КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ВЫСШЕЙ ГЕОДЕЗИИ

Высшая геодезия — наука, изучающая форму и раз­меры Земли, а также методы точных измерений на поверхности Земли с целью определения взаимного по­ложения отдельных ее точек.

Физическая поверхность Земли является очень слож­ной в геометрическом отношении. Поэтому за поверх­ность Земли принимают уровенную поверхность, совпа­дающую со средним уровнем воды в океанах.

Геоидом называют фигуру, образованную уровенной поверхностью мирового океана, продолженной под материками и в каждой своей точке перпендику­лярной к направлению силы тяжести.

Поверхность геоида сложная, математически не­правильная, зависит от физических особенностей строе­ния Земли (структуры и распределения, масс внутри Земной коры). Поэтому при обработке результатов геодезических измерений используют поверхность эл­липсоида, получаемого вращением эллипса вокруг его малой оси —оси вращения Земли.

Референц-эллипсоид — эллипсоид вращения, по размерам полуосей, сжатию и ориентированию близкий к поверхности геоида.

До 1946 г. для обработки геодезических измерений на территории СССР применялся эллипсоид Бесселя (1841 г.), большая полуось которого

а = 6377 397,155м и сжатие = 1:299,152.

Исследования многочисленных астрономо-геодезических н гравиметрических работ, произведенных на территории Советского Союза, показали, что размеры эллипсоида Бесселя не соответствуют действительным размерам Земли и он неудачно ориентирован относи­тельно геоида. Поэтому в 1946 т. в Советском Союзе была введена единая система координат 1942 т, и при­нят эллипсоид Ф. Н. Красовского, большая полуось ко­торого и сжатие соответственно равны: а= 6 378 245 м; = 1 : 298,3.

Начальным пунктом в новой системе служит центр круглого зала Пулковской обсерватории, координаты которого приняты: широта В =59 , долгота

Lо =30 19’42",09_t исходный азимут с пункта Саблино на пункт Бугры

Ао « 317°02’54”^/,29.

Перевычисление всех основных геодезических работ в систему координат 1942 г. в настоящее время закончено.

Общегосударственная система плоских прямоугольных координат

Для решения различных инженерно-геодезических и маркшейдерских задач пользуются плоскими прямо­угольными координатами.

Наиболее удобной для этих целей является кон­формная (равноугольная) проекция Гаусса, сохраняю­щая подобие бесконечно-малых фигур и с медленно изменяющимся масштабом вблизи начального (осево­го) меридиана. Все вычисления ведут на плоскости, вво­дя незначительные поправки в измеренные на поверх­ности Земли длины и углы.

Общегосударственная система координат СССР представляет ряд меридиональных полос (координат­ных зон) шириной. 6 по долготе, со средним меридианом, имеющим долготу от Гринвича

Lо= 6°N.— 3°, где N —»Номер координатной зоны.

Каждая полоса образует самостоятельную систему координат, в которой средний осевой меридиан служит осью абсцисс х_г экватор—осью .у, а их пересечение — началом координат.

Масштаб вдоль осевого меридиана принят равным единице.

В связи с тем, что в СССР на краях 6-градусной зоны (У_тах 270 км) относительное искажение длины, равно 1:1100, при производстве съемок в круном масштабе применяют 3-градусные зоны со средними - осевыми меридианами, имеющими; долготу от Гринвича Lo =3 No,

где N₀ — номер 3ех традусной зоны.

Искажение длины в этом случае в четыре раза меньше, чем в пределах -6-градусных зон.

Ордината в общегосударственной системе коорди­нат выразится формулой

У = 1000 кмN + 500км +У,

где N — номер координатной зоны;

У —обычная ордината.

Чтобы избежать отрицательных ординат, к ней при­бавляют 500 км. Для редуцирования длины линий с поверхности эллипсоида на плоскость проекции вводится поправка:

= +0,01226 S₀У² _м ; S = S₀ +

где S₀ — длина линии на поверхности эллипсоида, км;

S — длина линии на плоскости проекции, км;

у_т — средняя ордината, км.

