ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.09.2020
Просмотров: 2025
Скачиваний: 4
лиорации
,
дорожном
строительстве
,
астрономии
,
геофизике
,
картографии
,
фотограмметрии
,
вычислительной
технике
.
1.2.
Историческая
справка
Необходимость
проведения
геодезических
работ
возникла
у
человече
-
ства
в
глубокой
древности
.
Народы
Индии
,
Греции
,
Египта
вели
геодези
-
ческие
работы
в
целях
строительства
каналов
,
возведения
сооружений
,
де
-
ления
земли
на
участки
за
несколько
тысячелетий
до
нашей
эры
.
Геодезия
в
переводе
с
греческого
—
землеразделение
.
В
YI
в
.
до
н
.
э
.
халдейские
жрецы
пришли
к
выводу
о
шарообразности
Земли
(
по
лунным
затмениям
).
Пифагор
и
Аристотель
подтвердили
и
оп
-
ределили
длину
окружности
Земли
.
Эратосфен
(276—194
г
до
н
.
э
.)
полу
-
чил
подтверждение
размеров
земного
шара
и
вычислил
R=6320
км
.
В
Х
YIII
в
.
Ньютон
доказал
,
что
Земля
сплюснута
и
представляет
эл
-
липсоид
вращения
.
В
1792-1797
гг
.
Законодательное
собрание
Франции
постановило
определить
длину
дуги
меридиана
Дюнкерн
-
Амьен
-
Париж
-
Родез
с
целью
установить
новую
меру
длины
,
исходя
из
окружности
Зем
-
ли
.
Такая
мера
была
названа
МЕТР
==1/40000000
парижского
меридиана
и
служит
основанием
для
метрической
системы
мер
.
В
качестве
эталона
МЕТРА
принято
расстояние
между
штрихами
на
платиновом
стержне
,
хранящемся
в
Международном
бюро
мер
и
весов
в
Париже
.
Для
стран
ми
-
ра
изготовлена
31
копия
эталона
метра
.
В
качестве
эталона
более
высокой
точности
в
настоящее
время
служит
метр
,
определённый
как
длина
пути
,
пройденного
светом
за
1/299792548
доли
секунды
.
В
Х
I
Х
в
.
доказано
,
что
Земля
не
имеет
формы
правильного
эллипсоида
вращения
,
а
постоянно
из
-
меняется
в
связи
с
перераспределением
земных
масс
внутри
земли
,
что
связано
со
скоростью
вращения
и
наклоном
оси
вращения
Земли
.
В
России
геодезические
работы
зафиксированы
в
1068
г
.,
когда
князь
Глеб
измерил
расстояние
в
27
км
между
Керчью
и
Таманью
по
льду
через
Керченский
залив
.
Об
этом
свидетельствует
Тмутараканский
камень
,
най
-
денный
в
1792
г
.
у
города
Тамань
(
в
настоящее
время
хранится
в
Санкт
-
Петербурге
в
Эрмитаже
).
Геодезия
возникла
в
связи
с
необходимостью
разделения
земли
.
Линейными
мерными
приборами
были
верёвки
.
Площа
-
ди
определялись
по
четвертям
высеваемого
зерна
,
по
копнам
скашиваемо
-
го
сена
.
Мероприятия
Петра
I
по
составлению
карты
России
и
генеральному
межеванию
производились
на
новой
геодезической
основе
:
верёвки
были
заменены
цепями
,
а
для
измерения
углов
стали
применять
астролябии
.
В
1739
г
.
был
учрежден
Географический
департамент
Петербуржской
акаде
-
мии
наук
,
занимавшийся
работами
по
составлению
карт
страны
.
В
1758-
1763
гг
.
им
руководил
М
.
В
.
Ломоносов
.
В
1822
г
.
основан
Корпус
военных
топографов
,
выполняющий
геодезические
,
топографические
,
картографи
-
ческие
работы
военного
и
общегосударственного
назначения
.
В
Х
I
Х
в
.
гео
-
6
дезические
работы
проводились
под
руководством
русских
учёных
-
геодезистов
К
.
Н
.
Теннера
,
В
.
Я
.
Струве
,
Ф
.
Ф
.
Шуберта
и
др
.
В
1919
г
.
издан
декрет
об
учреждении
Высшего
геодезического
управ
-
ления
,
который
руководил
всеми
топогеодезическими
работами
в
стране
.
С
1927
г
.
быстро
развивается
аэрофотосъёмка
и
начинаются
планомерные
работы
по
картографированию
нашей
территории
.
В
1928
г
.
был
создан
Государственный
институт
геодезии
и
картографии
/
ЦНИИГАиК
/.
Ди
-
ректор
этого
института
профессор
Ф
.
Н
.
Красовский
предложил
программу
построения
государственной
триангуляционной
сети
в
целях
введения
единой
системы
координат
на
всю
территорию
страны
.
В
1932
г
.
профессор
Ф
.
