Геодезические работы и их основные виды. Рис.1 Географические координаты точки: φ А -широта. Геодезические системы координирования земных точек

К основным видам геодезических работ прежде всего следует отнести:

а) создание и развитие сетей (систем) геодезических пунктов;

б) производство геодезических съемок – комплекса измерительных, расчет- ных и графических операций (действий) по установлению пространственного взаиморасположения характерных точек и линий участков земной поверхности;

в) указание на местности положения проектных точек и линий (перенос эле- ментов проекта в натуру) при решении различных инженерно – технических задач использования земной поверхности.

Определенное количество геодезических пунктов, располагаемых в заданной последовательности на земной поверхности, образуют разнообраз- ные системы геометрических фигур (многоугольников, ломаных линий и др.), называемые геодезическими сетями . Геодезические пункты размешают (закрепляют) в грунте или стенах зданий. При этом, различают пункты высот- ной и плановой основ (высотные и плановые). Пункты высотной основы обыч- но служат для обеспечения правильного изображения точек земной поверх- ности в вертикальной плоскости, пункты плановой основы - в горизонталь- ной плоскости. Во многих случаях геодезические пункты функционально могут быть использованы двояко; т.е. для определения высотных и плановых коор- динат точек Земли.

С учетом предъявляемых требований по точности работ все геодезические пункты подразделяются на опорные пункты и пункты съемоч- ного обоснования (съемочные). Пункты съемочного обоснования располага- ются между опорными пунктами и соподчинены им по категориям точности определения высотных и плановых координат. Основным назначением съемочных пунктов является обеспечение возможности выполнения геоде- зических работ, которые по своему составу и содержанию соответствуют работам, указанным выше в пунктах б) и в).

Важнейшим условием выполнения геодезических работ является обязательное соблюдение трех главных принципов :

а) 1-й принцип «от общего к частному» предусматривает развитие геоде- зических работ от высших структур к структурам следующего порядка

(от сетей к съемкам и т.д.);

б) 2-й принцип «соблюдение необходимой точности» подразумевает оптими- зацию погрешностей с учетом возможного ускорения и удешевления работ (соответствие полученных и допустимых погрешностей);

в) 3-й принцип «обязательность контроля» означает необходимость повтор- ных действий (двойных измерений, автономных расчетов двумя разными исполнителями, проверка графических построений). Как отмечалось выше, конечным результатом в геодезии является составление геодезических чертежей, отражающих условия и состояние объектов земной поверхности.

1.3. Геодезические системы координирования земных точек.

В геодезии пространственное положение земных точек (а, следователь- следовательно, и земных линий, фигур и т.п.) принято оценивать на основе определения их плановых и высотных координат. При этом используют географическую, зональную прямоугольную и высотную систему координат земных точек.

К географическим координатам точки земной поверхности относят (рис1):

1) широта (φ) – угол между плоскостью экватора и отвесной линией, проходящей через точку; 2) долгота (λ) – двухгранный угол между плоскостью Гринвичского (нулевого) меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через точку. Начало отсчета широт – линия экватора, долгот – плоскость Гринвичского меридиана. Широты могут быть северными и южны- ми с пределами их измерения от 0° до 90°, долготы западными и восточны- ми с пределами их изменения от 0° до 180°.

Рис.1 Географические координаты точки: φ А -широта,

Геодезические изыскания в наши дни нашли широкое применение в самых разных отраслях. Одна из таких сфер - земельно-кадастровые отношения. В промышленности без таких работ невозможна добыча полезных ископаемых. Но особенно важны геодезические работы в строительстве. Это вызвано необходимостью высокой точности измерений при проектировании и возведении как промышленных объектов, так и зданий гражданского назначения. Именно потому значение геодезических работ в строительстве трудно переоценить.

Результатом инженерно-геодезических изысканий является информация о характере рельефа той местности, где предстоят строительные работы. Занимаются ими специализированные компании, в задачу которых входит строить и развивать съемочные сети (плановые и высотные), определять координаты ключевых точек границ земельных участков, вести и своевременно обновлять топографическую съемку, выявлять и отмечать на картах имеющиеся инженерные коммуникации (как подземные, так и наземные).

