Историческая справка

Геодезия — наука, которая занимается изучением формы и размеров всей Земли или отдельных ее

частей. Это изучение осуществляется посредством геодезических измерений. Такие измерения производятся на поверхности Земли, на море и в космосе. Геодезические измерения нужны для определения фигуры и размеров Земли, составления планов, карт и профилей, для решения различного рода инженерных задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Для геодезических измерений применяют угломерные приборы и приборы для измерения расстояний.

В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных научных дисциплин: высшую геодезию, геодезию, инженерную геодезию, фототопографию и картографию.

Высшая геодезия занимается определением фигуры и размеров всей Земли и значительных ее частей, определением координат и высот отдельных точек земной поверхности в единой системе, изучением вертикальных и горизонтальных деформаций земной коры.

Геодезия или топография занимается измерением и изображением на планах и картах земной поверхности, а также измерением относительных высот точек земной поверхности и изображением вертикальных ее разрезов.

Инженерная геодезия занимается вопросами геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, при монтаже оборудования, при наблюдениях за вертикальными и горизонтальными смещениями инженерных сооружений и технологического оборудования.

Фототопография занимается изучением методов и средств создания топографических карт и планов по материалам фотографирования Земли.

Картография занимается изучением методов составления, издания и использования карт.

За последние годы получили развитие новые разделы геодезии: радиогеодезия, космическая геодезия и морская геодезия.Радиогеодезия занимается изучением радиоэлектронных методов измерения расстояний при помощи радио- и светолокаций, соответственно приборами радиодальномером и светодальномером. Космическая геодезия занимается обработкой измерений, полученных при помощи искусственных спутников Земли, орбитальных станций и межпланетных кораблей. Морская геодезия занимается вопросами топографо-геодезических работ морского дна.

В настоящее время трудно назвать отрасль народного хозяйства, которая не нуждалась бы в услугах геодезии. Велика роль геодезии при инженерных изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации разнообразных промышленных и гражданских зданий и сооружений, различного назначения трубопроводов, гидротехническом строительстве, при планировке городов и сельских населенных мест. Большое значение имеет геодезия в сельском хозяйстве, землеустройстве колхозов и совхозов, при мелиорации земель, в лесном хозяйстве, дорожном строительстве, при геологических изысканиях.

Огромное значение геодезия имеет при картографировании и для обороны страны. Без точной карты невозможно решать военные вопросы. Недаром говорят, что «карта — глаза армии». Особенно велика роль топографической карты, геодезических измерений и расчетов в обеспечении действий артиллерии, ракетных войск, авиации, военно-морского флота.

Геодезия — слово греческое и в переводе на русский язык означает «землеразделение». Это слово указывает на происхождение науки, но не выражает ее содержание в настоящее время. Искусство измерять и разделять небольшие участки земли известно людям с древних времен. За 20 веков до нашей эры в Египте, в Ассиро-Вавилонии, в долинах рек Нила, Тигра и Ефрата проводились большие работы по орошению земель, которые немыслимы без геодезических измерений. Строительство грандиозных сооружений древности также нельзя было выполнить без знаний по геодезии. С древних времен появилась потребность в геодезии и для решения военных вопросов. Позже, в третьем веке до нашей эры, перед геодезией возникла и научная задача по определению фигуры и размеров Земли. Древнегреческий философ Аристотель (384—322 гг. до н. э.) высказал предположение, что Земля шарообразна и невелика по размерам; Эратосфен (276—194 гг. до н. э.) вычислил размеры Земли, близкие к современным. Но знания, правильные представления о мире медленно проникали в народ. В средние века предположение, что Земля шарообразна, считалось невероятным. Особенно против этого восставала церковь. Путешествие Колумба в конце XV в. и Магеллана в начале XVI века доказали, что Земля имеет шарообразную форму. Теоретически Ньютон доказал, что Земля должна иметь форму сфероида, а не шара

Этот вывод оказался верным. Впоследствии были определены с помощью геодезии форма и размеры Земли.

2. Понятие о фигуре и размерах Земли

Поверхность Земли общей площадью 510 млн. км² имеет возвышения и углубления, заполненные водой. Поверхность морей и океанов занимает 71 %, а суша всего лишь 29%от общей поверхности Земли. Поэтому за фигуру Земли принимают поверхность воды океанов в спокойном состоянии, мысленно продолженную под материками. Такая поверхность называется уровневой поверхностью Земли. Уровневая поверхность в любой точке перпендикулярна к отвесной линии, проходящей через эту точку.

Уровневая поверхность Земли имеет сложную форму и называется поверхностью геоида, а тело, ограниченное ею,— геоидом. Исследованиями установлено, что фигура геоида близко подходит к поверхности сфероида.

Сфероидом называется эллипсоид, который, получается, от вращения эллипса вокруг его малой оси.

Размеры земного эллипсоида определяются длинами большой и малой полуосей (рис. 1): a — большая полуось или радиус экватора; b — малая полуось или полуось вращения Земли. Величина α = (а - b)/а называется сжатием земного эллипсоида. Величины а и Ь определяются посредством градусных измерений в различных местах меридиана. В разное время ученые многих стран занимались определением размеров Земли. Наиболее точные результаты получили Ф. Н. Красовский и А. А. Изотов в 1940 г.

Постановлением Совета Министров, бывшего СССР, от 7 апреля 1946 г. размеры земного эллипсоида, получившего название «эллипсоид Красовского», приняты для геодезических и картографических работ на всей территории стран бывшего СССР (а = 6378245 м; b= 6356863 м;

α =1:298,3).

Уровневая поверхность Земли в одних местах возвышается, в других понижается над поверхностью эллипсоида. Однако отклонение не превышает 150 м.

Для решения многих задач прикладного значения Землю можно принимать за шар. Радиус такого шара, равного по объему земному эллипсоиду, по вычислениям Ф. Н. Красовского равен R = 6371,11 км

Рис. 1.1. Элементы Земного сфероида

3. Метод проекций в геодезии

На местности точки, линии, углы и контуры расположены в силу неровностей земной поверхности преимущественно на возвышениях или впадинах. Так как возвышения и впадины являются пространственными формами, то для изучения и изображения местности на бумаге в геодезии пользуются методом проекций.

Пусть многоугольник ABCDE (рис. 1.2) расположен на холмистой местности, и нам нужно узнать его форму и размер. Для этого спроектируем все вершины этого многоугольника на горизонтальную плоскость PQ.

Перпендикуляры Aa, Bb, Cc, Dd и Ee совпадают с отвесными линиями.

Точки a, b, c, d и e пересечения перпендикуляров с горизонтальной плоскостью являются проекциями соответствующих точек местности А, В, С, D и Е.Линии ab bc cd ce ea— горизонтальные проекции или горизонтальные проложения линий АВ, ВС, СD, DЕ и ЕА местности. Углы abc, bcd, cde, dea и еаb являются горизонтальными проекциями или горизонтальными проложениями углов AВС, ВСD, СDЕ,DЕА и ЕАВ местности. Многоугольник аЬсdе называется горизонтальной проекцией или горизонтальным проложением многоугольника АВСDЕ местности.

Рис. 1.2. Горизонтальная проекция местности

<12 3 4 5 6 7 >

Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1415;