Передмова

Навчальна дисципліна "Основи геодезії і картографії" відноситься до природничого циклу і є базовою для вирішення задач, що викладаються в спеціальних дисциплінах студентам, які вивчають інформаційні управляючі системи і технології.

В даний час створюються принципово нові прилади, удосконалюються старі; вводяться нові методи геодезичних вимірів і картометрії, обробки вимірів із застосуванням геоінформатики.

Подальший розвиток одержали геодезичні роботи на всіх напрямках - від наукових до робіт практичного призначення.

Вивчення розмірів і форм Землі, її зовнішнього гравітаційного поля проводиться з використанням комплексних досліджень: спостереженнями з космосу, а також астрономічних і астрономо-гравіметричних вимірів.

Прогрес у розвитку топографо-геодезичних робіт і картографічного виробництва пов'язаний безпосередньо з використанням космічної техніки. Зростаючий розвиток народного господарства неможливо здійснити без зйомок з космосу. Можливості вже створеної космічної бортової апаратури такі, що одержувана з орбіти відеоінформація по своїй здатності дозволяє створити більшість карт встановленого масштабного ряду.

Базовою компонентою вивчення дисципліни "Основи геодезії і картографії " є знайомство з картографією як наукою, що вивчає земну поверхню в геометричному відношенні і способи зображення її на площині у вигляді топографічної карти. Вивчення проекцій, які входять до складу картографії, їхніх властивостей, методів створення і використання.

Студенти повинні знати основні методи і прийоми роботи з топографічними картами й аерофотокосмічними знімками різних масштабів для одержання кількісних характеристик при вивченні різних природних явищ і змін ландшафтів, пов'язаних з антропогенною діяльністю.

Студенти повинні одержати необхідні знання про топографічні зображення земної поверхні на картах і планах, методах зйомки земної поверхні, будову і роботу геодезичних інструментів, методи обробки матеріалів вимірів, способи побудови планів і картографічних зображень.

1 Програма курсу

1) Предмет, основні задачі і структура дисципліни. Зміст і дослідницькі прийоми геодезії і картографії, зв'язок з іншими дисциплінами.

Використання геодезії і картографії в різних областях народного господарства. Задачі, розв'язувані різними областями геодезії.

2) Метод проекцій. План, карта, профіль. Умовні знаки топографічних карт і планів. Картографічне зображення земної поверхні на площині, геометрична сутність і математична основа карт. Класифікація і використання топографічних карт, планів місцевості, спеціальних карт. Поняття про топографічну зйомку.

3) Система координат. Положення точок на земній поверхні.

Географічні і зональні координати. Системи координат, що використовуються в топографії. Географічна і кілометрова сітки топографічної карти. Визначення прямокутних і географічних координат по карті. Визначення положення осьового меридіана і перехід від географічних координат до прямокутних.

4) Зображення рельєфу на картах і планах. Задачі, розв'язувані по карті в горизонталях. Основні елементи і форми рельєфу. Способи зображення рельєфу за допомогою горизонталей, властивості горизонталей. Вивчення рельєфу місцевості по топографічній карті, визначення абсолютних висот і відносних перевищень, побудова профілю місцевості по заданому напрямку. Визначення крутості схилів; прокладення по карті маршрутів із заданою крутістю.

5) Визначення площі топографічної поверхні. Визначення площі контурів. Визначення площ, побудованих у різних масштабах. Способи визначення площ: за формулами геометричних фігур; спосіб палетки; механічний спосіб, за допомогою планіметра. Визначення ціни поділки і площі контурів за допомогою планіметра для карт різних масштабів.

6) Лінійні виміри. Лінійні виміри на місцевості. Далекомірні прилади і їх будова. Орієнтування на місцевості. Поняття про орієнтування. Азимути ліній, дирекційні кути і магнітні азимути ліній, їх взаємозв'язок. Орієнтування ліній на місцевості і на плані, закріплення ліній на місцевості.

7) Планові зйомки. Теодолітна зйомка. Будова і перевірки теодоліта. Орієнтування теодолітних ходів, зйомка ситуації. Вимір горизонтальних кутів. Обробка матеріалів теодолітної зйомки і побудова плану.

8) Державна висотна геодезична мережа. Сутність і види нівелювання. Геометричне нівелювання. Нівеліри і нівелірні рейки, їх будова і перевірка. Нівелювання магістралі. Повздовжнє і поперечне нівелювання, нівелювання поверхні. Обробка результатів нівелювання і побудова профілю місцевості.

9) Бусольна й окомірна зйомки. Тахеометрична і мензульна зйомка, їх сутність і відмінні риси; прилади які застосовуються, і засоби обробки результатів вимірів. Барометричне нівелювання. Побудова плану місцевості в горизонталях.

10) Короткі зведення про теорію похибок геодезичних вимірів. Основні зведення по фототопографії.

11) Картографічна інформація в ГІС (ГІС - географічні інформаційні системи). Просторова інформація в ГІС. Технологія введення інформації в комп'ютер. Растровий і векторний методи формалізації просторової інформації. Картометричні і картографічні операції. Аналіз рельєфу, цифрові моделі рельєфу та їх побудова.

Задание 1. Определение географических координат.

Задачей картометрии является разработка методики и технических приемов извлечения информации, содержащейся в документах, на которых различными способами изображена земная поверхность (карты, планы, профили, аэрофотоснимки, космические снимки) с целью получения количественных характеристик изображенных на них объектов.

Важнейшая задача картометрии заключается в определении координат точек местности.

Положение любой точки на поверхности Земли определяется географическими, плоскими прямоугольными и полярными координатами.

В системе географических координат местоположение точки определяется широтой и долготой. (Рис. 1).

Рис. 1 Географические коор­динаты

- географическая широта

- географическая долгота

Угол между плоскостью экватора и отвесной линией, проходящей