МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева

Горно-металлургический институт имени О.А. Байконурова Кафедра «Маркшейдерское дело и геодезия»

А.В. Земцова

ВЫСШАЯ ГЕОДЕЗИЯ

Учебно-методический комплекс дисциплины

(для специальности 5В071100 – Геодезия и картография)

Алматы 2013

РЕЦЕНЗИЯ

на учебно-методический комплекс по дисциплине «Высшая геодезия» для студентов специальности «5В071100 - Геодезия и картография»

В предложенном к рецензированию учебно-методическом комплексе по дисциплине Высшая геодезия, разработанном доцентом кафедры «Маркшейдерское дело и геодезия» КазНТУ Земцовой A.B. указаны цели и дачи дисциплины, даны перечень и виды заданий, график их выполнения; тематический план курса; контроль и оценка знаний студентов.

Учебно-методический комплекс по дисциплине«Высшая геодезия» разработан в соответствии с квалификационной характеристикой, типовым и учебным планами специальности «5В071100 - Геодезия и картография».

В УМК отражены вопросы о средствах и методах постановки высокоточных геодезических измерений на местности при создании, развитии и реконструкции государственных геодезических сетей и геодезических сетей специального назначения; о методах и способах математической обработки результатов полевых геодезических измерений в гравитационном поле Земли с целью определения планово-высотного положения точек в различных системах координат и высот; о геометрии земного эллипсоида; о форме, размерах и гравитационном поле Земли, о аукционной проблеме, об организации геодезического мониторинга геодинамических процессов.

Также рассмотрены вопросы задания геоцентрической и референцной систем координат, их распространения на территории государства, что актуально в настоя-

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Высшая геодезия» для студентов специальности «5В071100 - Геодезия и картография» соответствует требованиям, предъявляемым к УМД, и может быть ипользован в учебном процессе.

3

1 Учебная программа дисциплины– Syllabus

1.1 Данные о преподавателях:

Преподаватель, ведущий занятия: Земцова Ангелина Валентиновна– канд.техн.наук., доцент.

Контактная информация р.т. 257-72-63 Время пребывания на кафедре ауд. 226

1.3 Пререквизиты:

Перечень дисциплин, предшествующих изучению курса «Высшая геоде-

зия»:

Физика; Высшая математика; Геодезия;

Теория математической обработки геодезических измерений; Топографическое черчение.

1.4 Постреквизиты

Знания дисциплины «Высшая геодезия» используются при изучении следующих дисциплин:

Космическая геодезия; Спутниковые навигационные системы; Картография.

1.5 Краткое описание

Целью преподавания дисциплины «Высшая геодезия» является обучение будущих специалистов основам теоретических и практических знаний: о средствах и методах постановки высокоточных геодезических измерений на местности при создании, развитии и реконструкции государственных геодезических сетей и геодезических сетей специального назначения; о методах и способах

4

математической обработки результатов полевых геодезических измерений в гравитационном поле Земли с целью определения планово-высотного положения точек в различных системах координат и высот; о геометрии земного эллипсоида; о форме, размерах и гравитационном поле Земли, о редукционной проблеме, об организации геодезического мониторинга геодинамических процессов, о задании геоцентрической и референцной систем координат.

Задачами изучения дисциплины «Высшая геодезия» является обучение студентов знаниям и умению:

Должен знать:

–методы построения государственных геодезических и специальных высокоточных сетей, методы их проектирования, создания и закрепления на местности;

–средства и методы постановки высокоточных геодезических измерений на местности при построении опорных геодезических сетей;

–методы определения фигуры Земли и ее гравитационного поля;

методы математической обработки высокоточных плановых и высотных сетей;

–определение фундаментальных геодезических постоянных;

–задание геоцентрической и референцной систем координат, определение их взаимного положения и распространение на территории государств, регионов и поверхность Земли в целом;

–определение параметров геодинамических явлений.

