Общие сведения. Определение положения точек на земной поверхности. Лекция 1

1. Общие сведения по геодезии
1.1 Предмет и задачи геодезии
Геодезия (в переводе с греческого землеразделение) - наука об измерениях, производимых для определения формы и размеров Земли и изображения ее поверхности на планах, картах, профилях, строительства всех видов инженерных сооружений, решения многообразных экономико-хозяйственных, экологических, научных и других проблем.

1. Высшая геодезия решает задачи по изучению формы и размеров Земли и планет, а также создания опорных геодезических сетей. Она разделяется на отдельные дисциплины: геодезическая астрономия, геодезическая гравиметрия, космическая геодезия.
2. Геодезия или топография, изучает вопросы, связанные со съемками небольших участков земной поверхности их подробном изображении в виде карт и планов.
3. Картография изучает и разрабатывает методы создания мелкомасштабных карт различного назначения, технологию их производства и размножения.
4. Аэрофототопография занимается разработкой методов создания планов и карт по фотоснимкам и аэрофотоснимкам местности.
5. Морская геодезия разрабатывает методы специальных измерений, связанных с картографированием и изучением природных ресурсов дна морей и океанов.
6. Прикладная геодезия занимается изучением и разработкой геодезических измерений при изысканиях, строительстве и эксплуатацией инженерных сооружений, монтаже крупногабаритного оборудования, а также при разработке месторождений полезных ископаемых. Прикладная геодезия тесно связана с другими геодезическими дисциплинами и использует их методы и приборы, а в отдельных случаях – разрабатывает свои
1. Общие сведения по геодезии
1.1 Предмет и задачи геодезии

Основная задача полностью отражена в названии науки (греч. Gēо - земля, dáìō - разделяю). Название сохраняется и в других смежных с геодезией дисциплин, например «Маркшейдерское дело»: в буквальном переводе с немецкого языка означает – искусство установления границ.
Разделение Земли не единственная задача геодезии. Геодезические измерения проводятся почти во всех отраслях народного хозяйства: горном деле, транспортном строительстве, промышленно–гражданском строительстве, военном деле, космонавтике и многих других отраслях.
Объектом геодезии является физическая поверхность Земли и других космических тел (звезд, планет, туманностей).
Предметом геодезии является геометрические способы измерения и изображения поверхностей изучаемых объектов в виде картографических произведений.
Целью геодезии является получение достоверной информации о геометрических свойствах поверхности Земли, других космических тел и их положения в пространстве.
1. Общие сведения по геодезии
1.1 Предмет и задачи геодезии

Геодезия тесно связана с астрономией, геофизикой, геологией, геоморфологией и почвоведением, земледелием и геоботаникой, межеванием земельных участков, землеустройством , земельным кадастром и др.
Географические науки – ландшафтоведение, геоморфология, гидрология позволяют создавать картографические произведения, сохраняющие географическое соответствие и подчеркивать характерные черты изображаемой местности.
Возникновение и развитие фотографии определило связь геодезии с фотограмметрией наукой, изучающей способы измерения объектов земной поверхности и определения положения их в пространстве по фотоизображениям.
Освоение подземного пространства, разработка месторождений полезных ископаемых обусловило развитие науки, которая первоначально называлась «Подземная геометрия» (Geodesic sonterrain, Франция, нач. 18 в.), а сейчас - «Маркшейдерское дело».
Методы решения научных и практических задач современной геодезии основываются на законах физики и математики. Результаты геодезических измерений требуют своевременной и высококачественной математической обработки. А это невозможно без применения научных положений плоскостной геометрии и сферической тригонометрии, математического анализа, теории погрешностей. Научные достижения физики, особенно таких ее разделов как оптика, электроника, радиофизика используются геодезией для разработки новых геодезических приборов. Достижения в области современной вычислительной техники лежат в основе автоматизации геодезических вычислений и графических построений.
1. Общие сведения по геодезии
1.1 Предмет и задачи геодезии

2. Определение положения точек на земной поверхности
2.1 Форма и размеры Земли
Представление о форме Земли в целом можно получить, если вообразить, что вся планета ограничена поверхностью Мирового океана в спокойном состоянии, непрерывно продолженной под материками.
Такая замкнутая поверхность, в каждой своей точке перпендикулярная к отвесной линии, т. е. к направлению действия силы тяжести, называется уровенной поверхностью.
Уровенная поверхность, совпадающая со средним уровнем воды океанов в спокойном состоянии, образует фигуру, называемую геоидом.

В первом приближении уровенную поверхность Земли заменяют сферой определенного радиуса. Путем точных геодезических, астрономических и гравиметрических измерений установлено, что по форме поверхность геоида наиболее близко подходит к математической поверхности эллипсоида вращения.
Земной эллипсоид
2. Определение положения точек на земной поверхности
2.1 Форма и размеры Земли

Линии сечения поверхности сфероида плоскостями, проходящими через ось вращения (PP1), называются меридианами и представляют собой эллипсы.
Линии сечения поверхности сфероида плоскостями, перпендикулярными к оси вращения, называются параллелями и являются окружностями. Параллель, плоскость которой проходит через центр сфероида, называется экватором.
Основной задачей изучения фигуры Земли является определение размеров полуосей и сжатия эллипсоида, наилучшим образом подходящего к геоиду и правильно ориентированного в теле Земли. Такой эллипсоид называется референц-эллипсоидом.
2. Определение положения точек на земной поверхности
2.1 Форма и размеры Земли

Физическая поверхность Земли представляет собой совокупность различных пространственных форм (горы, впадины, хребты и т. п.). Для определения положения характерных точек земной поверхности на плоскости в геодезии принят метод проекций.
При изображении больших территорий земной поверхности проектирование производится на уровенную поверхность Земли, по отношению к которой отвесные линии являются нормалями.
Пусть поверхность Р является частью уровенной поверхности Земли. Точки А, В, С и D, расположенные в характерных точках физической поверхности Земли на значительных расстояниях друг от друга, проектируются отвесными линиями на уровенную поверхность Р.
Расстояние по отвесной линии от уровенной поверхности до точки физической поверхности Земли называется высотой. Высоты бывают абсолютные, если их отсчет ведется от уровенной поверхности Земли Р, и условные (относительные), если их отсчет ведется от произвольной уровенной поверхности P1, параллельной поверхности Р. Обычно за начало отсчета абсолютных высот принимают уровень океана или открытого моря в спокойном состоянии.
2. Определение положения точек на земной поверхности
2.2 Метод проекций в геодезии

2. Определение положения точек на земной поверхности
2.2 Метод проекций в геодезии