Геодезия - как предмет

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2013 в 14:54, курсовая работа

Описание работы

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.

Содержание работы

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

Файлы: 1 файл

курс геодезия.docx

— 51.60 Кб (Скачать файл)

В 1828 Гаусс предложил принять  за математическую поверхность Земли  уровенную поверхность потенциала силы тяжести, совпадающую с средним уровнем моря. К середине 19 в. на основе градусных измерений был выполнен ряд определений размеров земного эллипсоида. Обнаружившиеся в этих выводах большие разногласия, необъяснимые ошибками измерений, вызвали дальнейшую разработку вопроса о фигуре Земли. Русский военный геодезист Ф. Ф. Шуберт в 1859 впервые высказал мысль о возможной трёхосности Земли и определил размеры трёхосного земного эллипсоида. Изучение этих разногласий показало, что фигура Земли имеет сложный вид и не может быть точно представлена какой-нибудь геометрической фигурой. Отсюда возникло понятие о геоиде, введённое нем. физиком Листингом в 1873, и наметились методы изучения фигуры геоида по результатам астрономо-геодезических и гравиметрических измерений. К 1888 русский геодезист Ф. А. Слудский создал оригинальную теорию фигуры Земли и обосновал один из методов её изучения. Померанцев разработал свой метод изучения местной фигуры геоида и в 1897 применил его к исследованию геоида в Ферганской долине.

В середине 19 в. исследование наблюдённых  уклонений отвеса показало, что они  по величине значительно меньше теоретически ожидаемых влияний видимых неправильностей  распределения притягивающих масс. Это привело геодезистов к  мысли, что горы и впадины, т. е. кажущиеся  избытки и недостатки видимых  масс, уравновешены соответственным  уменьшением и увеличением плотности  нижележащих масс и что земная кора находится в состоянии особого  равновесия, называемого изостатическим. Отсюда возникла теория изостазии, являющаяся одной из геофизических теорий о  строении земной коры. В 60-х Геодезия русский учёный Б. Я. Швейцер по наблюдённым уклонениям отвеса вблизи Москвы открыл гравитационную аномалию. Исследованиями сотрудников Межевого института и Московского ун-та, произведёнными под руководством Швейцера, были установлены неправильности в строении земной коры около Москвы. При этом впервые были разработаны методы изучения строения земной коры по результатам астрономо-геодезических и гравиметрических измерений.

К концу 19 в. и в течение 1-й половины 20 в. работы по построению астрономо-геодезических  сетей и гравиметрической съёмке охватили значительные территории многих стран мира. Одновременно с этим продолжалось дальнейшее развитие теорий геодезии и методов геодезических  работ. К концу 19 в. наметились принципы и методы обработки астрономо-геодезических  сетей и вывода размеров земного  эллипсоида из обработки этих сетей. С конца 19 в. методы геодезии и геодезических  работ стали использоваться для  решения различных инженерных задач, а также для изучения движений земной коры и выяснения её внутреннего строения. В годы первой мировой войны (1914-- 1918) для топографических съёмок начали пользоваться аэросъемкой, получившей в дальнейшем широкое развитие. К середине 20 в. для измерения расстояний начали применяться новые физико-технические методы, основанные на интерференции света и интерференции радиоволн.

 

3.6 Развитие геодезии в СССР

 

После Великой Октябрьской социалистической революции наступила новая эпоха  развития геодезии и геодезических  работ в нашей стране. По декрету  СП К РСФСР от 15 марта 1919, подписанному В.И. Лениным, было создано Высшее геодезическое  управление при ВСНХ, преобразованное  в Главное управление геодезии и  картографии при Совете Министров  СССР, являющееся теперь основным учреждением  государственной геодезической  службы в СССР. После организации  государственной геодезической  службы в СССР возникли геодезические  институты и средние технические  учебные заведения, выпускающие  инженеров и техников по всем видам  геодезических работ. В конце 1928 в Москве был организован Центральный  научно-исследовательский институт геодезии, аэросъёмки и картографии, превратившийся впоследствии в крупнейший центр развития научной мысли  в области геодезических знаний.

В годы Советской власти основные геодезические работы и топографические  съёмки на территории СССР развернулись на основе новых программных установок, принятых с учётом их значения для  народного хозяйства страны и  для решения важнейших научных  проблем геодезии. В ходе развития геодезических работ в СССР непрерывно совершенствовались теории и методы геодезии и складывалась самобытная советская геодезическая наука, достигшая выдающихся успехов, которые выдвинули её на первое место в мире.