Уметь выполнять:

–проектирование и предварительную оценку точности опорных геодезических сетей;

–высокоточные измерения горизонтальных углов, зенитных расстояний, высокоточное геометрическое нивелирование; выполнять соответствующие измерения при помощи современных приборов;

–математическую обработку результатов высокоточных геодезических измерений с использованием ЭВМ.

1.6 Перечень и виды заданий и график их выполнения

Таблица В.2 Виды заданий и сроки их выполнения

5

2ристик государственных геодезических сетей 11 [3-14] 1,2,3 и 4 классов.

12ков по теореме Лежандра и по способу аддитаментов

15горизонтальных направлений и наклонных 318-320] дальностей

6

1.7 Список литературы

Основная литература

1.Машимов М.М. Геодезия. Теоретическая геодезия. – М.: Недра, 1991

2.Закатов П.С. Курс высшей геодезии. – М.: Недра, 1976

3.Яковлев Н.В. Высшая геодезия . –М.: Недра, 1989

4.Хаимов З.С. Основы высшей геодезии. – М.: Недра, 1984

5.Яковлев Н.В. Практикум по высшей геодезии. – М.: Недра, 1982

6.Болотов П.А. Практикум по основным геодезическим работам. – М.: Недра, 1977

7.Мазницкий А.С., Сова В.Г. Маркшейдерско-геодезические работы на месторождениях нефти и газа. – М.: Недра, 1979

8.Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. – М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2005 – 334 с.

9.Земцова А.В. Высшая геодезия (Геодезические работы на геодинамических полигонах). - КазНТУ, 2008– 107 с.

10.Дементьев В.Е.Современная геодезическая техника и ее применение.- М.: Академический проспект, 2008.-591 с.

Дополнительная литература

1.Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. – М.: Недра, 1979

2.Бойко Е.Г. и др. Использование искусственных спутников Земли для построения геодезических сетей. – М.: Недра, 1979

3.Машимов М.М. Уравнивание геодезических сетей. – М.: Стройиздат,

1975

4.Инструкция о построении государственной геодезической сети, ГУГК.

–М.: Недра, 1979

5.Инструкция по нивелированию I, II, III, IV классов, ГУГК. – М.: Недра,

1970

6.Инструкция по вычислению нивелировок, ГУГК.- М.: Стройиздат, 1989

7.Земцова А.В. Преобразование координат геодезических пунктов из системы в систему, мет. указания. – КазНТУ, 2005

8.Земцова А.В. Предварительные вычисления в триангуляции, мет. указания. – КазНТУ, 2004

9.Земцова А.В. Измерение горизонтальных направлений и углов, мет. указания.- КазНТУ, 2005

10.Земцова А.В. Геодезические работы на ГДП. – Алматы, 1998

11.CREDO. Инженерно-геодезические и землеустроительные работы, НПО «КРЕДО-ДИАЛОГ», Минск, 2000.

7

12. CREDO. От изысканий до проекта. НПО «КРЕДО-ДИАЛОГ» Минск,

2000.

1.8 Контроль и оценка знаний

По дисциплине «Высшая геодезия» применяется рейтинговый контроль знаний студентов. Сведения об оценке знаний осуществляются по балльнорейтинговой системе в виде шкалы, где указываются все виды контроля.

Рейтинг дисциплины оценивается по100 - бальной шкале. Для дисциплины «Высшая геодезия» установлены следующие виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль.

Таблица В.3 Распределение рейтинговых систем контроля

8

Перечень вопросов для проведения контроля по модулям и промежуточной аттестации

Вопросы для проведения контроля по 1 модулю:

1.Охарактеризовать научные задачи высшей геодезии.

2.Назвать основные научно-технические задачи высшей геодезии.

3.Дать определение общего земного эллипсоида.

4.Дать определение геоида.

5.Дать определение референц-эллипсоида.

6.Дать определение квазигеоида.

7.Дать определение Нормальная Земля.

8.Охарактеризовать систему геодезических координат.

9. Система плоских прямоугольных координат в проекции -Гаусса Крюгера.