Н
.
Дробышев
изобрел
стереометр
,
который
по
-
зволил
закончить
картографирование
страны
в
50-
х
гг
.
ХХ
в
.
в
масштабе
1:100000.
В
1938
г
.
был
реконструирован
завод
«
Аэрогеоприбор
»,
выпускающий
высокоточные
теодолиты
,
нивелиры
,
рейки
,
АФА
.
В
1942
г
.
профессора
Красовский
и
Изотов
определили
размеры
рефе
-
ренц
-
эллипсоида
применительно
к
нашей
стране
(
эллипсоид
Красовского
),
а
в
1946
г
.
введена
единая
система
координат
и
высот
на
всю
нашу
терри
-
торию
.
Во
время
Великой
Отечественной
войны
проводилось
картографи
-
рование
Казахстана
,
Средней
Азии
,
Сибири
.
В
настоящее
время
завершено
уравнивание
астрономо
-
геодезической
сети
страны
,
картографирование
страны
в
масштабе
1:25000,
обновлены
карты
масштаба
1:50000—1:1000000.
Выполняется
топографическая
съём
-
ка
шельфа
,
рельефа
дна
морей
,
озёр
,
водохранилищ
.
Развивается
космиче
-
ская
геодезия
,
выполняется
тематическое
картографирование
некоторых
территорий
по
материалам
космических
съёмок
.
Продолжаются
теоре
-
тические
работы
по
уточнению
фигуры
,
размеров
и
гравитационного
поля
Земли
,
изучение
во
времени
её
геофизических
параметров
.
Глава
2.
ОБЩИЕ
СВЕДЕНИЯ
2.1.
Форма
и
размеры
земли
Для
решения
геодезических
задач
надо
знать
форму
и
размеры
Земли
.
Земля
является
геометрическим
телом
сложной
формы
,
которую
нельзя
выразить
математической
формулой
.
Поэтому
введено
понятие
уровенная
поверхность
.
Уровенной
поверхностью
называется
выпуклая
поверхность
,
перпен
-
дикулярная
к
направлению
силы
тяжести
в
каждой
точке
.
Её
можно
про
-
вести
через
любую
точку
на
физической
поверхности
земли
,
под
землёй
,
над
землёй
(
рис
. 1).
7
Рис
. 1
За
земную
поверхность
принята
форма
Земли
,
названная
геоидом
(
уровенная
поверхность
,
которая
в
каждой
точке
нормальна
к
направлению
силы
тяжести
,
или
горизонтальна
в
каждой
своей
точке
),
т
.
е
.
поверхность
мирового
океана
,
мысленно
продолженная
под
сушей
.
Поверхность
геоида
сложная
и
не
выражается
математической
поверхностью
,
её
нельзя
выра
-
зить
и
математической
формулой
.
Исследования
Земли
показали
,
что
она
сплюснута
у
полюсов
,
поэтому
за
математическую
поверхность
принимается
поверхность
эллипсоида
вращения
,
т
.
е
.
тела
,
получающегося
от
вращения
эллипса
вокруг
его
малой
оси
(
рис
. 2),
который
по
форме
подходит
к
форме
геоида
.
Размеры
эллипсоида
вращения
характеризуются
длиной
большой
полу
-
оси
а
,
малой
полуоси
в
и
«
сжатием
»
α
,
где
α
=(
а
-
в
)
/
а
.
Изучение
фигуры
математической
поверхности
Земли
сводится
к
определе
-
нию
размеров
а
,
в
,
α
эллипсоида
враще
-
ния
,
который
наиболее
подходит
к
геоиду
и
определённым
образом
ориентирован
в
теле
Земли
.
Такой
эллипсоид
называется
Рис
. 2
референц
–
эллипсоидом
.
Референц
-
эллипсоид
-
это
эллипсоид
,
принятый
для
обработки
геоде
-
зических
измерений
и
определения
геодезических
координат
.
Для
карто
-
графических
работ
для
нашей
страны
принят
референц
-
эллипсоид
,
на
-
званный
эллипсоидом
Красовского
,
размеры
которого
подтвердили
наши
и
американские
ученые
при
наблюдении
за
движением
искусственных
спут
-
ников
Земли
.
Таблица
1
Исследователь
Год
а
в
α
Деламбр
1800 6375653 6356564 1:334,0
Вальбек
1819 6376896 6355833 1:302,8
8
Бессель
1841 6377397 6356079 1:299,2
Кларк
1880 6378249 6356615 1:293,5
Жданов
1893 6377717 6356433 1:299,6
Хейфорд
1909 6378388 6356912 1:297,0
Красовский
1940 6378245 6356863 1:298,3
Для
каждой
страны
принят
свой
эллипсоид
вращения
,
характеризую
-
щийся
своими
данными
а
,
в
,
α
.
Принятые
для
нашей
страны
формы
Земли
-
эллипсоид
Красовского
и
геоид
-
отличаются
по
размерам
друг
от
друга
не
более
чем
на
100—150
метров
.