В своей деятельности геодезисты опираются на исходные данные, которые содержат топографические карты местности. Процесс эксплуатации объекта также подразумевает выполнение ряда определённых инженерно-геодезических задач. Практически повсеместно требуется обрабатывать и уточнять проектную и рабочую документацию, вести привязочные и разбивочные работы, контролировать геометрические параметры строений, вести исполнительную съемку.

Кроме того, геодезические работы в строительстве включают в себя задачу наблюдения за осадкой и деформацией земной поверхности и объектов строительства, в том числе в рамках мониторинга опасных природных процессов. Они же ведают и обмерочными работами, то есть определяют параметры зданий и самых разных архитектурных форм. Кроме того, контролируют вертикальность сооружений и колонн, выверяют подкрановые пути. Без таких работ не обходится монтаж ни одного сложного вида оборудования.

Виды геодезических работ в строительстве

Каковы же прикладные направления современной геодезии? Их существует немалое количество. На объекте специалистами создается опорная геодезическая сеть, он привязывается к абсолютным отметкам по высоте и к существующей в данном месте системе координат. Строительная площадка планируется в вертикальном и горизонтальном направлениях, подсчитываются необходимые объемы земляных работ, в натуру выносятся проектные оси снаружи и внутри здания. Объекты строительства планируются по вертикали, определяется их площадь, объём и периметр.

Геодезические работы в строительстве находят применение в монтаже заводского оборудования и установке сложных приборов. Важное место отведено им при устройстве железнодорожных путей и крановых рельсов. Ведутся они и при возведении линейных сооружений, колонн, башен, всевозможных антенн, камеральном и полевом трассировании. Востребован данный вид работ также в сфере подземных коммуникаций.

По факту строительства бывает проведена исполнительная съемка, которая выявляет все отклонения от решений, заданных в проекте. Ведется контроль за геометрическими параметрами объекта и в самом процессе строительства. Современные методы производства геодезических работ позволяют создавать исполнительные планы и схемы в электронной форме или в виде 3D-моделей.

Из чего они состоят

Любые можно разделить на три основных этапа. К первому из них (подготовительному) относится формирование технического задания, которое обязано содержать список наиболее важных моментов. Речь идет о расположении будущего объекта на территории и в пространстве, его размерах и объеме. Далее уточняется перечень предстоящих работ. Состоять он может из разбивки территории, исполнительной съемки, обмерочных работ или контроля.

Заказчик может внести в список и ряд других пожеланий. Он же ведет и На данном этапе уточняются все коммуникации, как основные, так и вспомогательные, и их взаимное расположение. Указываются, помимо состава работ, сроки их проведения и форма, в которой будет сформулирован отчет.

На подготовительном этапе происходит сбор и подготовка необходимых документов технического характера. К ним относятся копии существующих топографических карт, ситуационных планов с обозначенными границами площадок и участков строительства, генеральные планы с намеченными контурами будущих объектов.

Составленный на проведение изысканий договор подряда завершает подготовительный этап геодезических работ. Далее требуется запастись данными о результатах инженерных работ, проводившихся на территории строительства ранее. Без них задача усложняется на порядок. Основываясь на техническом задании, организатор работ продумывает план будущих мероприятий с учетом всех имеющихся условий и ограничений.

Практическая сторона дела

На втором этапе работы - полевом - геодезисты ведут разведку местности. Это достаточно сложный процесс, ведь часто реальные условия могут значительно отличаться от указанных в документах. Наиболее ответственная процедура данного этапа называется топографической съемкой. Она относится к самым известным и востребованным разновидностям изысканий инженерного характера и ведется в разных масштабах - от 1:500 до 1:5000.

По результатам ее геодезисты имеют возможность составить топографический план. Современные мероприятия в полевых условиях сопровождаются применением новейших технических средств в виде электронных и оптических теодолитов, лазерных нивелиров и т. п. Их использование не только облегчает нелегкий труд геодезистов, но и повышает на порядок точность измерений.