Работы по созданию государственной  триангуляции СССР выполнялись по стройной схеме и научно обоснованной программе, предложенной в 1928 советским геодезистом  Ф. Н. Красовским, которая предусматривала  построений современной астрономо-геодезические  сети и после её уточнения получила описанное выше содержание. Все геодезические  измерения и астрономические  определения в триангуляции производились  современными методами и инструментами, обеспечивающими полную однородность и высокую точность результатов  на всём её протяжении. В настоящее  время государственная триангуляция СССР по стройности построения и точности измерений является лучшей в мире. Были разработаны строгие методы уравнивания и оценки точности рядов  и сетей триангуляции (Ф. Н. Красовский, А. С. Чеботарёв, И. Ю. Пранис-Правевич и др.). Изобретены новые методы создания опорных сетей (В. В. Данилов, А. И. Дурнев и пр.) и обработки полигонометрии отдельно и совместно с триангуляцией. Методы измерения базисов и базисный прибор Э. Едерина были значительно усовершенствованы. Для определения длин и исследования мерных проволок этого прибора в Москве построен компаратор. В годы Советской власти освоено получение инвара и изготовление инварных мерных проволок с желательными коэффициентами теплового расширения, а также разработан термоэлектрический метод определения этих коэффициентов (А. С. Юркевич, Б. А. Ларин и др.). Создана строгая теория подвесных мерных приборов. Изучена проблема измерения длин мерных приборов методом интерференции света и разработаны оригинальные принципы устройства интерференционных компараторов стационарного и переносного типов.

Усовершенствованы методы точного  измерения углов и рассмотрены  вопросы об ослаблении влияния рефракции  на результаты угловых измерений. Изучены  общие закономерности влияния больших  полей рефракции на точность астрономо-геодезической  сети (Б.Н. Рабинович). Советские геодезисты успешно решили труднейшие вопросы  математической обработки геодезия, измерений на больших территориях. Ф. Н. Красовский и Н. А. Урмаев разработали  способы уравнивания больших  астрономо-геодезических сетей. Ф. Н. Красовский выяснил несовершенство метода развёртывания и обосновал  строгий принцип проектирования астрономо-геодезической сети на поверхность  принятого эллипсоида.

За годы Советской власти работы по созданию основной нивелирной сети развивались на основе повышенных требований в отношении их точности. Для повышения  точности нивелирных работ усовершенствованы  методы нивелирования, а также изучены  источники ошибок. Разработаны вопросы  об оценке точности результатов нивелирования  и методы уравнивания нивелирных сетей.

Создана промышленность, выпускающая  астрономо-геодезические инструменты, аэросъёмочную аппаратуру и фотограмметрические  приборы. В СССР сконструированы  и выполняются высокоточные инструменты  для угловых измерений, астрономических  наблюдений и нивелирных работ. Изобретены и изготовляются новые типы дальномеров, позволяющие измерять линии на местности  до 1 км с ошибкой не более 1 : 1000 их длины (В. А. Белицын и др.), а также автоматические и полуавтоматические приборы для определения координат и высот точек местности (Геодезия Ю. Стодолкевич и др.).

Советскими геодезистами разработаны  новые методы решения геодезических  задач на поверхности эллипсоида при неограниченно больших расстояниях  между опорными пунктами (А. М. Вировец и др.). В СССР с 1928 применяется система прямоугольных координат в проекции Гаусса, теория которой в исследованиях советских геодезистов получила исчерпывающую разработку. Для вычисления геодезических и прямоугольных координат созданы фундаментальные таблицы геодезических величин.

С 1932 по постановлению Совета Труда  и Обороны началась общая гравиметрическая съёмка территории СССР и прилегающих  морей. Развитие гравиметрических работ в СССР способствовало созданию новых методов решения научных и практических задач геодезии. М. С. Молоденский предложил методы интерполирования наблюдённых астрономо-геодезических уклонений отвеса с учётом нелинейной части их изменения по гравиметрическим данным и обосновал метод астрономо-гравиметрического нивелирования, являющийся теперь лучшим методом изучения фигуры геоида. В результате исследований А. А. Михайлова, М. С. Молоденското и др. сложился новый раздел геодезических знаний -- геодезическая гравиметрия, рассматривающая теории и методы изучения фигуры Земли и решения др. задач геодезии путём совместного использования астрономо-геодезических и гравиметрических данных.

В СССР работы по триангуляции, нивелированию  и гравиметрической съёмке получили широкое развитие. К 1950 протяжённость  рядов триангуляции I класса составила  около 75000 км, причём по этим рядам определено около 800 пунктов Лапласа. Протяжённость  линий нивелирования I и II классов  достигает 150000 км. Общее количество гравиметрии, определений составляет 20000. В пределах значительной части  территории СССР созданы сплошные сети триангуляции. Результаты этих работ, явившиеся выдающимся событием 20 в. в области геодезии, не имеют себе равных в мире. Они представляют огромный и ценнейший материал для  изучения фигуры Земли в отношении  вида и размеров, а также для  решения других научных проблем.

