Геодезия. История развития. Основные разделы

Определение

Геодезия — одна из древнейших наук, базирующаяся на изучении данных о Земле (ее формах и размерах), размещенных на ней объектах, а также изображении земной поверхности или ее частей на планах и картах. Кроме того, под этим термином принято понимать производство ряда измерений на земной поверхности, осуществляемых с целью решения разноплановых экономических, инженерных и других практических задач.

Исследования, проводимые в рамках высшей геодезии, ориентированы на изучение параметров Земли (вращения, гравитационного поля, смещения блоков земной коры), а также их динамического изменения во времени. С технической стороны эта дисциплина обеспечивает координатными основами и системами отсчета многие сферы человеческой деятельности. Методы науки тесно связаны с математическими и физическими приемами, которые обеспечивают возможность детального анализа геометрических, кинематических и динамических свойств отдельных участков Земли или ее поверхности в целом.

Кроме того, геодезия — целая производственная отрасль, направленная на определение пространственных характеристик объектов и местности. Данные, полученные в ходе исследований широко применяются для координатного обеспечения в сферах, связанных со строительством, землеустройством, кадастром, горным делом, геологоразведкой и прочими областями деятельности.

История геодезии

Геодезия как наука возникла еще в глубокой древности (первое упоминание — 4 в. до н. э., труды Аристотеля) в связи с практическими потребностями общества. Появилась необходимость в строительстве каналов для орошения и осушения земель, строительства тоннелей, возведения сооружений, а также установления границ участков и пр. В связи с чем наука начала активно развиваться.

Народы древних государств, в том числе Греции, Индии, Китая, Средней Азии, Египта, Персии и других стран, активно вели геодезические исследования еще за несколько тысяч лет до н. э. Известно, что в 3 веке до н. э впервые Эратосфену удалось вычислить размеры Земли. Однако эксперты утверждают, что активное развитие науки началось только в Средние века.

Геодезия в Средние века

В 17 веке была изобретена зрительная труба. Данный прибор стал отправной точкой для создания теодолита и нивелира. Кроме того, появился первый барометр, служивший для определения высот точек поверхности Земли.

Огромный прорыв в развитии геодезии также был сделан в 1615–17 годы благодаря разработке метода триангуляции (автор — В. Снеллиус). Это открыло новые возможности для создания обширных сетей из геодезических пунктов, ставших основой для всех видов проводимых геодезических измерений.

В 19 веке популярные на то время геодезисты К. П. Теннер и В. Я. Струве измерили дуги меридиана от Северного Ледовитого океана до устья Дуная, протяженность которого составила 25° (порядка 3000 км). Для этого была создана геодезическая сеть из 265 пунктов. Впоследствии эту работу продолжили такие российские ученые как Ф. Н. Красовский, А. А. Михайлов, М. С. Молоденский, А. А. Изотов, Н. А. Урмаев и др.

В середине 18 века большинство крупных стран приступили к проведению топографических съемок своих территорий. Начиная с 19 века, наблюдается непрерывное усовершенствование техник геодезических исследований, появляется прибор, измеряющий расстояния с помощью подвесных проволок, и угломерные приборы, снабженные высокоточными отсчетными устройствами. Это во многом способствовало повышению точности результатов измерений.

Начало развития геодезии в России

Начало развития геодезии в России пришлось на начало XI века. В этот период ученые произвели измерение ширины Керченского пролива по льду. Начиная с XII века, в рамках проведения многочисленных экспедиций в Сибирь, а именно — на Камчатку, Дальний Восток, Новую Землю и к побережью Северного Ледовитого океана, осуществлялся непрерывный активный сбор данных для создания и описания карт.

Первая карта Московского государства, известная как Большой чертеж, появилась в 1570 году. Однако грандиозные работы по составлению карт были начаты несколько позже, в 1672—1725 годы, при правлении Петра I. Именно в этот период геодезия начала активно развиваться. Так, в 1701 году в Москве появилась школа «математических и навигационных наук» с целью подготовки будущих геодезистов.