10.Система прямоугольных пространственных координат X,Y,Z.

11.Система геодезических высот.

12.Система нормальных высот.

13.Система ортометрических высот.

14.Основные задачи геодинамики.

15.Координатная проблема в высшей геодезии.

Вопросы для проведения контроля по 2 модулю:

1.Что называется государственной геодезической сетью (ГГС)?

2.Как подразделяют опорные геодезические сети по назначению?

3.Как подразделяют опорные геодезические сети по территориальному признаку?

4.Что является основой построения ГГС РК?

5.Указать основные методы построения ГГС. Их сущность.

6.Как закрепляются на поверхности земли пункты опорных геодезических сетей?

7.Назвать основные этапы создания опорной геодезической сети.

8.Предварительная оценка точности элементов опорных геодезических

сетей.

9.Общие принципы использования ИСЗ в геодезических целях. Спутниковые навигационные системы.

10.Планирование GPS-измерений при создании опорной геодезической

сети.

11.Высокоточные угломерные приборы.

12.Измерение горизонтальных направлений способом круговых приемов.

13.Измерение горизонтальных углов способом во всех комбинациях. 14. Методы определение элементов приведения.

15. Высокоточные линейные измерения. Измерение базисов приборами Едерина.

16.Радиоэлектронные методы измерения расстояний.

17.Измерение больших баз с помощью радиоинтерферометров.

9

18.Задачи и основные этапы предварительных вычислений в опорных геодезических сетях.

19.Приведение измеренных направлений к центрам знаков. Вычисление поправок за центрировку и редукцию.

20.Приведение измеренных направлений на плоскость. Вычисление поправки за кривизну изображения геодезической линии на плоскости.

21.Уравнивание сети триангуляции коррелатным способом. Условные уравнения.

22.Уравнивание сети триангуляции параметрическим способом. Уравнения поправок измеренных элементов сети.

23.Задачи высокоточного нивелирования.

24.Схема и программа построения государственной нивелирной сети РК.

25.Закрепление нивелирных линий. Нивелирные реперы и марки.

26.Высокоточные нивелиры и инварные рейки, предъявляемые к ним требования.

27.Методы высокоточного нивелировани. Нивелирование I и II классов.

28.Программы наблюдений на станции при проложении нивелирного хо-

да I и II классов.

29.Обработка полевых измерений высокоточного нивелирования.

30.Оценка точности высокоточного нивелирования.

31.Основные ошибки высокоточного нивелирования.

32.Цифровые нивелиры.

33.Программы наблюдений цифровыми нивелирами.

34.Основные методы высокоточного тригонометрического нивелирова-

ния.

Вопросы для проведения контроля по 3 модулю:

1.Задачи сфероидической геодезии.

2.Основные параметры земного эллипсоида, связь между ними.

3.Ориентирование референц-эллипсоида, исходные даты.

4.Референц-эллипсоид Красовского. Система координат СК-42.

5.Параметры связи координатных систем различных эллипсоидов.

6.Связь государственной системы с общей земной системой координат.

7.Перевычисление координат геодезических пунктов из системы в сис-

тему.

8.Взаимные нормальные сечения. Двойственность нормальных сечений. Геодезическая линия. Уравнение Клеро.

9.Решение малых сфероидических треугольников по теореме Лежандра.

10.Решение малых сфероидических треугольников по способу аддита-

ментов.

11.Прямая геодезическая задача на поверхности эллипсоида.

12.Решение обратной геодезической задачи на поверхности эллипсоида.

13. Основные соображения по выбору плоской прямоугольной проекции Гаусса –Крюгера.

14.Основные формулы проекции Гаусса-Крюгера. Вопросы для проведения контроля по 4 модулю:

10

1.Гравитационное поле Земли. Потенциал силы тяжести.

2.Уровенные поверхности. Уравнение уровенных поверхностей.

3.Геопотенциальное число.

4.Абсолютные уклонения отвесных линий.

5.Относительные уклонения отвесных линий.