Что содержит план

На составленном топографическом плане должны быть отображены любые элементы местности, к которым относятся и постройки, и перепады рельефа, и крупные объекты растительности. В обязательном порядке должны быть зафиксированы все имеющиеся подземные коммуникации, например трубопроводы либо электрические кабели. Если данному моменту не уделить достаточного внимания, последствия могут быть весьма серьезными. Именно поэтому составление топографического плана - задача специалиста с высокой квалификацией.

Топографическая съемка пригодится не только строителям. Не обойтись без неё специалистам по ландшафтному дизайну и тем, кто обратился за разрешением на застройку земельного участка. Таким образом, данные съемки требуются практически везде, где речь идет о процедурах землеустройства.

Последний этап

Завершающий этап геодезических работ именуют камеральным, или кабинетным. На нем специалистами уточняются данные, полученные при проведении полевых работ, и все расчётные параметры. Обработки требует значительный поток информации, что подразумевает внимание и высокую квалификацию исполнителей.

Технический отчет о проделанной работе в геодезической сфере называется пояснительной запиской и содержит множество цифр, чертежей, схем и прочих данных с результатами проведённой работы. Вся документация, оформленная надлежащим образом, передается заказчику.

Кто руководит процессом

Подготовительным этапом работы на строительной площадке обычно ведает заказчик-застройщик, те же из задач, которые относятся непосредственно к процессу строительства, выполняются чаще всего подрядчиком либо генподрядчиком. Заказчик с генподрядчиком могут быть представителями разных организаций, но порой сотрудничают в рамках одной и той же инвестиционно-строительной компании.

Организация геодезических работ в строительстве зависит от их сложности и объема. Если к возведению объекта привлекается субподрядная организация, в составе которой имеются специалисты геодезического профиля, вся данная работа выполняется ими. Если речь идет о небольшом объекте, не предполагающем сложных изысканий, геодезические задачи решаются непосредственно самими строителями.

СП "Геодезические работы в строительстве" - что за документ?

Как и любой другой вид работ, геодезические изыскания должны быть регламентированы. Цель этого - обеспечение единства и точности измерений и переноса данных из полевых условий в чертежи и документы. Такая регламентация нашла отражение в системе СНиПов (строительных норм и правил), а также других высших стандартов, принятых на государственном уровне.

Существует несколько основных документов, определяющих как содержание различных геодезических изысканий в сфере строительства, так и порядок и формы их осуществления. Ведущий из них - СП 126 13330 2012 "Геодезические работы в строительстве". как "строительные правила". Этот документ является актуализированной редакцией ранее принятого СНиП "Геодезические работы в строительстве" № 3.01.03-84. Они - основное руководство, содержащее указания, касающиеся всех вопросов организации данного вида работ. Как и в СНиП "Геодезические работы в строительстве", в них прописаны любые нюансы, относящиеся к порядку создания разбивочной основы, допустимой точности и т. п., излагаются многочисленные требования к стандартам погрешностей измерений в геодезической сфере и различным способам передачи отметок.

Помимо СП "Геодезические работы в строительстве", в качестве руководства сотрудникам геодезической службы служат и другие справочные пособия. Таковые могут быть разработаны для разных сфер применения и касаться, к примеру, и его содержания, применения в геодезии специальных приборов, процедур измерений с описанием необходимых технологий, а также необходимых рекомендаций, относящихся к проведению геодезических работ на строительстве высотных и многофункциональных зданий.

Что такое ППГР

Учитываться все рекомендации, которые содержит свод правил "Геодезические работы в строительстве" , должны при составлении проекта производства геодезических работ (ППГР), наличие которого обязательно, если речь идет о строительстве большого и сложного объекта или здания высотой от 9 этажей. Такой проект содержит объем и методику проведения изысканий, планируемые сроки, вопросы финансовые и организационные.

Разработать ППГР может сам подрядчик либо он поручает это специализированной организации по согласованию с заказчиком. Проект обязан быть сформирован и поступить в производство не позже, чем за 2 месяца до даты начала работ.

Даже до их «официального» появления играли в жизни человека огромную роль. Так, без примитивной геометрии нельзя было построить мало-мальски сложный дом, да и без столь же простой математики сделать это было весьма проблематично. К тому же разряду относится и геодезия (хоть и представляет естественные науки). Это и неудивительно, ведь разметкой земли человек начал заниматься с древнейших пор.

