Предмет и задачи геодезии.Геодезия – наука, изучающая форму и размеры поверхности Земли или отдельных ее участков путем измерений, вычислительной обработки их, построения карт, планов, профилей, которые используют при решении инженерных, экономических и других задач. В задачу геодезии входит изучение методов: 1. Измерений линий и углов на поверхности Земли, под землей и над землей с помощью специальных геодезических приборов;

1. Вычислительной обработки результатов измерений и создания цифровых моделей местности с использованием электронно-вычислительной техники;

2. Графических построений и оформления карт, планов и профилей с использованием машинной графики;

3. Использования результатов измерений и графических построений при решении задач промышленного, с/х, транспортного, культурного строительства, научных исследований, землеустройства, земельного и других кадастров.

Важна геодезия и в проведении оборонных мероприятий. Перед геодезией стоят также большие научные задачи по определению формы и размеров Земли как планеты, изучению горизонтальных и вертикальных движений земной коры, составлению карт больших районов, областей, стран и всего мира. Геодезия как инженерная наука опирается на математику, физику, тесно связана с астрономией и геофизикой, географией и геологией, геоморфологией и почвоведением, земледелием и геоботаникой, землеустроительным проектированием и экономикой с/х, мелиорацией, дорожным делом и др.

Понятие о форме и размерах Земли.При решении ряда геодезических задач требуется знать форму и размеры Земли, которая не является правильным геометрическим телом. ЕЕ физическая поверхность очень сложная, ее невозможно выразить какой-либо математической формулой. Поэтому в геодезии введено понятие уровенной поверхности. Уровенной называют выпуклую поверхность, касательная к которой в любой точке перпендикулярна направлению отвесной линии. Ур.пов-ть мысленно можно провести через любую точку на поверхности Земли, под землей и над землей. Реально уровенную поверхность можно представить как водную пов-ть пруда, озера, моря, океана в споколйном состоянии. Поверхность мирового океана, мысленно продолженная под сушей, названа поверхностью геоида, а тело, ограниченное ею – геоидом. Исследования формы Земли показали, что она сплюснута с полюсов, вследствие вращения Земли вокруг своей оси. Поэтому в качестве математической поверхности, характеризующей форму Земли, принимают поверхность такого эллипсоида вращения, который по форме наиболее близко подходит к поверхности геоида. Размерами эллипсоида являются длины его большой а и малой b полуосей, а также сжатие, которое определяют по формуле: α=(a-)/a. На протяжении двух последних столетий ученые неоднократно определяли размеры Земного эллипсоида. Результаты, полученные Деламбром, имеют историческое значение. Одна десятимиллионная часть четверти меридиана Деламбра(парижского)была принята за единицу длины в метрической системе – метр. Результатами, полученными Бесселем, пользовались в России до 1946г. В 1940г. советские геодезисты под руководством Красовского получили наиболее точные и достоверные размеры земного эллипсоида, которые были приняты для геодезических работ в 1946г.  При приближенных расчетах поверхность эллипсоида принимают за поверхность шара с радиусом 6371,1км. Для небольших участков земной поверхности поверхность эллипсоида принимают за плоскость.

Виды масштабов. Точность масштабов.

Степень уменьшения изображения на планах и картах контуров местности называют масштабом или отношение длины линии на плане, карте к длине горизонтального проложения соответствующей линии на местности. L-длина линии на местности, а l- длина этой линии на плане, то масштаб определяется M=l/L. Масштаб, выражаемый простой дробью с единицей в числителе 1:N (1:500) называют численным. Знаменатель дроби – число, показывающее во сколько раз уменьшены предметы при изображении их на топографических планах или картах, профилях и строительных чертежах. Измерив длину линии на плане можно определить длину горизонтального проложения на местности.

1:10000, длина отрезка l=15 мм, то в натуре он равен L=l*N=15*10000=150 м.

Поэтому отрезок в натуре, соответствующий 0.1 мм на плане называют точностью масштаба.

Численный масштаб можно выразить в виде линейного масштаба. Он представляет собой прямую линию, разделённую на равные отрезки, называемые основанием масштаба. Этот отрезок соответствует определённому числу метров горизонтального проложения в натуре. Основание принимают 2 см. Левое основание делят на 10 равных частей. Точность линейного масштаба +- 0,5 мм.

Для измерения длин линий на топографических материалах (с точностью масштаба) пользуются поперечным масштабом. Для его построения на прямой откладывают основния масштаба, из концов которых выставляют перпендикуляры; левое верхнее и нижние основания делят на 10 равных частей и соответствующие точки соединяют прямыми. Наименьшее деление поперечного масштаба равно сотой доле основания. По масштабу с основанием 10 мм можно определить длины отрезков с точностью 0,1 мм.

Топографические условные знаки

Различные объекты местности изображаются на топографических и маркшейдерских картах и планах соответствующими условными знаками. Контурными (масштабными) условными знаками изображают очертания объектов в подобной форме, по ним можно определить размеры объекта в плане и его площадь.  Четкие контуры характерны для зданий и сооружений, и они на план наносятся соответствующими сплошными линиями. Нечеткие контуры местности (границы леса, пашни, луга, болота и др.), например березовой рощи на рис. 2.6, а, обозначаются пунктиром. Площадь внутри контура на плане заполняется условными знаками леса, вырубки, луга и т.д. Внемасштабные условные знаки применяют для изображения объектов, которые в масштабном уменьшении отображаются на плане раз мером в 0,3-0,1 мм и мельче. Тогда, например, колодцы, опоры линий электропередачи, столбы показывают увеличенными до 1-2 мм внемасштабными условными знаками, которые легко читаются. Линейные условные знаки используют для нанесения на топографический чертеж дорог, канав, оград, трубопроводов, кабелей и т.п. Изображения на плане и профиле дорог и рек, тоннелей, труб по ширине могут быть масштабными и внемасштабными. Условные знаки дополняют пояснительными надписями, например “пашня”, “огород”, “изрыто”, “просадки”, буквенными обозначениями и цифровыми данными. Например, на рис 2.6, а указаны характеристики объекта: березовая роща, 18 м – средняя высота деревьев, 0,35 м – средняя толщина ствола на высоте 1,5 м от поверхности земли, 5 м – среднее расстояние между деревьями.