Что такое геодезия определение кратко

Геодезия. Геодезические работы. Основные понятия и задачи.

20 февраля 2020 года, 09:49 просмотров: 23355

Тема геодезии и выполнения геодезических работ достаточна популярна в современное время. Нам поступает много вопросов по поводу того как именно происходит геодезическая съемка и с помощью какого оборудования.

В данной статье, мы попробуем раскрыть основные понятия, связанные с проведением геодезических работ.

1. Что такое геодезия? Основные понятия и задачи.

Геодезия – наука об измерении земли. Данные, полученные при геодезических и топографических исследованиях используют для создания точных карт и планов, при проектировании строительства промышленных и гражданских объектов недвижимости, для создания навигационных систем и во многих других сферах.

Благодаря возможностям геодезии можно точно измерить расстояние между зданиями, определить, где проходят границы населенных пунктов, муниципальных образований, административных границ между районами и областями, государственных границ между странами.

Основная задача геодезиста: вычисление координат характерных точек местности. Специалист в этой области производит геодезическую или топографическую съемку, в зависимости от поставленной задачи. После этого производит обработку результатов измерений, анализирует полученные данные и составляет топографический план или карту.

2. Виды съемки или зачем нужны геодезисты?

Итак, поговори поподробнее о том, какие же работы включает в себя геодезия?

Разбивочные работы. Данный вид работ проводится с целью выноса проектных точек границ участка в натуру. Иными словами, если известен кадастровый номер земельного участка, в Едином государственном реестре недвижимости (далее – ЕГРН) внесены координаты его границ, а на местности нет никаких ограждений, вынос границ в натуру позволит определить, где проходит реальная граница земельного участка.

Непосредственной основой служит внутренняя сеть, которая создается на каждом новом горизонте. Пункты сети закрепляются различными знаками окраской с метками на ровной плоскости, дюбелями в бетонной поверхности или кернением центров (перекрестий) на металлических закладных.

Исполнительная съемка. По мере строительства зданий, чтобы обеспечить их высотное и плановое положение относительно установленных конструкций, производят геодезические работы, называемые исполнительной съемкой. В этом задействуются те части и элементы здания, от расположения которых во многом зависит устойчивость и прочность всего здания. Точность в данном случае должна соответствовать точности предыдущих разбивочных работ.

Именно исполнительная съемка позволяет проверить точность совпадения с проектом, именно она подтверждает соответствие возведенного здания или сооружения строительным нормам и правилам (СНиП) и только по результатам исполнительной съемки можно действительно определить качество проведенного строительства. Безусловно, исполнительная съемка проводится в период завершения строительства, т.е. до сдачи объекта в эксплуатацию.

Исполнительная съемка позволяет проконтролировать результаты строительства и выявить все отклонения от проекта. Для этого, одновременно со съемкой, экспертом-геодезистом ведется журнал отступлений от заданного проекта, в котором отмечаются отклонения возведенного здания или сооружения от проекта.

Документальный материал, получаемый в процессе геодезических работ, используется при проектировании фасадов и остекления зданий, контроле точности, подсчетах объемов выполненных строительных работ. Исполнительные схемы составляются на основании требований действующих нормативных документов, а также с учетом требований органов государственного надзора, авторского надзора проектной организации, а также технадзора заказчика. Правила оформления исполнительных чертежей отражены в ГOСТ и СНиП.

Инженерно-геодезические изыскания – вид геодезических работ, в ходе которых проводятся съемка и изучение рельефа на необходимой территории, объектов существующей застройки, дорожного строительства и других элементов планировки. Основной целью изысканий является получение материалов топографических съемок.
Топографо-геодезические работы. Производится съемка различных масштабов, обновление и создание топографических карт, фотосъемка, планировка надземных и подземных сооружений.

Топографическая съемка земельного участка – совокупность геодезических работ по определению границ и высот земельного участка, а также всех подземных и наземных коммуникаций и объектов в пределах данного земельного участка. Местоположение границ земельного участка, и коммуникаций устанавливается посредством определения координат и высот характерных точек границ специальным оборудованием: GPS-приемниками и тахеометром, трассоискателем.

Целью топографической съёмки земельного участка – является создание топографических карт или планов местности различных масштабов, с подробным указанием располагающихся на них объектов и коммуникаций в зависимости от технического задания. На топографической карте с помощью условных знаков отображается: рельеф местности, растительность, границы зданий и сооружений, подземные и надземные коммуникации.