Научное определение

Кстати, а как можно расшифровать название этой научной дисциплины? Сам термин "геодезия" - это конгломерат двух греческих слов. Первое из них ge, что значит земля, а второе - dazomai, - как несложно предположить, означает «разделять, делить». Если попытаться перевести название абсолютно дословно, то получится "землеразделение". В принципе, во времена первоначального зарождения и развития геодезии такой перевод полностью соответствовал истине.

Так, египтяне за много веков уже проводили сложные геодезические измерения, строя свои знаменитые пирамиды и оросительные каналы.

Развитие науки

Но геодезия - это более сложная наука, что напрямую связано с ее развитием под влиянием окружающего мира. Дело в том, что человеческая цивилизация росла и развивалась, ей были нужны все более и более точные способы измерения земли. Да и сами задачи, которые ставила перед геодезией жизнь, становились все более сложными и значительными.

Определение термина в современном мире

Так как сегодня понимают термин «геодезия»? Это наука, которая занимается изучением способов землемерия, определения размеров и формы участков местности. Именно ученые-геодезисты занимаются разработкой новых способов нанесения целых континентов на карту.

Кроме того, геодезия учит нас разнообразным способам измерения пространства не только на поверхности нашей планеты, но также под водой, над землей и даже в космическом пространстве и на других планетах. Словом, это весьма разнообразная научная отрасль.

Весьма известный ученый Витковский дал такое определение: "Нужно сказать, что это - одна из наиболее полезных отраслей знания; ведь все существование наше ограничено просторами Земли, изучать структуру и устройство которой нам необходимо в той же степени, что и человеку узнавать что-то новое о том доме, где он живет".

Основные задачи

Заметим, что задачи геодезии крайне разнообразны, так как наука эта постоянно развивается, в нее добавляются все новые и новые термины. Кроме того, в настоящее время происходит полная компьютеризация многих отраслей знаний, что не могло не сказаться и на развитии самой геодезии. Проще говоря, ее задачи делятся на две большие группы. Первая - фундаментальные. К ним относятся следующие работы:

• Определение размеров, конфигурации и протяженности гравитационного поля Земли. В этом случае чрезвычайно важен дирекционный угол. В геодезии так называется определение ориентира из космоса (очень упрощенное определение).
• Распределение единой системы координат по территории государства, континента или планеты в общем.
• Изображение участков земли на различных топографических планах, картах и в атласах.
• Кроме того, геодезисты занимаются изучением крупномасштабных смещений участков земной коры.

Работы прикладного характера

Таким образом, ко второй группе задач в настоящее время относятся следующие типы работ:

• Чрезвычайно важен процесс создания и внедрения ГИС, то есть геоинформационных систем.
• Сюда же входит создание и регистрация различных видов земельного, водного и т. д.
• Геодезическое и топографическое обеспечение государства в целом.
• Демаркация государственной границы, участие в решении спорных вопросов, где требуется геодезия. Карты, составленные грамотными специалистами, могут оказаться решающим аргументом во многих спорах.
• Создание и повсеместное распространение общепринятых стандартов в отрасли цифрового картографирования.
• Соответственно, сюда же относится разработка самих электронных карт местности, а также наполнение их всеми необходимыми данными.
• Именно на геодезистах лежит работа по наработкам технологий в области спутникового определения координат и их точной привязке к реальной местности.
• Наконец, создание комплексных геодезических атласов России и прочих государств.

Разделение на отрасли

Так как геодезия к настоящему времени чрезвычайно усложнилась, было принято решение поделить ее на несколько самостоятельных наук, которые порой изучают совершенно разные сферы знания. Давайте перечислим их более подробно и дадим краткую характеристику каждой:

