЕМКА МЕСТНОСТИ

7.1. Геодезические сети

7.1.1. Классификация геодезических сетей

7.1.2. Закрепление геодезических пунктов на местности

7.2. Съемочное обоснование топографических съемок

7.3. Принцип топографической съемки

7.4. Классификация съемок

7.5. Горизонтальная съемка

7.6. Тахеометрическая съемка

7.7. Составление плана участка местности

7.8. Мензульная съемка

7.9. Специальные съемки

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Предисловие

За 5 лет, прошедших со дня выхода в свет первого издания, НИИГАиК был преобразован в СГГА - Сибирскую государственную геодезическую академию. Сопутствующий изменению статуса учебного заведения процесс открытия новых и модернизации старых специальностей привел к тому, что геодезия из главной дисциплины превратилась в одну из базовых дисциплин, а для отдельных специальностей - в общетехническую дисциплину; это потребовало переработки всей учебно-методической литературы.

При подготовке второго издания общего курса геодезии автор стремился к тому, чтобы изложение учебного материала стало более компактным, полным и логически обоснованным и чтобы в теоретической части постоянно подчеркивалась геометрическая основа геодезии и рассматривались геометрические методы решения ее задач.

Наиболее существенные отличия второго издания следующие:

значительно сократились разделы "Оптические дальномеры" и "Топографические съемки";

раздел "Определение координат точек на плоскости" изложен с позиций системного подхода,

более подробно раскрыто содержание понятия "ошибка положения точки",

приведен авторский вывод формул для оценки точности площади земельных участков,

дано понятие об автономном определении местоположения точек и о цифровом картографировании.

Все дополнения прошли неофициальную экспертизу ведущих специалистов СГГА.

По техническим причинам текст рукописи пришлось сократить на 25% - была исключена глава "Точные измерения углов, расстояний, превышений", убраны все числовые примеры от решения обратной геодезической задачи до обработки линейно-углового хода, сокращены некоторые разделы.

Автор выражает благодарность проф. д.т.н. Асташенкову Г.Г. за тщательный просмотр рукописи и ценные замечания, а также проф. Антоновичу К.М., проф. Падве В.А. и доц. Серебрякову О.Н. за консультации и полезные советы.

Общие сведения

Предмет и задачи геодезии

1.2.

Слово "геодезия" образовано из греческих слов "ge" - земля и "dazomai" - разделяю, делю на части; если перевести его дословно, то получится "землеразделение". Это название соответствовало содержанию геодезии во времена ее зарождения и начального развития. Так, в Египте задолго до нашей эры измерялись размеры земельных участков, строились оросительные системы; все это выполнялось с участием геодезистов.

С развитием человеческого общества, повышением роли науки и техники расширялось содержание геодезии, усложнялись задачи, которые ставила перед ней жизнь.

В настоящее время геодезия - это наука о методах определения фигуры и размеров Земли и изображения ее поверхности на картах и планах, а также о способах проведения различных измерений на поверхности Земли (на суше и акваториях), под землей, в околоземном пространстве и на других планетах.

Известный ученый-геодезист В.В.Витковский так охарактеризовал геодезию: "Геодезия представляет одну из полезнейших отраслей знания; все наше земное существование ограничено пределами Земли, и изучать ее вид и размеры человечеству так же необходимо, как отдельному человеку - ознакомиться с подробностями своего жилья".

Среди многих задач геодезии можно выделить долговременные задачи и задачи на ближайшие годы.

К первым относятся:

определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли,

распространение единой системы координат на территорию отдельного государства, континента и всей земли в целом,

изображение участков поверхности земли на топографических картах и планах,

изучение глобальных смещений блоков земной коры.

Ко вторым в настоящее время относятся:

создание и внедрение ГИС - геоинформационных систем,

создание государственных и локальных кадастров: земельного, водного, лесного, городского и т.д.,

топографо-геодезическое обеспечение делимитации (определения) и демаркации (обозначения) государственной границы России,

разработка и внедрение стандартов в области цифрового картографирования,

создание цифровых и электронных карт и их банков данных,

разработка концепции и государственной программы повсеместного перехода на спутниковые методы автономного определения координат,

создание комплексного национального атласа России и другие.

Эти задачи записаны в Постановлении коллегии Федеральной службы геодезии и картографии России от 20 февраля 1995 года.

Усложнение и развитие геодезии привело к разделению ее на несколько научных дисциплин.

