i. геодезия

МОДУЛЬ 1. ОСНОВЫ КАРТОГРАФИИ.
ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ РОССИИ.
Лекция 1. Предмет геодезия и его
значение.
Преподаватель кафедры
полезных
ископаемых
Валерьевич
месторождений
Рыбин
Илья
План лекции.
I. ГЕОДЕЗИЯ – НАУКА О ЗЕМЛЕ.
II. ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ГЕОДЕЗИИ.
III. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ.
I.ГЕОДЕЗИЯ – НАУКА О ЗЕМЛЕ.
ГЕОДЕЗИЯ – наука об измерениях, проводимых для определения формы,
размеров Земли и изображения ее на плоскости.
В переводе с греческого означает землеразделение. Геодезия возникла,
когда появилась необходимость установки границ земельных участков,
строительства оросительных каналов, осушения земель, открытие и
освоение новых земель.
Результатом геодезических измерений и съемок являются карты, планы,
профили.
Для решения задач геодезии выполняют:
1) полевые работы - геодезические измерения на местности.
2) камеральные работы - математическая обработка результатов
измерений и изображение поверхности Земли на плоскости карты или
плана.
Планы и карты необходимы для решения научных, научно-технических
задач, для определения границ землепользований, при строительстве и
т.д.
Геодезия тесно связана с математикой, физикой, астрономией,
гидрографией, геологией, географией, мелиорацией, дорожным и
железнодорожным
делом,
строительством,
дноуглубительными
работами, мореплаванием.
II. ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ ГЕОДЕЗИИ.
НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ ГЕОДЕЗИИ – геодезические измерения для исследования
деформаций суши, перемещений береговых линий, движения земных полюсов,
разности уровней морей и океанов.
НАУЧНО – ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ГЕОДЕЗИИ – создание государственной
геодезической сети.
Геодезия состоит из следующих разделов:
1.ВЫСШАЯ ГЕОДЕЗИЯ – изучает форму и размеры Земли, разрабатывает методы
точного определения координат точек земной поверхности.
2.КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ – решает вопросы высшей геодезии с помощью
искусственных спутников Земли и космических аппаратов.
3.КАРТОГРАФИЯ – наука о составлении, издании, использовании географических
карт. Картография разрабатывает картографические проекции для создаваемых
карт.
4.ТОПОГРАФИЯ – изучает методы измерений и составлений топографических
карт и планов.
5.АЭРОФОТОГЕОДЕЗИЯ – изучает методы создания топокарт и планов по
материалам аэрофотосъемки. Аэрофотогеодезия возникла в 1924г.
6.МОРСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ – изучает методы создания топокарт шельфа и дна
Мирового Океана.
7.ПРИКЛАДНАЯ ГЕОДЕЗИЯ – изучает методы геодезических измерений при
проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.
III. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ.
Для решения геодезических задач надо знать форму и размеры
Земли.
Поверхность твердой оболочки Земли (литосфера) называется
ФИЗИЧЕСКОЙ (ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ) ПОВЕРХНОСТЬЮ ЗЕМЛИ.
Она очень сложная, не является правильной геометрической
поверхностью. Представляет собой возвышенности и углубления,
заполненные водой. Средняя глубина океана 3800 м, средняя
высота суши 875 м.
Поверхность воды под действием силы тяжести образует
уровенную
поверхность,
которая
в
каждой
точке
перпендикулярна отвесной линии. Отвесной линией называется
линия, совпадающая с направлением силы тяжести. Направление
отвесной линии можно определить с помощью отвеса. (Отвес это груз конической формы, подвешенный на гибкой нити).
Поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и
равновесия и мысленно, продолженная под материками,
называется
ОСНОВНОЙ УРОВЕННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ.
Все
измерения высот выполняют относительно уровня моря.
Фигура Земли, ограниченная
основной уровенной поверхностью
называется ГЕОИДОМ.
Из-за неравномерности распределения масс внутри Земли, поверхность
геоида имеет сложную, неправильную форму. При расчетах, геодезисты
используют математически точную фигуру близкую к геоиду - эллипсоид
вращения. Земной эллипсоид мысленно располагают (ориентируют) в
теле Земли.
Эллипсоид вращения – это тело, образованное вращением эллипса
вокруг его малой оси. Малая ось эллипсоида совпадает с полярной осью
Земли. Малая полуось меньше экваториальной полуоси на 21.4 км.
В VI веке до нашей эры теорию шарообразности Земли первым
выдвинул древнегреческий ученый Пифагор, а в III веке до н.э.,
египетский математик и географ Эратосфен первым вычислил радиус
Земли по высоте Солнца (R = 6290 км.).
После открытия Ньютоном закона всемирного тяготения, пришли к
выводу, что Земля вследствие суточного вращения сплюснута у полюсов
и принимает форму, близкую к фигуре ЭЛЛИПСОИДА ВРАЩЕНИЯ.
Размеры земного эллипсоида характеризуются длинами большой
полуоси (a), малой полуоси (b) и относительным сжатием (α)
Земной эллипсоид, размеры которого вычислены по
градусным измерениям, выполненным в данной стране и
ориентированный в теле Земли так, что поверхность
эллипсоида максимально приближена к поверхности
геоида на территории данной страны и принимаемый для
обработки геодезических измерений и для установления
системы геодезических координат в данной стране,
называется РЕФЕРЕНЦ-ЭЛЛИПСОИДОМ.
В нашей стране для работ по высшей геодезии и
картографии принят референц-эллипсоид Красовского
Ф.Н. и Изотова А.А., размеры которого:
большая полуось, а = 6378245 м,
малая полуось b = 6356863 м,
полярное сжатие α = 1/ 298.3
Для решения многих практических задач инженерной
геодезии и топографии условно считают, что Земля имеет
форму шара с радиусом 6371,1 км.