Кадастровые геодезические работы, геодезические работы, куда входит составление кадастрового плана территории, определение площади участка, межевание земли, определение границ и вынос в натуру. Местоположение границ земельного участка устанавливается инженером-геодезистом посредством определения координат характерных точек таких границ специальным оборудованием: GPS-приемниками и тахеометром.

Цель кадастровой съемки земельного участка – внесение в ЕГРН сведений о земельном участке и его характеристиках. На основании результатов кадастровой съемки (векторных данных) подготавливается межевой план, который необходимо подать в органы кадастрового учета.

Топографическая съемка с воздуха. Современные методы геодезии и развитие технологий, позволили упростить процедуру топографической съемки. Сегодня на помощь геодезистам пришли квадрокопторы.

Топосъемка с квадрокоптера востребована, в первую очередь, для создания 3D модели местности, ортофотопланов и матрицы высот.

Аэросъемка – самый эффективный, быстрый и недорогой метод, при использовании именно квадрокоптера. При этом, изображение, получаемое с дрона, намного качественнее, чем аналогичное – со спутника.

Однако, к технике применяются особые требования, ведь неизменным в геодезии остается только необходимость максимальной точности.

1. Квадрокоптер должен проводить длительный полет без подзарядки, поэтому особые требования предъявляются к аккамулятору.
2. Камера должна быть с максимальным разрешением, для обеспечения уровня качества снимков.
3. Квадрокоптер должен обладать достаточной мощностью приема-передачи сигнала. Это необходимо, чтобы дрон смог подняться на необходимую для съемки высоту.

При помощи аэросъемки квадрокоптером можно получить: видео-записи и снимки местности, а также:
• ортофотоплан;
• 3D-модель;
• топоплан.

Оборудование геодезиста.

Перед геодезистом стоит непростая задача: определить местоположение участка, измерить расстояние, возможно, высоту и угол наклона, например, холма.

Отдельно затронем лучшее профессиональное оборудование, которое используют специалисты, чтобы сделать свою работу максимально эффективно.

1) Тахеометр – это универсальный прибор для проведения геодезических работ. Он электронно-оптический. Измеряет длину, разницу высот и горизонтальные углы.

5) Вешка. Выглядит как круглая палка. Вешки могут быть от 1.8 м. до 6 м. в длину. Наверху может находиться как отражатель, так и GPS приемник. Отражатель может быть разной формы и конструкции. Главная его задача- отражать сигнал, посланный дальномером. Его особенностью является то, что луч/сигнал, приходящий с прибора-измерителя отражается точно обратно.
В конечном итоге, там где находится отражатель или приемник на геодезической вешке происходит определение местоположения измеряемой точки.

6) Лазерная рулетка. Лазерная рулетка заменила стальную, исключив человеческий фактор и ошибки в замерах расстояний свыше 50 м (длиннее металлической рулетки просто нет). Теперь лазерная рулетка является необходимым инструментом для проведения замеров внутри помещения. Незаменима при проведении технической инвентаризации зданий.

7) Трубо-кабелеискатель. Часто возникают ситуации, когда инженеру-геодезисту необходимо определить где на данном участке находятся подземные коммуникации.

Часть коммуникаций обычно находится на поверхности и называется видимой частью. Именно сюда устанавливается генератор вибраций. Геодезист проходит над предполагаемым местом расположения подземных коммуникаций с приемником. При помощи него, геодезист фиксирует поворотные точки коммуникаций и наносит на топографический план. Глубину залегания коммуникации при помощи такого метода можно определить с точностью до 0,05 м.

3. Как проходит геодезическая съемка?

Геодезист получает техническое задание, в котором, помимо деталей поставленной задачи, указан кадастровый номер участка и его возможные координаты. После этого, он выезжает на местность, имея при себе необходимое оборудование.

Это метод, при котором, плановые координаты и высоты точек местности определяются с помощью спутниковой системы навигации, посредством получения поправок с базовой станции.

Чтобы правильно определить координаты установленной базы, используется не менее трех пунктов сети, расположенных друг от друга на расстоянии примерно 30 км. Количество пунктов закреплено на законодательном уровне.