Высшая геодезия изучает фигуру Земли, ее раз меры и гравитацонное поле, обеспечивает распространение принятых систем координат в пределах государства, континента или всей поверхности Земли, занимается исследованием древних и современных движений земной коры, а также изучает фигуру, размеры и гравитационное поле других планет Солнеч ной системы.

Топография ("топос" - место, "графо" - пишу; дословно - описание местности) изучает методы топографической съемки мест ности с целью изображения ее на планах и картах.

Картография изучает методы и процессы создания и использования карт, планов, атласов и другой картографической продукции.

Фотограмметрия (фототопография и аэрофототопо графия) изучает методы создания карт и планов по фото- и аэрофотоснимкам.

Инженерная геодезия изучает методы и средства проведения геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительст ве и эксплуатации различных инженерных сооружений.

Маркшейдерия (подземная геодезия) изучает мето ды проведения геодезических работ в подземных горных выработках.

Понятно, что четко обозначенных границ между перечисленными дисциплинами нет. Так, топография включает в себя элементы высшей геодезии и картографии, инженерная геодезия использует разделы практически всех остальных геодезических дисциплин и т.д.

Уже из этого неполного перечня геодезических дисциплин видно, какие разнообразные задачи - и теоретического, и практического характера, - приходится решать геодезистам, чтобы удовлетворить требования государственных и частных учреждений, компаний и фирм. Для государственного планирования и развития производительных сил страны необходимо изучать ее территорию в топографическом отношении. Топографические карта и планы, создаваемые геодезистами, нужны всем, кто работает или передвигается по Земле: геологам, морякам, летчикам, проектировщикам, строителям, земледельцам, лесоводам, туристам, школьникам и т.д. Особенно нужны карты армии: строительство оборонительных сооружений, стрельба по невидимым целям, использование ракетной техники, планирование военных операций, - все это без карт и других геодезических материалов просто невозможно.

Геодезия занимается изучением Земли в содружестве с другими "геонауками", то-есть, науками о Земле. Физические свойства Земли в целом изучает наука "физика Земли", строение верхней оболочки нашей планеты изучают геология и геофизика, строение и характеристики океанов и морей - гидрология, океанография. Атмосфера - воздушная оболочка Земли - и процессы, происходящие в ней, являются предметом изучения метеорологии и климатологии. Растительный мир изучает геоботаника, животный мир - зоология. Кроме этого, есть еще география, геоморфология и другие. Среди всех наук о Земле геодезия занимает свое место: она изучает геометрию Земли в целом и отдельных участков ее поверхности, а также геометрию любых объектов (и естественного, и искусственного происхождения) на поверхности Земли и вблизи нее.

Геодезия, как и другие науки, постоянно впитывает в себя достижения математики, физики, астрономии, радиоэлектроники, автоматики и других фундаментальных и прикладных наук. Изобретение лазера привело к появлению лазерных геодезических приборов - лазерных нивелиров и светодальномеров; кодовые измерительные приборы с автоматической фиксацией отсчетов могли появиться только на определенном уровне развития микроэлектроники и автоматики. Что же касается информатики, то ее достижения вызвали в геодезии подлинную революцию, которая происходит сейчас на наших глазах.

В последние годы строительство так называемых уникальных инженерных сооружений потребовало от геодезии резкого повышения точности измерений. Так, при монтаже оборудования мощных ускорителей прихо дится учитывать десятые и даже сотые доли миллиметра. По результатам геодезических измерений изучают деформации и осадки действующего промышленного оборудования, обнаруживают движение земной коры в сейсмоактивных зонах, наблюдают за уровнями воды в реках, морях и океанах и уровнем грунтовых вод.

Возможность использования искусственных спутников Земли для решения геодезических задач привела к появлению новых разделов геодезии - космической геодезии и геодезии планет. Подтверждаются слова К.Э. Циолковского: "Земля - колыбель человечества, но нельзя вечно жить в колыбели."

megaobuchalka.ru

1. Предмет и задачи геодезии её связь с другими науками.

ГЕОДЕЗИЯ ("гео" - земля, "де" - разделять) - наука об определении фигуры, размеров и гравитационного поля Земли, а так же об измерениях на её поверхности, с целью получения планов и профилей местности для удовлетворения потребностей народного хоз-ва.

Задачи геодезии подразделяются на научные и научно-технические.

