1.2 Научные и практические задачи инженерной геодезии

Инженерная геодезия решает следующие задачи:

1) геодезические изыскания, включающие создание топографических планов и карт, профилей, математических моделей местности;

2) инженерно-геодезическое проектирование зданий и сооружений;

3) разбивка сооружений, т.е. вынесение на местность основных и дополнительных осей и контуров запроектированных объектов;

4) геодезическое обслуживание строительства для обеспечения геометрических форм и размеров возводимых сооружений на местности;

5) обеспечение геометрических параметров монтажа и наладки оборудования;

6) исполнительная съемка, определение соответствия построенного сооружения его проекту;

7) исследование в процессе эксплуатации деформаций зданий и сооружений и их частей, возникающих под влиянием различных факторов.

Геодезические работы и их результаты необходимы практически во всех отраслях народного хозяйства. Методы и приёмы геодезии используются специалистами самых различных профилей: строителями, почвоведами, геологами, гидротехниками, землеустроителями, агрономами и др.

1.3 Форма и размеры Земли

Физическая поверхность Земли не является правильным геометрическим телом. Из 510 млн. км² общей площади земной поверхности суша занимает только 29 % (149 млн. км²), а остальные 71 % составляют океаны, моря, реки и другие водоёмы.

Рисунок 1 - Уровенная поверхность

1- поверхность Земли; 2 – поверхность Мирового океана; 3 – уровенная поверхность; 4 – отвесная линия

Учитывая, что неровности земной поверхности малы по сравнению с размерами Земли, за общую фигуру Земли принят геоид, (что в переводе с греческого языка означает «землеподобный») - тело, образованное уровенной поверхностью. Под уровенной поверхностью понимают поверхность Мирового океана, которая мысленно продолжена под материками и островами в спокойном состоянии (рисунок 1).

Поверхность геоида, имеющая выпуклую форму, обладает важным свойством – в каждой своей точке она перпендикулярна (нормальна) к отвесной линии, проходящей через эту точку. Из-за неравномерного распределения масс внутри Земли геоид не имеет строгой геометрической формы, и его поверхность не поддается строгому математическому описанию. Поэтому геоид заменяют эллипсоидом вращения (сфероидом). Эллипсоид вращения образуется путём вращения эллипса вокруг малой оси и близок к геоиду (рисунок 2).

Основной задачей изучения фигуры Земли является определение размеров полуосей и сжатия эллипсоида, характеризующихся длинами его полуосей: большой a и малой b, а также сжатием a, которое вычисляется по формуле:

Рисунок 2 – Земной эллипсоид

(1)

В бывшем СССР с 1946 года используется референц-эллипсоид Красовского, полученный в результате обработки обширного геодезического материала. Размеры земного эллипсоида:

_{а = 6378245 м,} в =6356863 м, .

При расчетах, не требующих высокой точности, Землю принимают за шар со средним радиусом 6 371, 11 км.