• Высшая геодезия. Это основа основ. В рамках данной науки изучается размер, форма, строение Земли, ее координаты в космическом пространстве и характеристики ее же Именно эта отрасль занимается наложением системы координат на государство, континент или всю поверхность планеты. Кроме того, ученые в этой области изучают сдвиги земной коры с древнейших времен и по настоящее время, а также узнают о характеристиках гравитационного поля разнообразных небесных тел: от звезд до крупных астероидов. Отраслью также изучаются системы координат в геодезии.
• Топография. Опять-таки, термин создан из двух греческих слов: "топос" - место, "графо" - писать, записывать. Если переводить дословно, то получается «изучение, описание местности». Соответственно, данная отрасль создает новые способы и приемы для нанесения очертаний земной поверхности на планы, атласы и карты.
• Картография. Тесно соотносится с предыдущей наукой. Изучает способы создания и использования все тех же карт, атласов и топографических планов.
• Фотограмметрия. Как можно понять из названия, данная наука изучает методы создания геодезических документов (описанных выше) посредством фотографической съемки поверхности Земли с самолета или вертолета (или спутника).
• Инженерная отрасль (геодезия в строительстве). Наиболее популярная в данный момент отрасль, так как ее специалисты проводят геодезические изыскания перед началом возведения любых инженерных сооружений на местности.
• Маркшейдерия (подземная геодезия). Вотчина шахтеров, так как изучаются и создаются новые способы проведения измерений в подземных выработках и шахтах.

Конечно же, в большинстве случаев границы между всеми этими науками весьма и весьма размыты. К примеру, топография связана как с картографией, так и с высшей геодезией, а инженерная отрасль так и вовсе не может развиваться, не изучая дополнительно материалы всех связанных с ней наук.

Кому нужны практические результаты этой науки в повседневной жизни?

Если вы прочли все вышесказанное, то уже и сами убедились в том, насколько же разнообразны те задачи, которые приходится решать геодезистам ежедневно. Им необходимопостоянно выполнять массу требований как государственных, так и сугубо частных фирм, так как та же геодезия в строительстве сегодня используется повсеместно, да и подход к ней весьма строгий.

Даже при решении вопросов государственного масштаба ученым порой требуется несколько лет на проведение подробнейших изысканий, результаты которых нередко ставят точку в исторических притязаниях на те или иные территории. Разумеется, особенно важны в этом случае системы координат в геодезии, так как именно на их основе производится привязка к текущей местности.

О «милитаристской» составляющей

Собственно, все геодезические документы нужны всем категориям лиц, которые регулярно по долгу службы или работы перемещаются по земле и воде на большие расстояния: моряки и геологи, географы, проектировщики, строители и военные.

Особенно карты и прочие подобные документы нужны как раз-таки армии: это и строительство мощных инженерных укреплений, и стрельба на сверхдальние расстояния, да и запуск ракетной техники без этих данных невозможен. Наконец, невозможно себе представить планирование военных операций без точных карт и планов местности. Так что всем военным приходится знать хотя бы основы геодезии.

Прочие науки о Земле

Нужно особенно отметить, что это учение невозможно себе вообразить в отрыве от прочих наук, которые занимаются изучением нашей планеты. Так, особенно важны физика, геология и геофизика, которые могут объяснить особенно сложные и важные процессы, протекающие как на поверхности нашей планеты, так и под ней. Без океанографии невозможно изучить принципы движения участков земной коры. Даже ботаника - и та может оказаться крайне полезной.

Удивительно, насколько многогранной может оказаться геодезия! Работа специалистов также требует глубокого знания математики и геометрии, без которых было бы невозможно проводить даже примитивные расчеты. Но геодезия лидирует среди всех этих отраслей, так как позволяет отслеживать этапы развития всей нашей планеты и формирование ее текущего облика, причем с учетом не только естественных, но и искусственных

Связь с другими отраслями научного знания

Кроме того, наука эта постоянно развивается, впитывая в себя те знания, которые дают человеку прочие отрасли. К примеру, физики изобрели лазер. Со временем это привело к разработке и созданию ценнейших приборов, без которых сложно себе представить современного геодезиста: лазерных нивелиров и светодальномеров.

Что же касается тех же сверхточных измерений движения тектонических плит, то их было бы физически невозможно выполнить, если бы не быстрое развитие электроники и производства.

Наконец, быстрое развитие информационных технологий и программирования дали геодезии такие возможности, о которых ранее приходилось только мечтать: так, можно создавать сложнейшие компьютерные модели, наглядно показывающие развитие облика планеты на протяжении столетий. В этом случае инженер-геодезист может почувствовать себя историком!

