Геодезия - как предмет

Содержание

 

Введение

 

1. Предмет и дисциплины геодезии; основные задачи геодезии

1.1 Прикладные аспекты геодезии

2. Государственные геодезические  сети

3. История развития геодезии

3.1 Предпосылки развития геодезии  как науки

3.2 Первоначальная история развития  геодезии

3.3 История развития современной  геодезии

3.4 Развитие геодезии в России

3.5 Возникновение топографических  карт и геодезических сетей

3.6 Развитие геодезии в СССР

4. Развитие геодезии

5. Перспективы развития государственной  геодезической сети

 

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Геодезия - наука об измерениях на земной поверхности. В геодезии применяются  преимущественно линейные и угловые  измерения. Такие измерения необходимы для определения формы и размеров нашей планеты - Земли и её частей, для определения координат пунктов, создания карт, планов и профилей и  для строительства различных  сооружений. Геодезические измерения  производятся также под земной поверхностью (в связи с горными работами, сооружением тоннелей и т.п.), под  водой (при съёмках дна морей, океанов, озёр) и в околоземном  пространстве.

Геодезия при решении поставленных перед нею задач пользуется достижениями ряда других наук и прежде всего  математики и физики.

Материалы геодезических работ  в виде планов, карт и числовых величин (координат и высот) точек земной поверхности имеют большое применение в различных отраслях народного  хозяйства. Всякое сооружение проектируют  с учетом имеющихся на местности  контуров сооружений, дорог, водных источников, почвы, грунта. Поэтому для проектирования необходим план местности с подробным  отображением всех деталей. Проектирование и строительство сел, городов, железных и шоссейных дорог нельзя выполнять  без геодезических материалов.

В теоретических исследованиях  и практике геодезических работ  особое внимание уделяется определению  взаимного положения точек, как  в плановом отношении, так и по высоте. Многолетний опыт выполнения такого рода работ позволил выработать основные принципиальные положения, которые  следует неукоснительно соблюдать  при организации геодезических  измерений. Это позволяет свести к минимуму неизбежные ошибки, не допустить  накопления погрешностей при переходе от точки к точке, полностью избавиться от грубых промахов.

Цель данной курсовой работы по геодезии на тему: «Геодезия, начало, развитие и  перспективы» - проследить основные этапы  становления геодезии как науки, а также рассмотреть и определить ее дальнейшее развитие и перспективы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Предмет и дисциплины геодезии. Основные задачи геодезии

 

Геодезия (греч. geodaisнa, от geо - 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.

Сама наука возникла как результат  практической деятельности человека по установлению границ земельных участков, строительству орошительных каналов, осушению земель. Современная геодезия - многогранная наука решающая сложные научные и практические задачи. В геодезии используются положения математики, физики, астрономии, картографии, и др.

Геодезия подразделяется на:

-высшую космическую геодезию,

- топографию,

- фотограмметрию

- прикладную геодезию

Каждый из этих разделов имеет свои предмет изучения, свои задачи и  методы их решения, т.е. является самостоятельной  научно-технической дисциплиной. Несмотря на многообразие инженерных сооружений, при их проектировании и возведении решаются следующие общие задачи - получение геодезических данных при разработке проектов строительства сооружений инженерно-геодезического изыскания, - определение на местностиосновных осей и границ сооружений с соответствующим с проектом строительства, обеспечение в процессе строительства геометрических форм и размеров возведенного сооружения геометрических условий установки и наладки технологического оборудования, определение отклонения геометрической формы и размеров возведенного сооружения от проектных Решение современных геодезических задач связано с обеспечением и улучшением качества строит зданий и сооружений.

 

1.1 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Государственная геодезическая сеть (ГГС)

 

Государственная геодезическая сеть (ГГС) - система закрепленных на местности пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.

ГГС предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение:

- установление и распространение  единой государственной системы  геодезических координат на всей  территории страны и поддержание  ее на уровне современных и  перспективных требований;

- геодезическое обеспечение картографирования  территории России и акваторий  окружающих ее морей;

- геодезическое обеспечение изучения  земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки  и освоения природных ресурсов;

- обеспечение исходными геодезическими  данными средств наземной, морской  и аэрокосмической навигации,  аэрокосмического мониторинга природной  и техногенной сред;

- изучение поверхности и гравитационного  поля Земли и их изменений  во времени;

- изучение геодинамических явлений;

- метрологическое обеспечение  высокоточных технических средств  определения местоположения и  ориентирования.

Геодезические высоты пунктов ГГС  определяют как сумму нормальной высоты и высоты квазигеоида над отсчетным эллипсоидом или непосредственно методами космической геодезии, или путем привязки к пунктам с известными геоцентрическими координатами. Нормальные высоты пунктов ГГС определяются в Балтийской системе высот 1977 года, исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока. Карты высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом и референц-эллипсоидом Красовского на территории Российской Федерации издаются Федеральной службой геодезии и картографии России и Топографической службой ВС РФ.