Главной научной задачей геодезии является определение формы и размеров ЗЕМЛИ и ее внешнего гравитационного поля. Наряду с этим геодезия играет большую роль в решении многих других научных задач, связанных с изучением Земли. К числу таких задач, например, относятся: исследования структуры и внутреннего строения Земли, горизонтальных и вертикальных деформаций земной коры; перемещений береговых линий морей и океанов; определение разностей высот уровней морей, движений земных полюсов и др.

Научно-технические и практические задачи геодезии чрезвычайно разнообразны; с существенными обобщениями они заключаются в следующем:

полевые исследования - полевая геодезия обеспечивает составление проектов сооружений путём выполнения полевых геодезических измерений и вычислительно графических работ;
разбивочные работы - перенесение запроектированных сооружений на местность;
исполнительные съёмки - с целью того, чтобы выяснить на сколько отличаются результаты исполненного этапа от проекта;
наблюдения за деформациями

Все задачи геодезии решаются на основе результатов специальных измерений, называемых геодезическими, выполняемых при помощи специальных геодезических приборов. Поэтому разработка программ и методов измерений, создание наиболее целесообразных типов геодезических приборов составляют важные научно-технические задачи геодезии.

Геодезия подразделяется на ряд научных и научно-технических дисциплин:

Высшая геодезия, занимается определением фигуры, размеров, гравитационного поля Земли. Разрабатывает теорию и методы основных геодезических измерений, служащих для построения опорной геодезической сети.

Топография ("топос" - место, "граф" - пишу), занимается детальным изучением конкретных участков Земли (земной поверхности), путём создания топографических карт на основе съёмочных работ (наземные, воздушные). Соединение фотоснимков в единое целое - план или карту производится при помощи пунктов геодезической сети; при этом используются математические законы соответствия между объектом фотографирования и его изображением на снимке.

Область научно-технических знаний, рассматривающая эти законы, а также методы и приборы, используемые для определения взаимного положения объектов фотографирования по фотоснимкам, называется фотограмметрией (измерительной фотографией).

Спутниковая геодезия, (космическая), в её задачи входит рассмотрение теории и методов использования спутников Земли для решения различных практических задач геодезии.

Картография, это наука о картографическом отображении земной поверхности, о методах создания карт и их использовании. Создание карт основано на использовании и обобщении различных геодезических и топографических материалов.

Инженерная геодезия, изучает методы, технику и организацию геодезических работ, связанных с проведением различных инженерных организаций (строительство, мелиорация, рекультивация).

СВЯЗЬ ГЕОДЕЗИИ С ДРУГИМИ НАУКАМИ. РОЛЬ ГЕОДЕЗИИ - В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ, НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ОБОРОНЕ СТРАНЫ.

Методы решения научных и практических задач геодезии основываются на законах математики и физики. На основе математики производится обработка результатов измерений, позволяющая получать с наибольшей достоверностью значения искомых величин. Задача изучения фигуры Земли и ее гравитационного поля решается на основе законов механики. Сведения из физики, особенно ее разделов - оптики, электроники и радиотехники, необходимы для разработки геодезических приборов и правильной их эксплуатации.

Геодезия связана с астрономией, геологией, геофизикой, геоморфологией, географией и другими науками. Геоморфология наука о происхождении и развитии рельефа земной поверхности необходима геодезии для правильного изображения форм рельефа на планах и картах. Без знания размеров и формы Земли невозможно создание топографических карт и решение многих практических задач на земной поверхности. Геодезические измерения обеспечивают соблюдение геометрических форм и элементов проекта сооружения в отношении как его расположения на местности, так и внешней и внутренней конфигурации. Даже после окончания строительства производятся специальные геодезические измерения, имеющие целью проверку устойчивости-сооружения и выявление возможных деформаций во времени под действием различных сил и причин. Исключительное значение имеет геодезия для обороны страны. Строительство оборонительных сооружений, стрельба по невидимым целям, использование военной ракетной техники, планирование военных операций и многие другие стороны военного дела требуют геодезических данных, карт и планов.

2. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ. Геоид, референц-элипсоид, шар. Общая форма Земли как материального тела определяется действием внутренних и внешних сил на ее частицы, т.е. поверхность Земли образует фигуру неправильной, сложной формы. При определении фигуры и размеров Земли в геодезии вводится понятие уровенных поверхностей. Основная уровенная поверхность – это поверхность воды в океанах и собирающимися с ними морями, в состоянии полного покоя и равновесия, мысленно продолженная под материками так, чтобы она пересекала направление отвесной линии под прямым углом (90'). Направление отвесной линии к уровневой поверхности в геодезии принимают за одну из осей координат. Фигура Земли, ограниченная основной уровенной поверхностью, называется – геоид. Вследствие особой сложности, геометрической направленности геоида его заменяют другой фигурой – эллипсоидом, который получается от вращения эллипса вокруг его малой оси PP1. (a=6378245м; b=6356863м; сжатие =(a-b)/a=1/298,3; R=6371,11км).