Данные полученные с трех пунктов, заносятся в компьютер, который, после обработки, выдаст точные координаты расположения базовой станции, которая, в свою очередь, связывается со спутниками для определения точных координат. Полученный прибором спутниковый сигнал обрабатывается программным обеспечением, после чего на базовую станцию передается дифференциальная поправка, уточняющая спутниковый сигнал.

Вторым необходимым прибором при такой съемке является ровер – передвижной приемник GPS. Он используется для определения координат с точностью до 1 см. на расстояниях до 30 км от базового приёмника.

Приемник также связывается со спутником и, параллельно, с базовой станцией, посредством сотовой связи. Благодаря такому методу видно погрешность, которая будет учитываться при дальнейшем использовании полученных данных.

Отсняв все необходимые точки на местности, их координаты фиксируются в специальном журнале. Помимо этого, геодезист готовит абрис на местности – это схематически составленный чертеж, который отображает объекты, необходимые для составления топографического плана.

Результаты работ передаются кадастровому инженеру, который, в зависимости от поставленной задачи подготовит межевой план и карта(план) территории.

4. Государственная геодезическая сеть.

Для облегчения выполнения геодезических и картографических работ на территории России была создана государственная геодезическая сеть.

Рассмотрим подробнее, что же она собой представляет? Это сеть специально обозначенных точек земной поверхности, для каждой из которых определены координаты.
Сеть формировалась таким образом, чтобы точки внутри нее были расположены в виде геометрических фигур – чаще всего треугольников. Но также встречаются образуемые точками четырёхугольники и ломанные линии. Расстояние между ними всегда можно измерить и/или вычислить.

Каждая такая точка на местности – это геодезический пункт. На местности он закреплен путём возведения специального сооружения.

Существует три группы пунктов:
1) Плановые (определены координаты в плоскости);
2) Высотные (указана высота над уровнем моря);
3) Планово-высотные.

Геодезический знак — наземное сооружение, которое расположено на геодезическом пункте. Как правило, он нужен для установки геодезического прибора. Иногда на нем расположена площадка для работы специалиста.

Геодезический знак может быть деревянным, каменным, железобетонным или металлическим.

Лица, выполняющие геодезические и картографические работы, в ходе которых выявляются случаи повреждения или уничтожения пунктов государственной геодезической сети обязаны уведомлять федеральный орган исполнительной власти, уполномоченный на оказание государственных услуг в сфере геодезии и картографии, обо всех таких случаях, в Оренбургской области – это Территориальное Управлении Росреестра.

Сведения о пунктах ГГС возможно получить на сайте Росреестра. В электронной системе поиска материалов федерального фонда пространственных данных.

5. Точность измерений

Каждый геодезический инструмент будь то тахеометр или нивелир имеет свои характеристики, которые обеспечивают определенную точность измерений. Определенная погрешность возникает не только в зависимости от используемого оборудования и мастерства геодезиста, но и от погрешности, с которым установлен пункт ГГС.

Точность показывают программы, которые поставляются с GPS оборудованием. Геодезисты видят координаты, которые получили от каждого пункта и погрешность по каждому из них.

Точность топографической съемки масштаба 1:500 устанавливается СПИН «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».

1. Средние погрешности в плановом положении изображений предметов и контуров с четкими очертаниями не должны превышать 0.25 м.
2. Средние погрешности в плановом положении скрытых точек подземных сооружений, определенных с помощью трубокабелеискателей не должны превышать 0.35 м.
3. Средние погрешности в высотном положении предметов не должны превышать 0.2 м.

Существуют следующие категории земель:
1. Земли городов и поселков- 0.1 м.
2. Земли сельских населенных пунктов; земли пригородной зоны-0.2 м.
3. Земли сельскохозяйственного назначения: земли особо охраняемых территорий и другие земли землевладений и землепользований-2.5 м.
4. Земли лесного фонда, земли водного фонда, земли запаса и другие земли-2.5 м.

Часто можно услышать о том, что на точность результатов геодезической съемки негативно влияют:
-плохие погодные условия (осадки, ветер, туман)
-наличие технических средств, порождающих вибрации (соседство с железными дорогами, метро, гидроэлектростанциями и др.)
-зимнее время, когда температура держится около нуля градусов.

Компания «Региональный кадастровый центр» с опытом работы в данной сфере более 10 лет, ответственно заявляет: ничего из вышеперечисленного не влияет на точность геодезической и топографической съемки.