Обновление и дополнение карт в «Атласе Российском» осуществлялось в период с 1758 по 1763 годы под управлением Географического департамента Петербургской академии наук, которым на тот момент руководил М. В. Ломоносов. В 1765 году началось генеральное межевание, покрывшее Европейскую Россию и Крым, которое в общей сложности длилось до 1855 года. В этот период для измерения линий использовалась железная десятисаженная цепь, а для замера углов — астролябия. С целью подготовки кадров в 1779 году в Москве открылось Константиновское землемерное училище. Впоследствии оно было трансформировано в Константиновский межевой институт.

Конец XIX века прославился проведением первых гравиметрических наблюдений на территории России. С целью осуществления работ по геодезии и астрономии, в том числе составлению топосъемок и карт, в 1822 году учредили специализированный Корпус военных топографов. Он осуществлял исследования преимущественно в пограничных районах: Кавказ, Забайкалье, Крым, Европейская часть России. В этот период топосъемки параллельно производились Переселенческим управлением, Межевым ведомством, Главным гидрографическим управлением, Геологическим комитетом, Горным ведомством и Русским географическим обществом. Однако быстрое развитие топографической изученности России не происходило, что было связано с несогласованной работой ведомств и небольшими объемами исследований.

Геодезия в СССР

В марте 1919 года было учреждено Высшее геодезическое управление, что положило начало развитию советской геодезии. Впоследствии данное учреждение стало Главным управлением геодезии и картографии при Совете Министров СССР (ГУГК).

В годы Советской власти геодезия начала стремительно развиваться. Этому способствовали: выполнение съемочных картографо-геодезических работ, составление планов и карт в различных масштабах, а также развитие государственной сети высокой точности и проведение комплекса работ по топографической съемке. Исследования проводились на базе современной научной основы, которая была разработана выдающимися геодезистами (М. Д. Бонч-Бруевичем, А. А. Михайловым, М. С. Молоденским, А. С. Чеботаревым, Н. М. Алексапольским, Ф. В. Дробышевым, А. С. Скиридовым, Н. Н. Воронковым, А. Н. Лобановым, В. Д. Большаковым и пр.) под руководством ученого Ф. Н. Красовского (члена-корреспондента АН СССР).

В этот период удалось получить новые параметры земного шара, а также проработать инновационную теорию изучения внешнего гравитационного поля Земли и ее фигуры. Исследования, проводимые советскими учеными, нашли отклик у зарубежных коллег.

Современная геодезия

Новым этапом в изучении природных ресурсов Земли стало развитие космонавтики. Данные, полученные в ходе космических исследований, широко используются в процессе картографирования местности. Кроме того, существенно упростился процесс проведения геодезических работ благодаря использованию систем глобального позиционирования GPS и Глонасс. Теперь проведение работ стало возможным в труднодоступных местах — там, где еще не создана геоподоснова.

Развитию геодезии также способствовало появление инновационных приборов (нивелиров, тахеометров, лазерных сканеров и пр.). В настоящее время большинство компаний используют техническую базу, представленную зарубежными производителями. Однако на территории России есть несколько заводов, занимающихся изготовлением геодезических приборов (Экспериментальный оптико-механический завод, ЦНИИГАиК и пр.).

Важное значение также имеет подготовка кадров. Так, в настоящее время на территории РФ подготовка специалистов в области геодезии осуществляется на кафедре Московского Государственного университета геодезии и картографии, а также Новосибирского института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии. Кроме того, подготовку осуществляют ряд других ВУЗов, техникумов и колледжей.

Достижения отечественных ученых в области геодезии

Следует отметить, что отечественным специалистам картографо-геодезической службы удалось проделать колоссальную работу и получить грандиозные результаты.

Так, в настоящее время сформирована единая геодезическая сеть, покрывающая территорию РФ. Создание топографической карты (1:100 000) на всю территорию России было окончено в середине 1950-х годов. В наши дни доступно картографирование и в более крупных масштабах 1:25 000 (в 1 см — 250 м), а также 1:10 000 (в 1 см — 100 м) для промышленных и сельскохозяйственных районов. В свою очередь для поселков и городов продолжают создаваться более крупные топографические планы (1:5000, 1:2000) и больше.