При редуцирований на плоскость проекции направ­лений в последние вводится поправка (для коротких сторон)

= — 0,00253 (х₂ — х ₁)у_м ,

где Х₂ и Х₁— абсциссы конечных точек линии.

Формула перехода от геодезического азимута А к дирекционному углу на плоскости

,

где — плоское сближение меридианов (угол между линией, параллельной оси х, и изображением меридиана данной точки), определяемое по фор­муле

= 32,26 у tg В,

где у — ордината, км;

В — географическая широта.

Практическая астрономия. Задачи практической астрономии

Практическая астрономия в геодезических и маркшейдерских работах осуществляет важнейшую задачу — центрирование и ориентирование назем­ных съемок, т. е. определение исходных координат и направления в опор­ной сети.

С помощью приемов практической астрономии можно получить:

а) географические координаты пункта;

б) истинный (астрономический) азимут направления.

Приемы практической астрономии являются также средством контроля геодезических работ, особенно при избыточных определениях азимута. В то же время избыточные определения географических координат (на геоиде) тех пунктов, которые имеют геодезические координаты (на эллипсоиде), дают материалы к изучению фигуры Земли.

В маркшейдерской практике применяются главным образом определе­ния истинных азимутов в триангуляционных сетях (в районах с неразвитой сетью триангуляции) и для контроля вытянутых полигонов или удаленных пунктов аналитических сетей.

Методы практической астрономии основаны на наблюдениях звезд и Солнца. Решение задач практической астрономии заключается в опреде­лении направления меридиана, положения полюса мира для места наблюде­ния и нахождения местного времени для момента наблюдения.

КАРТОГРАФИЯ.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Свое современное, обширное и разностороннее содержание картография приобрела в результате многовекового развития. Это развитие происходило в процессе решения усложняющихся практических задач, выдвигаемых чело­веческой деятельностью.Исследования Земли и изменение представления о виде ее поверхности требовало изменения способов ее изображения. Таким образом, развитие кар­тографии следовало за изучением Земли, за развитием географии, геодезии и астрономии.Народы Советского Союза приняли достижения культуры античного мира непосредственно от ее творцов. «Армянская география» VII века на­шей эры излагает учение «Географии» создателя древней геоцентрической системы мира Птолемея, Хорезмийские (древний Хорезм находился на тер­ритории Узбекской ССР) ученые Хорезми и Бируни внесли свой богатый вклад в арабскую культуру, преемницу греческой.

Картография древней Руси развивалась самобытно. Первые западно­европейские карты Московского государства XVI века составлялись по рус­ским материалам. Первым достоверным документом русской картографии является «Большой чертеж» (1550—1570 гг.)—маршрутная карта с насе­ленными пунктами, сухими и водными путями. Известно о большом коли­честве карт, хранившихся в русских государственных фондах в XVI—XVII веках.

Петром I русская картография была поставлена на научную основу, и в 1698 г. было положено начало печатания карт в России. Развернулись обширные работы по изучению страны. В 1739 г. был учрежден специаль­ный Географический департамент, и уже в 1745 г. Академией наук был издан Атлас России, заслуживший высокую оценку современников.

Разносторонний гений М. В. Ломоносова обогатил и русскую картогра­фию. Находясь с 1757 г. во главе Географического департамента, ои стал осу­ществлять обширные географические работы.

В 1797 г. было учреждено Депо карт для производства геодезических» топографических и картографических работ, которое осуществило обширные съемки совместно с военным ведомством.

После Великой Октябрьской социалистической революции геодезические и картографические работы получили колоссальный размах, плановость и научное обоснование. Эти работы осуществляются Главным управлением геодезии и картографии при Министерстве МВД СССР.

Заканчивается сплошная съемка всей страны в масштабе 1 : 100 ООО и совершается переход к сплошной съемке в одном из крупных масштабов.

Одновременно с этим требования социалистического строительства и освоение окраин СССР выдвигают необходимость в специальных картах, при­менительно к разнообразным конкретным заданиям. Все эти задания успешно выполняются советскими картографами — учеными и производственни­ками.

Задачи картографии и типы карт