Теодоліт Рамсдена

План

1. Поняття про предмет „геодезія”.

2. Історія розвитку.

3. Зв'язок з іншими науками.

4. Завдання предмета. Роль геодезії в землеустрої.

5. Сучасні геодезичні прилади.

1. Геодезія– це наука про вимірювання на земній поверхні, які проводять для визначення форми та розмірів Землі та відображення її поверхні на площині у виді планів, карт, профілей.

гео” – земля, „дези” – ділити , тобто землерозподіл:

Геодезію поділяють на:

-топографічну;

-вищу;

-картографію;

-інженерну (прикладну);

-астрофотогеодезію;

-космічну;

-морську.

2. Геодезія—одна з найдавніших наук.

Дослідження в даній області показали, що геодезією почали займатися за декілька тисячоліть до нашої ери в стародавніх рабовласницьких державах Сходу — в Китаї, Єгипті, Ассиро-Вавілонії і ін.

Греки перші поставили геодезію на дійсно наукову базу. Відомо, що Анаксимандр Мілетський, учень знаменитого ученого Фалеса Мілетського (689 р. до н. э.), вперше обґрунтував гіпотезу кулеподібності Землі, склав першу географічну карту і небесний глобус. Фалес з Мілета перший застосував коло для вимірювання кутів. Герон при вимірюванні кутів вживав діоптри, які використовуять і в даний час (інструмент гоніометр). Герон написав підручник по геодезії «Діоптрика» і книгу «Вимірювання площ». Ератосфен, що очолював Александрійську бібліотеку (276— 195 р. до н. э.), дав визначення розмірів земної кулі шляхом вимірювання дуги меридіана. Він застосував метод вимірювань, який має місце і зараз — визначення шляхом астрономічних спостережень різниці широт двох точок на одному і тому ж меридіані.

До стародавніх часів відноситься і початок геодезичних робіт в Росії. Так, наприклад, поблизу р. Тамані був знайдений камінь, що зберігається з 1851 р. в Державному Ермітажі. На цьому камені висічений напис: «В лето 6576 индкта 6 Глеб князь мерил море по леду от Тмутороканя до Крчева 14000 сажен». Це означає, що в 1068 р. була зміряна по льоду ширина Керченської протоки.

В XVI ст. геодезія одержує широкий розвиток у зв'язку з новими запитами економіки буржуазного суспільства, що зароджувалося.

Винахід на початку XVII ст. астрономічної труби, рівня, верньєра, далекоміра (учені Янсен, Галілей, Кеплер) намітило новий етап в розвитку геодезії.

Перші геодезичні інструменти з оптичною трубою — нівеліри—з’явились в другій половині XVII ст. Теодоліт з оптичною трубою був винайдений англійським механіком Рамсденом в 1787 р. (майже на 100 років пізніше, ніж нівелір).

Теодоліт Рамсдена

В Росії в XVI ст. було опубліковано перше керівництво по геодезичних роботах і була складена карта всієї Московської держави — «Большой чертёж» — з прикладеною до неї «Книгой к большому чертежу». В 1614 р. з'явилася карта, складена Федором Годуновим по «Большому чертежу», з нанесеними на ній меридіанами і паралелями, з планом р. Москви.

При Петрові І геодезичні роботи проводилися у зв'язку із спорудою каналів, осушенням земель, плануванням і будівництвом міст і зйомкою віддалених земель Росії. В 1701 р. указом Петра І в Москві, в приміщенні Сухаревої башти, була відкрита математико - навігаційна школа. Перший російський викладач школи, математик Леонтій Пилипович Магніцкий створив підручник «Арифметики», який був свого роду енциклопедією математичних, астрономічних і геодезичних знань. Математико - навігаційну школу закінчила більшість російських геодезистів.

Першими геодезистами, що закінчили школу, були Челюскін, Овцин, Лужін, Евреїнов і ін.

Іван Евреїнов в 1722 р. склав карту Сибіру, Камчатки і Курильських островів, яка була знайдена в Центральному архіві стародавніх актів в Москві (1945 р.)