Заслуживают внимания успехи отечественных геодезистов в области картографии, которые работали над созданием Атласа мира, Большого советского атласа, Физико-географического атласа мира, Атласа Антарктиды, Атласов республик, Атласа офицера и др. Эти картографические произведения имеют важное народнохозяйственное и научное значение. Кроме того, в настоящее время с целью развития народного хозяйства, науки и культуры систематически переиздаются и обновляются политико-административные, политические и другие карты

Основные разделы геодезии

Геодезия является динамично развивающейся наукой, которая разделилась на ряд самостоятельных дисциплин, в связи с разнообразием поставленных задач. Преимущественно объектами измерения и изучения являются: земная поверхность, а также недра Земли, околоземное пространство и различные объекты, расположенные на поверхности Земли и под ней.

Каждая геодезическая дисциплина призвана решать определенные задачи, а также использует свои средства и методы для их реализации.

К основным разделам геодезии относят:

• Высшую геодезию. Это направление изучает размеры и форму Земли. Кроме того, высшая геодезия направлена на высокоточное определение координат точек поверхности Земли с их последующим изображением на плоскости.
• Топографию. Данный вид дисциплины направлен на изучение формы и размера поверхности Земли с целью последующего изображения в планах, картах и профилях.
• Космическую геодезию. Данное направление ориентировано на изучение геометрических соотношений между точками земной поверхности. Исследования преимущественно проводятся с помощью искусственных спутников. В связи с активным развитием космической геодезии проводится ряд работ по исследованию размеров, формы и гравитационных полей планет Солнечной системы и Луны.
• Фотограмметрию. Этот раздел направлен на изучение методов составления планов и карт по снимкам, которые были получены в процессе съемки местности с самолета или земной поверхности.
• Инженерную геодезию (прикладную). Комплекс геодезических изысканий, проводимых на предпроектном этапе строительства, а также в процессе эксплуатации зданий и сооружений.
• Картографию. Еще один раздел науки, изучающий процессы и методы создания различных карт, а также особенности их эксплуатации.
• Маркшейдерское дело. Работы по геодезии, производимые в недрах Земли (карьерах, тоннелях, шахтах).

Вместе с тем наука непрерывно продолжает развиваться в таких направлениях, как цифровые модели местности, географические информационные системы, обеспечение различных видов земельного кадастра, автоматизация геодезических измерений и пр.

Основные задачи геодезии

Исходя из того, что геодезия делится на целый ряд самостоятельных наук, можно выделить огромный спектр разнообразных задач, которые призвана решить эта дисциплина. Соответственно, для реализации каждой задачи применяются определенные методы и средства. Так, небольшая часть поверхности Земли может быть принята за плоскость, а ее исследование выполнено с помощью простых стандартных техник, относящихся к предмету низшей геодезии, к примеру, топографии. В свою очередь, задачи, решаемые высшей геодезией, являются более глобальными. В данном случае в расчет принимается кривизна поверхности Земли.

Основные задачи геодезии:

• Производство измерений, необходимых для безопасного и эффективного строительства зданий и сооружений, а также их последующей эксплуатации;
• Составление карт и планов местности;
• Фиксация положения отдельно взятых точек на поверхности Земли;
• Стандартизация данных (распространение единой системы координат на территорию Земли, континента или отдельно взятого государства);
• Определение параметров Земли (фигуры, гравитационного поля, размеров, смещений блоков земной коры и пр.)

Геодезические работы в «Гектар Групп»

Команда «Гектар Групп» готова взять на себя решение геодезических задач любой сложности благодарю укомплектованному штату экспертов, наличию мощной технической базы, а также внутреннему контролю качества работ. Обращаем Ваше внимание на то, что мы несем материальную и юридическую ответственность за качество проводимых исследований. Сотрудничая с нами, Вы полностью исключаете риски.

Готовы выполнить для Вас:

• Геодезические изыскания;
• Топографическую съемку;
• Фасадную и исполнительную съемки;
• Геодезическое сопровождение;
• Геодезический мониторинг;
• Вынос в натуру и разбивку;
• Обмерные работы;
• Подсчет объема земляных работ;
• Лазерное сканирование;
• Маркшейдерские работы;
• Аэрофотосъемку;
• Оценку влияния строительства.

Сайт компании: gektargroup.ru