Для
приближенных
расчётов
поверхность
Земли
принимается
за
сферу
/
шар
/
со
средним
радиусом
6371
км
(
или
его
округляют
до
6400
км
).
2.2.
Элементы
измерения
на
местности
На
местности
измеряются
:
длины
линий
,
горизонтальные
углы
,
углы
наклона
,
превышения
точек
местности
.
Взаимное
положение
точек
местности
определяют
путём
измерения
линий
/
расстояний
/
между
точками
и
углов
между
направлениями
линий
,
соединяющих
эти
точки
.
При
выполнении
геодезических
работ
на
неболь
-
шой
территории
часть
уровенной
поверхности
можно
принять
за
плос
-
кость
,
т
.
е
.
не
учитывать
кривизну
Земли
(
рис
. 3).
Тогда
линию
АВ
можно
спроектиро
-
вать
ортогонально
на
горизонтальную
плоскость
.
В
проекции
получится
линия
ав
=S -
горизонтальное
проложение
линии
АВ
местности
.
Горизонтальным
проложе
-
нием
называется
проекция
линии
местно
-
сти
на
горизонтальную
плоскость
.
Гори
-
зонтальное
проложение
используют
для
составления
плана
местности
.
Рис
. 3
Когда
говорят
об
измерении
углов
на
местности
,
то
имеют
в
виду
горизонтальные
углы
и
углы
наклона
местно
-
сти
(
рис
. 4).
Через
точку
А
местности
про
-
ведена
горизонтальная
плоскость
,
касательная
к
уровенной
поверх
-
ности
Авс
.
Через
точку
А
и
точку
С
проведена
вертикальная
плос
-
кость
,
перпендикулярная
плоско
-
сти
Авс
.
Через
точку
А
и
точку
В
проведена
вертикальая
плоскость
,
перпендикулярная
плоскости
Авс
,
ас
будет
являться
горизонтальным
Рис
. 4
проложением
линии
местности
АС
,
9
ав
будет
являться
горизонтальным
проложением
линии
местности
АВ
.
∠β
-
горизонтальный
угол
.
Следовательно
,
горизонтальным
углом
на
-
зывается
угол
,
заключённый
между
проекциями
линий
местности
на
гори
-
зонтальную
плоскость
.
∠ν
1
и
∠ν
2
-
углы
наклона
,
следовательно
,
углами
наклона
называются
углы
,
заключённые
между
линией
местности
и
горизонтальной
плоско
-
стью
.
∠ν
2
расположен
ниже
горизонтальной
плоскости
и
называется
углом
понижения
,
имеет
знак
минус
(-).
∠ν
1
расположен
выше
горизонтальной
плоскости
и
называется
углом
повышения
,
имеет
знак
плюс
(+).
После
измерения
на
местности
АВ
=D
и
∠ν
(
рис
.3)
горизонтальное
проложение
ав
вычисляется
по
формуле
S=Dcos
ν
или
S=D-
Δ
D,
где
Δ
D—
поправка
за
наклон
к
линии
горизонта
.
Δ
D= 2Dsin
2
(
ν
/2).
Δ
D-
вычисляется
или
выбирается
из
таблиц
.
Если
-3
°≥
ν
≤+
3
°
,
то
S=D.
2.3.
Абсолютные
и
относительные
отметки
точек
местности
и
превышения
Высотой
точки
местности
называется
отрезок
отвесной
линии
от
этой
точки
до
уровенной
поверхности
,
принятой
за
начало
отсчёта
.
Числовое
значение
высоты
называется
отметкой
точки
местности
(
рис
. 5).
Если
от
-
метку
точки
местности
определяют
относительно
уровенной
поверхности
океана
,
то
эта
отметка
называется
абсолютной
.
Если
отметку
точки
местности
определяют
относитель
-
но
любой
уровенной
поверхности
,
проходящей
через
любую
точку
ме
-
стности
,
то
эта
отметка
называется
относительной
или
условной
.
От
-
метки
точек
называются
коротко
высотами
и
обозначаются
Н
.
Разность
между
отметками
точек
местности
называется
превышени
-
Рис
. 5
ем
и
обозначается
h.
Оно
бывает
положительное
(+h)
и
отрицательное
(–h).
Абсолютные
отметки
точек
местности
обычно
положительные
,
так
как
определяются
относительно
уровенной
поверхности
океана
,
только
в
Прикаспийской
низменности
—
отрицательные
(
до
–28
м
).
В
России
нача
-
лом
отсчёта
абсолютных
отметок
служит
нуль
Кронштадского
футштока
,
на
котором
отмечен
средний
уровень
воды
в
Финском
заливе
.
Он
при
по
-
мощи
геодезических
измерений
передан
на
репер
,
находящийся
в
Пулков
-
ской
обсерватории
(
Санкт
-
Петербург
).
10