В 1714 р. в Петербурзі була заснована Морська академія з класом геодезії, в якому готувалися кваліфіковані геодезисти і картографи. За матеріалами зйомок Академією наук був виданий в 1745 р. «Атлас Российский», що складається з 13 листів Європейської Росії, 6 листів Азіатської Росії (масштаб карти: в 1дм близько 206,5 верст).

Особливо багато в області розвитку геодезії було зроблено в період 1758—1765 рр., коли керівником географічного департаменту був геніальний російський вчений Михайло Васильович Ломоносов. Вийшли в світ перші підручники по геодезії, наприклад «Практическая геодезия » С. Назарова (1761 р.), «Молодой геодет или первые основания геодезии » акад. С.К.Котельникова.

У зв'язку з розширенням геодезичних робіт, пов'язаних з генеральним межеванием, в 1779 р. в Москві була заснована Межова школа, перетворена незабаром в Межовий інститут — найбільше в країні вищий учбовий заклад по підготовці геодезичних кадрів.

Великі геодезичні роботи в Росії були виконані після Вітчизняної війни 1812 р. Для цієї цілі в тому ж році було організовано Військово-топографічне депо, перетворене в 1822 р. в Корпус військових топографів. З того часу геодезичні роботи отримали особливо широкий розвиток.

Геодезичні роботи по розвитку тріангуляції в західній частині Європейської Росії були проведені російським ученим військовим топографом Теннером в 1816 р. Ці роботи продовжив інший російський вчений астроном і геодезист Василь Якович Струве — засновник і перший директор Пулковської астрономічної обсерваторії. Під керівництвом Струве з 1816 р. по 1855 р. було проведено одне з найбільших по протягненості градусне вимірювання по меридіану на довжину більше 3000км (дуга меридіана 20°20' в.д.) від Північного Льодовитого океану до річки Дунай. Ця робота, проведена з метою визначення точних розмірів Землі, і донині не втратила свого значення.

Великий внесок в справу розвитку геодезії в Росії вніс професор А.П.Болотов, що поставив вивчення цієї науки на дійсно реальний грунт. Так, в 1845 р. була видана І частина підручника А. П. Болотова «Курс высшей и низшей геодезии», а в 1849р.— II частини цього підручника.

В 1925 році в топографічних зйомках стали використовувати аерофотозйомку для складання державних карт, яка зараз являється найбільш вдосконаленим методом картографування і вивчення земної поверхні.

В теперішній час в нашій країні виконуються суцільні і систематичні зйомки на всій території країни, складені та випущені у великій кількості різні карти загальнодержавного і спеціального призначення.

В результаті топографічних, геодезичних і аерофотозйомочних робіт була створена карта всієї території СРСР в масштабі 1:1000000.

В даний час за допомогою аерофотозйомок можливо створювати карти в масштабі 1: 100000. Для цих цілей створено Центральний науково-дослідний інститут геодезії, аерофотозйомки і картографії.

Значний внесок в справу створення високоточних геодезичних і фотограмметричних приладів внесли ряд вчених: Ф.В. Дробишев, М.Д. Коншін, М. М. Русінов, І.М. Алєксапольській та ін.

Загальні геодезичні роботи дають високоточний матеріал для досліджень різного виду та вивчення форми і розмірів землі.

Велика заслуга в діло розробки нових методів досліджень форми Землі належать проф. Ф.Н.Красовському, А.А.Ізотову, А.А.Михайлову і М.С.Молоденському.

В 1940 році колектив ЦНІІГА і К під керівництвом Ф.Н.Красовського виконав нове, найбільш точне визначення розміру земного еліпсоїду, який було прийнято для основних геодезичних розрахунків в 1946 році.

Із розвитком космонавтики, при запуску штучних супутників Землі, вперше було проведено космічну зйомку її поверхні в 1961 році. В наслідок розвитку приладобудування в наш час широко використовуються новітні технології по зйомці, обробітку матеріалів вимірювань, а також по створенню планово – картографічного матеріалу.