Ужесточение требований к современной геодезии

Строительство огромных уникальных инженерных сооружений требует от специалистов такой степени точности, которую ранее не использовали даже в математических расчетах. К примеру, при строительстве Большого Адронного коллайдера специалистам приходилось учитывать смещения на сотые доли миллиметра при длине некоторых конструкций далеко за километр!

Кроме того, именно от результатов зависит, будут ли люди жить в каких-то регионах Земли, которые считаются потенциально сейсмоопасными.

Основные типы работ

После прочтения всего этого наверняка возникнет вопрос о том, какие же геодезические работы необходимо произвести, чтобы получить все эти ценные сведения. О, их довольно много, но мы опишем наиболее распространенные и постоянно выполняемые. Вот их краткий перечень:

• В этом случае специалисты занимаются построением разбивочной схемы с привязкой к местности, а также прочими операциями, которые помогают осуществить привязку к местности любых этапов строительных работ: начиная от рытья котлованов и заканчивая сдачей объекта в эксплуатацию.
• Исполнительные съёмки. По мере того как возводится здание или иное инженерное сооружение, требуется проведение специального комплекса работ. Обязательной и постоянной съемке подлежат все части сооружения, от которых зависят устойчивость и прочностные характеристики всей конструкции в целом. Точность, которая требуется при этом, ни в коем случае не должна быть ниже той, которая требовалась при разметке местности перед началом строительства.
• Инженерно-геодезические изыскания. В этом случае инженер-геодезист должен провести целый комплекс работ, направленных на предварительное изучение рельефа той местности, где планируется начинать возведение инженерных сооружений. Включает в себя не только построение модели местности, но и синхронизацию рельефа и внешнего облика здания, которое будет возведено.
• Создание геодезических сетей. Реконструкция, создание сети, а также планирование, разработка новых методов работ в этой сфере.

Как видите, геодезические работы не только весьма разнообразны, но и чрезвычайно важны на всех этапах строительства.

ГЕОДЕЗИЯ (греч. geodaisía, от ge - Земля и daio - делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет. Это отрасль прикладной математики, тесно связанная с геометрией, математическим анализом, классической теорией потенциала, математической статистикой и вычислительной математикой. В то же время это наука об измерениях, разрабатывающая способы определения расстояний, углов и силы тяжести с помощью различных приборов. Основная задача геодезии - создание системы координат и построение опорных геодезических сетей, позволяющих определить положение точек на земной поверхности. В этом существенную роль играют измерения характеристик гравитационного поля Земли, связывающие геодезию с геофизикой, использующей гравиметрические данные для изучения строения земных недр и геодинамики. Например, в геофизике геодезические методы измерений применяются для исследования движений земной коры, поднятий и опусканий массивов суши. И наоборот, нарушения во вращении Земли, которые влияют на точность геодезической системы координат, отчасти могут быть объяснены физическими характеристиками литосферы. ГЕОФИЗИКА.

Геодезические работы обычно выполняются государственными службами. В США созданием и поддержанием государственной геодезической сети занимается Национальная служба по исследованию океана при участии Министерства обороны и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Международные геодезические исследования организуются и направляются Международной ассоциацией геодезии, действующей по инициативе и в рамках Международного геодезического и геофизического союза.

Геодезические работы ведутся на трех уровнях. Во-первых, это плановая съемка на местности - определение положения точек на земной поверхности относительно местных опорных пунктов для составления топографических карт, используемых, например, при строительстве плотин и дорог или составлении земельного кадастра. Следующий уровень включает проведение съемок в масштабах всей страны; при этом площадь и форма поверхности определяются по отношению к глобальной опорной сети с учетом кривизны земной поверхности. Наконец, в задачу глобальной, или высшей, геодезии входит создание опорной сети для всех остальных видов геодезических работ. Высшая геодезия занимается определением фигуры Земли, ее положения в пространстве и исследованием ее гравитационного поля.