Земной эллипсоид ориентируют в теле Земли так, чтобы его поверхность в наибольшей мере соответствовала поверхности геоида. Эллипсоид с определенными размерами и определенным образом ориентированный в теле Земли называется референц-эллипсоидом (сфероидом).

Наибольшие отклонения геоида от сфероида составляют 100–150 м. В тех случаях, когда при решении практических задач фигуру Земли принимают за шар, радиус шара, равновеликого по объему эллипсоиду Красовского, составляет R = 6 371 110 м = 6371,11 км.

При решении практических задач в качестве типичной фигуры Земли принимают сфероид или шар, а для небольших участков кривизну Земли вообще не учитывают. Такие отступления целесообразны, так как упрощается проведение геодезических работ.

Начало отсчёта плановых координат для всех карт находится в центре Круглого зала Пулковской обсерватории. Малая ось референт эллипсоида совпадает с осью вращения Земли. Третья координата (высотная) определяется от среднего многолетнего уровня Балтийского моря, зафиксированного 0' Кронштадского футштока.

studfiles.net

Предмет инженерной геодезии | Инженерная геодезия. Часть 1.

Научными задачами геодезии являются:

- установление систем координат;

- определение формы и размеров Земли и ее внешнего гравитационного поля и их изменений во времени;

Научно-технические задачи геодезии в обобщенном виде заключаются в следующем:

- определение положения точек в выбранной системе координат;

- составление карт и планов местности разного назначения;

- обеспечение топографо-геодезическими данными нужд обороны страны;

Основными задачами инженерной геодезии являются:

- геодезическая выверка конструкций и технологического оборудования при установке их в проектное положение;

injzashita.com

ИнженернАя геодезиЯ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра «Градостроительство»

528(07)

М636

Т.Е. Миркина

Учебное пособие

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

2007

УДК 528.48 (076.5) + 528,4 (075.8)

М636

Одобрено

учебно-методической комиссией

архитектурно-строительного факультета.

Рецензенты:

Рецензенты: Проценко Г.Г., Игнатьев В.Ф.

М636

Миркина, Т.Е.

Инженерная геодезия: учебное пособие. Конспект лекций для студентов Iкурса специальности 270115 «Экспертиза и оценка недвижимости» /Т.Е. Миркина.Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2007.96 с.

ISBN

Пособие составлено в соответствии с учебным планом и рабочей программой для специальности 270115 при изучении дисциплины “Инженерная геодезия”, и является помощью студентам и преподавателям в части подготовки к лекционному и лабораторно-практическому курсам, а также к зачетам по дисциплине.

УДК 528.48 (076.5) + 528,4(075,8)

Возникновение геодезии относится к глубокой древности. Известно, что в государствах Ближнего Востока за несколько тысячелетий до н.э. была создана сложная ирригационная система. За 2150 лет до н.э. был построен тоннель длиной 0,9 км под рекой Евфрат, при этом река была отведена в новое русло. На территории многих государств сохранились остатки древних подземных сооружений, свидетельствующие о высоком уровне строительного искусства тех времен. Эти работы нельзя было выполнить без геодезических измерений соответствующей точности.

В середине XV–XVIвв. оживляется торговля, расширяется мореплавание, открываются новые земли – все это вызвало потребность в картах и планах.

В конце XVIIстолетия учеными был сделан вывод, что Земля имеет форму шара, сплюснутого у полюсов. Перед геодезистами встала задача определить форму и размеры Земли. Появлялись новые инструменты. Возникали новые задачи, стоящие перед геодезической службой. В 1919 г. 15 марта был подписан декрет о создании Высшего геодезического управления (позже ГУГК, позже Роскартография), которое взяло на себя функции руководства всеми общегосударственными и ведомственными геодезическими работами. Значительное развитие получили инженерно-геодезические работы, выполняемые многочисленными ведомствами в целях обеспечения изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации различных объектов народного хозяйства.

studfiles.net

Основные задачи инженерной геодезии. Какие задачи решает инженерная геодезия