Предмет і завдання геодезії
Геодезія - наука про виміри на земній поверхні, що проводяться з метою визначення форми і розмірів Землі, складання планів і карт, а також вирішення різних інженерних завдань на місцевості.
Визначення форми і розмірів Землі входить в завдання вищої геодезії. Питання, пов'язані зі складанням планів і карт і з рішенням інженерних задач, відносяться до геодезії.
Геодезичні роботи діляться на польові та камеральні.
Польові роботи складаються з вимірювань горизонтальних і вертикальних кутів, а також горизонтальних, вертикальних і похилих расстояній.Камеральние роботи складаються з обчислень результатів польових вимірювань і графічних побудов.
Геодезія тісно пов'язана з рядом інших наук - математикою, фізикою, астрономією, географією, геологією, геоморфології та ін.
Інженерна геодезія - вирішує завдання, пов'язані:
· З побудовою опорної геодезичної основи для проведення знімальних і розбивочних робіт;
· Складанням великомасштабних планів і профілів для проектування інженерних споруд;
· Виробництвом розбивочних робіт в плані і по висоті при будівництві будівель і споруд;
· Обслуговуванням будівельно-монтажних операцій;
· Складанням виконавчих креслень об'єктів;
· Спостереження за деформаціями в процесі будівництва.
Основні відомості про форму та розміри Землі
Предметом вивчення геодезії є геометричні властивості поверхні Землі.
Фізична поверхня Землі складається з суші і водної поверхні і має складну форму.
Узагальнене уявлення про форму Землі можна отримати, скориставшись поняттям «рівень поверхні».
Рівної поверхнею називається замкнута поверхня, що обгинає Землю, нормальна до стрімких лініях в будь-якій своїй точці.
У геодезії особливе значення має рівень поверхні, що збігається із середнім рівнем океанів, що знаходяться в стані спокою. Така замкнута поверхня, продовжена під материками перпендикулярно до напрямку прямовисної лінії в кожній точці, називається основною рівної поверхнею.
Тіло, обмежене основний рівної поверхнею, називають геоидом.
Геоид не збігається ні з однією математичною фігурою і являє собою неправильну форму.
Математична форма Землі відповідає поверхні еліпсоїда, який називається референц - еліпсоїда Красовського.
Положення точок на земній поверхні визначається в різних системах координат:
· Система географічних координат - за початок відліку приймається Грінвічський меридіан і площину екватора.
· Система геодезичних координат визначає положення точок на поверхні еліпсоїда обертання.
· Зональна система прямокутних координат Гаусса (рис.1).
Щоб встановити зв'язок між географічними і прямокутними координатами, застосовують спосіб проектування поверхні земної кулі на площину частинами, які називають зонами (рис.1). рахунок зон ведеться на схід від Гринвічського меридіана.
Перш ніж спроектувати таку зону на площину, її проектують на поверхню циліндра. Після чого циліндр розгортають на площині і отримують на ній зображення проекції даної зони. Така проекція називається проекцією Гауса - Крюгера.
У такій системі початок координат для всіх зон приймається в точці перетину осьового меридіана даної зони з екватором. Координатними осями є вісь абсцис - Х і вісь ординат - У (рис.2).
Мал. 1 Розподіл на зони
Абсциси, відлічувані від екватора до північного полюса, вважаються позитивними, до південного - негативними. Значення ординат від осьового меридіана на схід - позитивні, на захід - негативні.
Рис.2. Зональна система координат
· Система прямокутних координат (рис.3).
У геодезії за вісь абсцис приймається напрямок середнього осьового меридіана зони, а за вісь ординат - напрям екватора.
Мал. 3 Система прямокутних координат
Осі координат ділять площину креслення на чотири частини, які називаються координатними чвертями: I - CВ, II - ЮВ, III - С, IV - СЗ (рис.3).
· Полярна система координат.
Положення будь-якої точки на площині визначається радіус-вектором - r і кутом - # 946 ;, відлічуваним по ходу годинникової стрілки від лінії - ОХ (полярної осі) до радіуса вектор (рис.4).
рис.4 Полярна система координат
Висоти точок можуть бути абсолютними і умовними. Якщо висота точки визначена від рівневої поверхні, то вона вважається абсолютною. Від будь-якої іншої поверхні - умовною.
Перевищення (h) - різниця між висотами точок.
Числові значення висот точок називаються відмітками.
У Росії висоти точок відраховуються від рівня Балтійського моря.
Мал. 5 Абсолютні і умовні позначки.