Источник

Тема: Общие сведения по геодезии. Предмет геодезии

1. Что такое геодезия

_______ Геодезия – это наука об измерениях на земной поверхности, выполняемых для изучения общей фигуры Земли, для составления планов и карт, для решения инженерных задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

_______ В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных научных дисциплин: высшую геодезию, топографию, инженерную геодезию, аэрофотогеодезию, картографию и космическую геодезию.

_______ Высшая геодезия занимается определением фигуры и размеров всей Земли и значительных ее частей.

_______ Топография занимается измерением и изображением на планах и картах земной поверхности.

_______ Инженерная геодезия занимается вопросами геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, при монтаже оборудования, при наблюдениях за вертикальными и горизонтальными смещениями инженерных сооружений и технологического оборудования.

_______ Аэрофотогеодезия занимается изучением методов и средств создания топографических карт и планов по материалам фотографирования Земли.

_______ Картография занимается изучением методов составления, издания и использования карт.

_______ Космическая геодезия занимается обработкой измерений, полученных при помощи искусственных спутников Земли, орбитальных станций и межпланетных кораблей.

_______ Геодезия имеет тесную связь с другими научными дисциплинами: математикой, астрономией, физикой, механикой, автоматикой, электроникой, географией, фотографией и черчением.

2. Предмет геодезии. Понятие о форме и размерах Земли

_______ Геоид – это геометрическое тело, ограниченное уровенной поверхностью.

_______ Уровенная поверхность – поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах, которые находятся в спокойном состоянии, продолженная под материками.

3. Способы изображения земной поверхности. Метод проекций в геодезии

_______ При изучении действительной поверхности Земли точки местности проецируют отвесными линиями на поверхность земного эллипсоида. Так как уровенная поверхность радиусом до 20 км может быть заменена плоскостью, при относительно небольших площадях, точки местности проецируют на горизонтальную плоскость. Положение полученных проекций точек может быть определено координатами.

_______ В результате перенесения точек на плоскость длины линий заменяют их горизонтальными проекциями, называемыми горизонтальными проложениями ; пространственные углы заменяются плоскими, и вся фигура заменяется проекцией на горизонтальную плоскость (рис. 2).

4. Системы координат, принятые в геодезии

_______ В геодезии применяются следующие системы координат:
• Географическая система координат,
• Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера,
• Полярная система координат.

4.1. Географические координаты

_______ С помощью географических координат, то есть широт ( φ ) и долгот ( λ ), определяют положение точки относительно экватора и начального меридиана.

_______ Широтой (φ) точки называется угол, составленный отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора.

_______ Долготой (λ) точки называется двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью начального меридиана.

4.2. Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера

_______ Изображение осевого меридиана принимается за ось абсцисс (x), изображение экватора – за ось ординат (y). За начало координат принимают точку пересечения осевого меридиана с экватором.

Зональная система плоских прямоугольных координат Гаусса–Крюгера

_______ Зная географические координаты точки земной поверхности, можно вычислить зональные прямоугольные координаты, и, наоборот.

4.3. Полярная система координат

_______ В полярной системе координат используются полярные углы и расстояния. Подробнее эта система будет рассмотрена в последующих лекциях.

5. Системы высот, принятые в геодезии

_______ Абсолютная высота – длина перпендикуляра, опущенного из точки на уровенную поверхность, принятую за начало отсчета (поверхность эллипсоида).

6. Ориентирование линий

_______ Ориентировать линию – значит определить ее направление относительно исходного меридиана.

_______ Азимуты изменяются от 0º до 360º.

_______ Азимут одной и той же линии в разных ее точках различен. Меридианы разных точек не параллельны между собой, так как они сходятся в точках полюсов. Отсюда азимут линии в разных ее точках имеет разное значение. Угол между направлениями двух меридианов называется сближением меридианов и обозначается γ.

_______ Для перехода от магнитного азимута к истинному надо знать величину и название склонения магнитной стрелки δ. Склонение магнитной стрелки указывается в зарамочном оформлении листа топографической карты.

_______ Дирекционным углом называется горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии ему параллельной по часовой стрелке до направления данной линии. Обозначается буквой α.

_______ Дирекционные углы бывают прямыми и обратными (рис.10).

_______ Обратный дирекционный угол вычисляется по формуле:

_______ Румбом называется острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления осевого меридиана (северного или южного) до данной линии (r).
Румб всегда сопровождается названием четверти, в которой расположена линия (рис. 11).

