6

ТЕМА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1. Предмет и задачи геодезии

Геодезия – одна из древнейших наук о Земле, возникла исходя из практических потребностей человека, связанных с измерениями земной поверхности для строительства различных инженерных сооружений, ведения сельского хозяйства, учета земель, создания карт и планов.

За века существования определение геодезии как науки неоднократно менялось. Сам термин происходит от греческих слов Ge – земля и Dazio – делю, разделяю, что переводилось как žземлеразделение¤.

В настоящее время в России законодательно установлено следующее определение термина žгеодезия¤ – это область отношений, возникающих в процессе научной, технической и производственной деятельности по определению фигуры, размеров, гравитационного поля Земли, координат точек земной поверхности и их изменений во времени.

Роль геодезии в жизни страны трудно переоценить. Наряду с научными задачами геодезия решает целый комплекс практических задач:

–создание геодезических сетей для обеспечения топографических

съёмок,

–применение геодезических методов при строительстве сооружений, дорог и других объектов,

–проведении подземных работ в шахтах, тоннелях, метрополитене (маркшейдерские работы),

–проведение работ по землеустройству (кадастровые съёмки),

–наблюдение за деформацией и осадкой зданий и сооружений и т.д.

7

Велика роль геодезии в обороне страны и обеспечении боевых действий, т.к. невозможно эффективное использование современного высокоточного оружия (в том числе стратегических ракет) без точного геодезического и гравиметрического обеспечения.

В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных дисциплин:

Инженерная геодезия имеет исключительное прикладное значение в различных отраслях народного хозяйства. Методы инженерной геодезии широко используют при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог, мостов, транспортных тоннелей, аэродромов, каналов, зданий и сооружений автотранспортной и аэродромной службы, гидромелиоративных сооружений, подземных коммуникаций, воздушных сетей.

К задачам инженерной геодезии относят:

–получение материалов для проектирования;

–определение на местности положения основных осей границ сооружений и других характерных точек (разбивочные работы);

–обеспечение на местности геометрических форм и размеров сооружений в соответствии с проектом;

–определение отклонений сооружаемого объекта от проекта (исполнительные съёмки);

–изучение деформаций сооружений, которые происходят под действием различных факторов.

8

Винженерной геодезии используются методы высшей геодезии, топографии и фотограмметрии, и материалы всех видов съемок, в том числе и космических.

Всвою очередь геодезия, в т.ч. инженерная, тесно связана с другими науками, краткий перечень которых приведен ниже:

1.2. Основные этапы развития геодезии

Строительство выдающихся инженерных сооружений глубокой древности (каналы, дворцы, храмы, пирамиды в Египте, древние города Индии с их удивительно правильной планировкой, оросительные системы в Японии, Великая китайская стена и т. д.) было немыслимо без глубокого знания основ геодезии и без наличия необходимых геодезических приборов. История геодезии неразрывно связана с историей человечества: с экономикой, с ее войнами, научными и географическими открытиями. Здесь мы попробуем дать краткую систематизацию всему развитию геодезии, с точки зрения развития представлений человечества о форме и размерах Земли.

Первый период

Мысль о шарообразности Земли высказал древнегреческий философ Пифагор Самосский (около 571 – 497 г. до н.э.). В его учении утверждалось, что Земля имеет шарообразную форму и вращается вокруг своей оси, вызывая видимое суточное движение звезд, и обращается вокруг Солнца в течение года. По существу, была выдвинута идея гелиоцентрической системы мира, научно обоснованная Коперником через две тысячи лет.

Проблемой определения формы и размеров Земли

10

Три экспедиции Джеймса Кука

В геодезии в это же время происходит ряд замечательных открытий. Так в 1609 г. Галилеем изобретена зрительная труба.

Устройство телескопа системы Галилея

Галилей показывает телескоп венецианскому дожу (фреска Дж. Бертини)

Снеллиус

Нидерландский астроном и математик Снеллиус в 1614 году разработал метод триангуляции, который был впервые применен французским астрономом Пикаром (Jean-Felix Picard, 1620 – 1682) при измерении дуги меридиана от Парижа до Амьена. Пикар впервые использовал приборы с сеткой нитей.

В 1687 году вышел монументальный труд Ньютона – гениального английского математика, механика, астронома и физика žМатематические начала натуральной философии¤, в котором на основании открытого им закона всемирного тяготения доказывается наличие полярного сжатия Земли. Ньютон не только установил сплюснутость фигуры Земли по оси вращения, но и теоретически определил величину её полярного сжатия.

11

Третий период развития геодезии (18 – 19 века)

Характеризуется тем, что основной научной задачей геодезии становится определение размеров земного эллипсоида. В течение этого времени получили начало такие науки как гравиметрия, геофизика. В это же время ученые – геодезисты пришли к выводу, что сглаженная до уровня Мирового океана фигура Земли не является простой геометрической фигурой, т.е. возникло понятие геоида.

К началу 19 века были накоплены значительные материалы геодезических и астрономических наблюдений. В связи с этим возникла проблема совместной обработки материалов обработки. Метод решения этой проблемы был предложен независимо немецким математиком, астрономом и геодезистом К. Ф. Гауссом и известным французским математиком Лежандром. Этот метод, названный методом наименьших квадратов, находит широкое применение при обработке геодезических сетей.