По градусным измерениям СССР и  других стран Ф. Н. Красовский и его  ученики определили новые размеры  Земли, более обоснованные, чем ранее  имевшиеся. Результаты этих исследований послужили для установления размеров земного эллипсоида, удовлетворяющего требованиям геодезических и  картографических работ, проводимых в СССР. Позднее А. А. Изотов определил элементы ориентировки земного эллипсоида в теле Земли для установления исходных геодезических дат СССР, а М. С. Молоденский выполнил исследование фигуры геоида в пределах более половины территории СССР. В 1942--45 под руководством Д. А. Ларина было произведено общее уравнивание образовавшейся к тому времени астрономо-геодезической сети СССР методом проектирования. В 1946 завершена работа по упорядочению всей государственной опорной геодезической сети СССР и введению единой системы координат и высот. Все эти исследования и работы явились первым в мире опытом проведения такого рода научных мероприятий в области геодезии. Они создали необходимые основы для правильной постановки всех видов геодезических работ на территории СССР.

Топографические съёмки и картографические работы в СССР развивались по общему государственному плану и в тесной связи с нуждами народного  хозяйства и обороны страны. Проведение таких крупнейших народнохозяйственных мероприятий, как создание угольно-металлургической базы на Урале и в Зап. Сибири, нефтяной базы между Волгой и Уралом, сопровождалось сложным комплексом геодезических и съёмочных работ. С 1925 в топографических съёмках стала применяться аэрофотосъёмка, которая ныне является наиболее совершенным методом картографирования территории и изучения земной поверхности в различных хозяйственных и инженерных целях. Методы аэросъёмки и фотограмметрической обработки аэроснимков, а также фотограмметрические приборы разработаны советскими учёными (Ф. В. Дробышев, М. Д. Коншин, Г. В. Романовский).

В 1945 завершилась работа по созданию многолистной государственной топографической  карты всей территории СССР в масштабе 1 : 1000 000. Эта карта является крупнейшим картографическим произведением, подводящим итоги географического изучения Советского Союза и служащим основой для составления различных специальных карт (геологических, почвенных, геоботанических и др.). Выполняется работа по составлению топографических карт территории СССР в различных масштабах, в основе которых лежат громадные астрономо-геодезические и аэросъёмочные работы, осуществлённые за годы Советской власти.

Развитие геодезии в СССР ознаменовалось постановкой и решением таких  крупнейших научных проблем и  практических задач, которые никогда  не ставились в других странах. Область  геодезических знаний занимает теперь видно место в культурном и  хозяйственном строительстве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Развитие геодезии

 

Государственные геодезические  сети, современное состояние и  перспективы развития

 

В основе развития всех направлений  геодезии лежит построение системы  координат и опорных геодезических  сетей, являющихся физической реализацией  систем координат на поверхности  Земли. Поэтому, в соответствии с  ФЗ «О геодезии и картографии», работы по построению и развитию государственных  геодезических сетей относятся  к работам федерального назначения.

Современное состояние  процесса создания государственной  геодезической сети новой структуры

В настоящее время работы по созданию государственной геодезической  сети новой структуры ведутся  в соответствии с планами Федеральной  целевой программы «Глобальная  навигационная система», подпрограммы 4 « Создание высокоэффективной системы  геодезического обеспечения Российской Федерации», (далее ФЦП ГЛОНАСС). В соответствии с этими планами  к 2012 году должны быть выполнены работы по совместному уравниванию спутниковой  геодезической сети новой структуры  и традиционной геодезической сети триангуляции и полигонометрии 1-4 классов  и подготовлены каталоги координат  пунктов ГГС. Таким образом, по результатам  этой работы вся совокупность пунктов  ГГС (более 300 тысяч пунктов) будет  являться физической реализацией двух систем координат: уточнённой версии системы  СК-95 и национальной высокоточной геоцентрической  системы координат.

Однако в условиях происходящего  сейчас реформирования отрасли существуют опасения, что этот естественный процесс  развития государственной геодезической  сети может быть нарушен. Во всяком случае, с июля месяца этого года по настоящее время ни одно мероприятие  подпрограммы 4 ФЦП ГЛОНАСС не профинансировано. Будем надеяться, что со временем всё встанет на свои места и  развитие государственной геодезической  сети пойдёт по намеченным планам.

В соответствии с этими планами  спутниковая геодезическая сеть включает в себя построения трёх уровней. На высшем уровне находится фундаментальная  астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) пунктов постоянных наблюдений ИСЗ  ГНСС ГЛОНАСС, GPS, а в перспективе  и ГАЛЛИЛЕО. Среднее расстояния между  пунктами ФАГС составляют порядка 1.5 тысяч  километров. В настоящее время  эта сеть включает в себя 38 пунктов, из них 28 пунктов открытого пользования. Данные наблюдений с этих пунктов, в  конечном счёте, формируют основу национальной геоцентрической системы координат  и одновременно служат для определения  точных эфемерид ИСЗ ГЛОНАСС. Точность взаимного положения пунктов  ФАГС составляет порядка 1-2 сантиметров. В перспективе, с отработкой технологий учёта геодинамических эффектов, эта точность будет повышаться.

Информация о работе Геодезия - как предмет