7. Съемки

_______ Для составления планов и карт необходимо на местности производить геодезические измерения. Комплекс таких измерений называется съемкой.

Источник

Возникновение математической науки позволило методами наблюдений и математических абстракций выдвигать новые понятия, выводить из них аксиомы, на основе которых путем логического мышления обосновывались другие новые положения и понятия. Таким образом, начинался зарождаться будущий математический аппарат для обеспечения всех вычислительных процессов в геодезии.

Интересные факты и этапы развития геодезии

Первым человеком, предположившим шарообразную форму нашей планеты, был древнегреческий математик и философ Пифагор (570 – 490 годы до нашей эры). Его идея о вращении Земли вокруг оси в течение суточного периода, а за год вокруг Солнца, получила научное подтверждение польским астрономом Николаем Коперником (1473-1543). Его учение о гелиоцентрической системе стала своего рода началом первой научной революции.

Выдающимся событием следует считать деятельность персидского астронома, математика, геодезиста и философа Аль-Бируни (973-1048годы). В области геодезии он производил расчеты по определению радиуса Земли. Удивительные результаты вычислений Аль-Бируни получил при определении длины дуги меридиана угловой величиной в один градус на 32 параллели северной широты значением в 110,278км. При современных измерениях были получены линейные значения дуги в 110,895км.

Эти яркие события по определению формы и размеров Земли, измерениям на ее поверхности характерны по своему предмету исследований учеными в первый период развития геодезии.

Началом второго этапа в эволюционировании геодезической науки считаются времена морских путешествий и географических открытий: четырех экспедиций в Америку Христофора Колумба (1492-1504), трех мореплаваний в Индию Васко да Гама (1497-1524), кругосветки Фернана Магеллана (1519-1522).

В это период происходят важнейшие изобретения в геодезии:

Третий период характерен разрешением многих геодезических задач:

В современный период значительным продвижением в геодезической отрасли являются использование спутниковых технологий, появление глобальных навигационных систем позиционирования, новых физических методов измерений, геоинформационных и компьютерных систем.

Что изучает геодезия

Современная геодезия представляет собой многогранную отрасль, которые складываются в результате научных и учебно-методических отношений, производственных и технологических процессов между частными лицами и юридическими субъектами, государственными учреждениями и различными организациями, занимающимися вопросами, связанными с деятельностью по изучению, использованию земной поверхности Земли в различных направлениях и обязательному геодезическому контролю.

Предметом изучения геодезической науки служит:

Основные задачи геодезии

Невозможно представить себе ни одного хозяйствующего субъекта, ни одну область экономики без присутствия и участия в них практической геодезии. По правде сказать, многие из них не подозревают или не знают о такой связи. Главное, что геодезическая отрасль востребована и решает многие практические задачи:

Структура геодезии

С эволюцией человеческой деятельности в разных областях, научно-технического и технологического прогресса геодезическая наука развивалась. В ней сформировались новые направления. В ее состав входят многие научные и практические области, которые решают свои задачи. К таким относятся:

Связи геодезии с науками

В настоящее время настолько широки, что можно все и не перечислить. Несомненно, первой наукой, из которой можно сказать, и произошла геодезия это геометрия. Далее перечислим все остальные общие дисциплины, с которыми геодезия находится в контактах:

Правовые отношения в геодезии

В геодезии функционируют на основе многих правовых актов федеральных законов, кодексов, концепций, постановлений, государственных и отраслевых стандартов, приказов, инструкций, положений, норм и правил.

Основополагающим из всех считается Конституция, а именно статья 71 подпункт р), где собственно сказано, что геодезия и картография находится в правовом ведении государства.

Вторыми по степени важности, после главного закона страны, считаются федеральные законы. В них поднимаются такие понятия и вопросы:

Производственные отношения в геодезии регулируются техническими и нормативными документами, регулирующими различную геодезическую деятельность. Среди них следует выделить целый список:

Как правило, во всей нормативно-технической документации устанавливаются определенные технические и организационные требования, правила и нормы их исполнения. Все такие документы должны быть утверждены и приняты к исполнению соответствующими структурами и субъектами. Предназначаются для служб и предприятий ведущих геодезическую, маркшейдерскую, землеустроительную, строительную, картографическую и иную деятельность, требования которых распространяется для их выполнения.

Источник