3. Геодезія у своєму розвитку спирається на досягнення інших наук :

математика - оброблює результати вимірювань;

фізика - ряд законів, які використовуються при геодезичних вимірюваннях;

оптика та електроніка - дають можливість створювати геодезичні прилади;

географія - допомагає правильно зрозуміти і відобразити на планах і картах ландшафт місцевості;

геоморфологія - вивчає будову земної поверхні;

креслення – допомагає створювати плани, карти, профілі та оформлювати іх.

4. Завданням геодезії є вивчення деталей земної поверхні. У результаті вивчення отримують плани, карти і чисельні характеристики, які відносяться до Землі в цілому і до окремих ії частин. В сільському господарстві геодезія має виключно велике значення, особливо в умовах змін форм власності на землю.

Державний землеустрій, включає в себе систему заходів щодо організації повного, раціонального, ефективного використання і охорони земельних ресурсів країни, освіти і вдосконалення землекористувань, організації території і підвищенню культури землеробства в сільськогосподарських підприємствах має тісний зв'язок з геодезією.

В землевпорядні дії входить: утворення нових, а також впорядкування існуючих землекористувань з усуненням черезполосиці і інших незручностей в розташуванні земель, уточнення і зміна меж землекористувань на основі схем районного планування; внутрішньогосподарська організація території сільськогосподарських підприємств, організацій і установ з введенням економічно обґрунтованих сівозмін, впорядкуванням всіх інших сільськогосподарських угідь (сінокосів, пасовищ, садів і ін.), а також розробка заходів щодо боротьби з ерозією ґрунтів; виявлення нових земель для сільськогосподарського і іншого народногосподарського освоєння; відведення і вилучення земельних ділянок; встановлення і зміна міської межі, селищної межі і межі сільських населених пунктів; проведення топографо - геодезичних, ґрунтових, геоботанічних і інших обстежень і досліджень.

Для проведення будь-яких землевпорядних заходів потрібні плани, карти і профілі, на підставі яких працюють землевпорядники. В складному процесі землеустрою геодезичні дії часто виконують паралельно із землевпорядними.

Геодезичні роботи проводяться також у зв'язку з проведенням осушувальної або зрошувальної меліорації земель, планування сільських населених пунктів і інших заходів, пов'язаних із землеустроєм.

При проведенні землевпорядних заходів під керівництвом землевпорядника беруть участь різні фахівці: геодезисти і топографи, ґрунтознавці і геоботаніки, меліоратори і шляховики, агрономи і будівники, гідрогеологи і багато інших, яким також необхідні плани і карти.

5. Геодезичний прилад – це прилад, що використовують при геодезичних вимірюваннях.

Це теодоліти, нівеліри, тахеометри та інші.

Сучасні геодезичні прилади: лазерні нівеліри( LNA 2L фірми Вільд), електронні теодоліти та тахеометри (Та 3М, ELTA-55), світло-радіодалекоміри (СТ-5”БЛЕСК”).

До нового покоління вимірювальних систем відносяться також супутники, які обертаються навколо Землі за спеціально визначеними орбітами. Зараз використовують 2 супутникові системи: ГЛОНАСС (глобальна навігаційна супутникова система) – російська та американська NAVSTAP GPS (навігаційна система визначення відстаней і часу, глобальна система позиціонування).

Поява електронних геодезичних приладів привела до можливості істотної зміни методик польових робіт при виконанні топографічних зйомок різного призначення. Сьогодні електронні тахеометри і супутникові геодезичні системи забезпечують необхідну точність вимірювань для більшості видів робіт. Невід'ємною частиною сучасних приладів є наявність пристроїв для реєстрації вимірювань.

Питання для самоперевірки:

1. Дати визначення, що таке геодезія? Охарактеризуйте її види.

2. Дайте короткий історичний огляд розвитку предмету.

3. Поясніть зв’язок геодезії з іншими науками.

4. Охарактеризуйте роль предмету в землеустрої.

5. Охарактеризуйте сучасні геодезичні прилади.