Масштаб ГГС задается Единым государственным  эталоном времени-частоты-длины.

В работах по развитию ГГС используются шкалы атомного ТA (SU) и координированного UTC (SU) времени, задаваемые существующей эталонной базой Российской Федерации, а также параметры вращения Земли и поправки для перехода к международным шкалам времени, периодически публикуемые Госстандартом России в специальных бюллетенях Государственной службы времени и частоты (ГСВЧ).

Астрономические широты и долготы, астрономические и геодезические  азимуты, определяемые по наблюдениям  звезд, приводятся к системе фундаментального звездного каталога, к системе  среднего полюса и к системе астрономических  долгот, принятых на эпоху уравнивания  ГГС.

Метрологическое обеспечение геодезических  работ осуществляется в соответствии с требованиями государственной  системы обеспечения единства измерений.

Все геодезические сети можно разделить  по следующим признакам:

По территориальному признаку:

1) глобальная

2) национальные (ГГС)

3) сети специального назначения (ГССН)

4) съемочные сети

по геометрической сущности:

1) плановые

2) высотные

3) пространственные

Глобальные сети создаются на всю  поверхность Земли спутниковыми методами, являясь пространственными  с началом координат в центре масс Земли и определяемые в системе  координат ПЗ-90.

Национальные сети делятся на: Государственную геодезическую сеть (ГГС) с определением координат в СК-95 в проекции Гаусса-Крюгера на плоскости и на Государственную нивелирную сеть (ГНС) с определением нормальных высот в Балтийской системе, т.е. от нуля Кронштадтского футштока.

Геодезические сети специального назначения (ГССН) создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов  ГГС экономически нецелесообразно  или когда требуется особо  высокая точность геодезической  сети. В зависимости от назначения эти сети могут быть плановыми, высотными, планово-высотными и даже пространственными  и создаваться в любой системе  координат.

Съемочные сети являются обоснованием для выполнения топосъемок и создаются обычно планово-высотными.

ГГС, созданная по состоянию на 1995 год, объединяет в одно целое:

астрономо-геодезические пункты космической  геодезической сети (АГП КГС),

доплеровскую геодезическую сеть (ДГС),

астрономо-геодезическую сеть (АГС) 1 и 2 классов,

геодезические сети сгущения (ГСС) 3 и 4 классов,

Пункты указанных построений совмещены  или имеют между собой надежные геодезические связи.

ГГС структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и  включает в себя геодезические построения различных классов точности:

фундаментальную астрономо-геодезическую  сеть (ФАГС)

высокоточную геодезическую сеть (ВГС),

спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС-1)

В указанную систему построений вписываются также существующие сети триангуляции и полигонометрии 1-4 классов. На основе новых высокоточных пунктов спутниковой сети создаются постоянно действующие дифференциальные станции с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме близком к реальному времени.

По мере развития сетей ФАГС, ВГС  и СГС-1 выполняется уравнивание  ГГС и уточняются параметры взаимного ориентирования геоцентрической системы координат и системы геодезических координат СК-95.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. История развития геодезии

 

3.1 Предпосылки развития геодезии как науки

 

Геодезия возникла в глубокой древности. Ее развитию способствовал прогресс в естественных и точных науках, изобретение таких инструментов, как маятник и телескоп и др. Однако за последние полвека геодезия добилась бульших успехов, чем за всю предшествующую историю, что связано с использованием данных, полученных с искусственных спутников, появлением электронно-вычислительных машин и электронных измерительных приборов. Современные компьютеры позволили проводить анализ большого объема информации, применять в геодезии новые математические разработки, придавшие новый импульс развитию теоретической геодезии параллельно с прогрессом математики и теории информации.

 

3.2 Первоначальная история развития геодезии

 

Геодезия возникла в глубокой древности, когда появилась необходимость  землеизмерения и изучения земной поверхности для хозяйственных целей. В Древнем Египте еще в 18 в. до н. э. существовало руководство по решению арифметических и геометрических задач, связанных с землеизмерением и определением площадей земельных участков. Геодезия развивалась в тесной связи с задачами составления планов и карт земной поверхности. Планами и картами отдельных местностей и даже больших стран также пользовались в глубокой древности. Имеются сведения, что в Китае уже около 10 в. до н.э. существовало особое учреждение для топография, съёмок страны. В 7 в. до н.э. в Вавилоне и Ассирии на глиняных дощечках составлялись общегеографические и специальные карты, на которых давались сведения также и экономического характера.