Последнее имеет особенно большое значение, т.к. все геодезические измерения (за исключением расстояний) отчасти зависят от определения направления силы тяжести (совпадающего с направлением отвесной линии). Геодезические приборы (теодолит, используемый для измерения углов и направлений, и нивелир, измеряющий превышения) устанавливаются так, чтобы оси их установочных уровней были параллельны уровенной поверхности, всегда перпендикулярной направлению силы тяжести. Более того, сама форма земной поверхности (70% которой составляют акватории) в общем определяется конфигурацией уровенной поверхности, представляющей собой идеализированную поверхность океана; именно от нее производится отсчет высот конкретных точек (т.н. высота над уровнем моря). В гравитационном поле Земли под уровенной поверхностью понимают поверхность, в любой точке которой помещенное на нее тело остается в состоянии покоя. Конфигурация уровенной поверхности определяется путем измерения силы тяжести.

Относительное положение точек на поверхности Земли устанавливается путем измерения расстояний между ними (при условии, что каждый пункт геодезической сети может непосредственно наблюдаться с нескольких других пунктов). В настоящее время для определения взаимного расположения точек земной поверхности в качестве промежуточных точек используются искусственные спутники Земли, при этом измеряется расстояние между спутником и наземным пунктом. Поскольку эти измеренные расстояния не зависят от ускорения силы тяжести, может показаться, что гравитационное поле Земли не играет существенной роли в геодезических построениях. Однако космическая геодезия, хотя и дополняет традиционные наземные наблюдения, пока не может их заменить. Более того, орбиты самих искусственных спутников определяются гравитационным полем Земли, что опять-таки делает необходимым изучение силы тяжести.

Геодезия может рассматриваться в геометрическом и физическом аспектах. Геометрические задачи геодезии решаются методами съемки, т.е. измерениями и расчетами расстояний, углов и направлений. Физический аспект связан с измерениями силы тяжести. Геодезические измерения осложняются спецификой используемой системы координат, которая включает широту, долготу и высоту. Уровенные поверхности, по которым устанавливается высота точки, непараллельны вследствие изменений силы тяжести на земной поверхности, обусловленных особенностями рельефа (распределением гор, долин, впадин и пр.) и плотности слагающих Землю горных пород. Подобные же причины нарушают параллельность поверхностей, имеющих одинаковую широту или долготу. Кроме того, на результаты расчетов геодезических показателей, например координат точки, влияют погрешности измерений и используемой физической модели.

Прикладные аспекты геодезии.

Геодезические данные используются в картографии, навигации и землепользовании, например, для определения зоны затопления после сооружения плотины, местоположения буровых платформ на шельфе, точного положения государственных и разного рода административных границ и пр. Навигация и стратегические системы наведения в равной степени зависят от точности информации о положении цели и адекватности физических моделей, описывающих гравитационное поле Земли. Геодезические измерения используются в сейсмологии и при изучении тектоники плит, а гравиметрическая съемка традиционно применяется геологами при поисках нефти и других полезных ископаемых.

Развитие геодезии.

МЕТОДЫ СЪЕМКИ

Положение точки на земной поверхности определяется с помощью трех координат: широты (центральный угол, образованный отвесной линией в данной точке с плоскостью экватора, отсчитывается к северу или к югу от экватора), долготы (угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального меридиана, за который условно принимается Гринвичский меридиан в Англии; отсчет ведется к западу или к востоку от начального меридиана) и высоты (расстояние по отвесной линии между данной точкой и некоторой уровенной поверхностью, например, средним уровнем моря).

Традиционно горизонтальные и вертикальная координаты рассматриваются порознь и исходные пункты устанавливаются для них отдельно. Такое различие продиктовано в основном практическими соображениями. Во-первых, основная задача геодезии - определить положение выбранных точек на поверхности Земли. При этом высотное положение меняется в гораздо более узких пределах, чем горизонтальное, и может определяться при помощи более простого математического аппарата. Во-вторых, классические способы измерения высот резко отличаются от тех, что применяются для определения показателей планового положения. Например, горизонтальные углы определяются гораздо точнее, чем вертикальные, при измерении которых возникают ошибки из-за рефракции световых лучей в атмосфере; поэтому измерение вертикальных углов играет меньшую роль в определении высот.