6.Методы определения уклонений отвесных линий.

7.Редуцирование угловых измерений на поверхность земного эллип-

соида.

8.Редуцирование измеренных наклонных дальностей на поверхность референц-эллипсоида.

9.Геопотенциальные системы высот.

10.Ортометрическая высота.

11. Нормальная высота.

12.Динамическая высота.

13.Геодезические методы определения современных вертикальных движений земной поверхности.

14.Геодезические методы определения современных горизонтальных движений земной поверхности.

15.Термин «геодинамический» полигон.

16.Задачи прогностических геодинамических полигонов.

17.Сейсмическое микрорайонирование.

18.Цель и назначение техногенных геодинамических полигонов.

19.Основные геодезические построения на техногенных полигонах.

20.Проектирования геодезических построений на техногенных полиго-

нах.

21.Организация и выполнение геодезических работ на техногенных по-

лигонах.

Вопросы для подготовки к промежуточной аттестации

1.Предмет и задачи высшей геодезии.

2.Краткий исторический опыт развития представлений о фигуре Земли и гравитационном поле.

3.Основные понятия и определения высшей геодезии.

4.Системы координат, применяемые в высшей геодезии.

5.Системы высот, применяемые в высшей геодезии.

6.Опорные геодезические сети, принцип их построения.

7.Классификация опорных геодезических сетей.

8.Необходимая точность построения опорных геодезических сетей.

9.Плотность пунктов опорных геодезических сетей.

10.Методы построения плановых геодезических сетей, триангуляция.

11.Высокоточная полигонометрия.

12.Схема и программа построения современной ГГС РК.

13.Особенности построения современной ГГС РК.

14.Основные этапы проектирования ГГС.

15.Закрепление геодезических пунктов.

11

16.Рекогносцировка.

17.Предварительная оценка точности построения опорных сетей.

18.Способы высокоточных измерений горизонтальных углов и- на правлений. Измерение направлений способом круговых приемов.

19.Способы высокоточных измерений горизонтальных углов и- на правлений. Измерение углов способом во всех комбинациях.

20.Основные этапы предварительных вычислений в триангуляции.

21.Приведение измеренных направлений к центрам знаков.

22.Приведение измеренных направлений на плоскость.

23.Уравнивание сети триангуляции коррелатным способом. Число и виды условных уравнений.

24.Уравнивание сети триангуляции параметрическим способом.

25.Схема и программа построения государственной нивелирной сети СНГ, ее классификация.

26.Способы нивелирования I и II классов. Порядок работы на станции. Обработка журнала нивелирования.

27.Нивелирные реперы и марки. Высокоточные нивелиры и инварные

рейки.

28.Использование GPSизмерений при построении опорных геодезических сетей.

29.Предмет и задачи сфероидической геодезии.

30.Параметры эллипсоида вращения, связь между ними.

31.Система координат СК –42.

32.Установление параметров связи координатных систем различных эллипсоидов.

33.Местные системы координат. Перевычисление координат геодезических пунктов из системы в систему.

34.Главные радиусы кривизны на поверхности эллипсоида.

35.Двойственность нормальных сечений. Геодезическая линия.

36.Геодезическая линия. Уравнение Клеро.

37.Общие сведения о решении малых сфероидических треугольников. Теорема Лежандра.

38.Общие сведения о решении малых сфероидических треугольников. Способ аддитаментов.

39.Общие принципы решения главных геодезических задач(прямой и косвенный методы.).

40.Решение прямой геодезической задачи по методу Кутта-Ингланда.

41.Решение обратной геодезической задачи способом Гаусса.

42.Проекция Гаусса-Крюгера. Основные формулы.

43.Гравитационное поле Земли. Потенциал силы тяжести.

44.Уклонения отвесных линий.

45.Системы счета геопотенциальных высот.

46.Редукционная задача в геодезии.

47.Геодинамические задачи в геодезии.

48.Цель и назначение прогностических геодинамических полигонов.

12