35

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ГЕОДЕЗИИ

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ГЕОДЕЗИИ

Геодезия —наука, изучающая форму и размеры поверхности всей Земли или отдельных ее частей путем измерений, вычислительной обработки их, построений карт, планов, профилей и методы использования результатов измерений и построений, при решении инженерных, экономических и других задач. Она возникла в глубокой древности и развивалась с ростом потребности человека в жилье, возделывании растений, делении земельных массивов на участки, строительстве каналов для орошения, осушения земель и соединения рек и морей, строительстве дорог и мостов, изучении водного режима рек, морей и водных бассейнов, строительстве поселков, городов, мелких и крупных культурных, промышленных и технических сооружений, шахт и туннелей, изучении природных богатств страны и т. п.

Для проведения всякого мероприятия, связанного с использованием земли в сельском и лесном хозяйстве, для строительства сооружений требуется изучение земной поверхности, ее форм рельефа, расположения объектов на ней и прежде всего производство специальных измерений, вычислительная обработка их и составление карт, планов и профилей, которые служат основной продукцией геодезических работ и дают представление о форме и размерах поверхности всей Земли или отдельных ее частей. Поэтому в задачи геодезии входит изучение методов:

1. измерений линий и углов па поверхности земли, под землей (в шахтах, туннелях), над землей (при аэрофотосъемке, при использовании искусственных спутников Земли и ракетно-космической техники) с помощью специальных геодезических приборов;

2. вычислительном обработки результатов измерений с использованием электронно-вычислительной техники;

3. графических построений и оформления карт, планов и профилей;

4. использования результатов измерений и графических построений при решении задач промышленного, сельскохозяйственного, транспортного, культурного строительства, научных исследовании и др.

Карты, планы и профили необходимы для решения самых разнообразных задач и, в частности, для проектирования границ земельных участков при землеустройстве, водоемов, каналов, дорог, строении и пр. Проектирование, связанное с определением площадей участков, расчетами и графическим нанесением проектных линий на проектные материалы, а затем перенесение проекта в натуру, т. е. определение положения границ участков, осей дорог, каналов, линий застроек и др. на местности, согласно проекту производятся также методами геодезии. В процессе строительства сооружений методами геодезии наблюдают за вертикальностью стен, горизонтальностью балок, а в процессе их эксплуатации следят за деформацией и осадками.

Большая роль принадлежит геодезии в проведении государственного земельного кадастра, направленного на организацию «эффективного использования земель и их охраны, планирования народного хозяйства, размещения и специализации сельскохозяйственного производства, мелиорации земель и химизации сельского хозяйства, а также осуществления других народнохозяйственных мероприятий, связанных с использованием земель». Большую роль играет геодезия в оборонных мероприятиях страны. Карта — необходимый документ для ведения боевых операций войск.

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.

Специалисты-геодезисты при осуществлении большого количества мероприятий в народном хозяйстве страны первыми отправляются на объект работ для измерений на местности, составления карт, планов и профилей, необходимых при проектировании сооружений, участвуют в составлении проектов и перенесении их в натуру.

Геодезия как инженерная * наука в своем развитии опирается на математику, физику, тесно связана с географией и геологией, геоморфологией и почвоведением, земледелием и геоботаникой, землеустроительным проектированием и экономикой сельского хозяйства, мелиорацией и дорожным делом, астрономией и геофизикой и др.

* Геодезию, рассматривающую комплекс геодезических работ, выполняемых при изысканиях, проектировании, перенесении проектов в натуру, строительстве и эксплуатации различных сооружений, включая наблюдения за их осадками и деформациями, при монтаже оборудования, при эксплуатации природных богатств страны, называют прикладной (инженерной) геодезией.

2. РОЛЬ ГЕОДЕЗИИ В ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВЕ

Государственное землеустройство, включающее систему мероприятий по организации полного, рационального, эффективного использования и охране земельных ресурсов страны, образованию и совершенствованию землепользовании, организации территории и повышению культуры земледелия в сельскохозяйственных предприятиях имеет тесную связь с геодезией. В землеустроительные действия входит: образование новых, а также упорядочение существующих землепользовании с устранением чересполосицы и других неудобств в расположении земель, уточнение и изменение границ землепользовании на основе схем районной планировки; внутрихозяйственная организация территории колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предприятий, организаций и учреждений с введением экономически обоснованных севооборотов и устройством всех других сельскохозяйственных угодий (сенокосов, пастбищ, садов и др.), а также разработка мероприятий по борьбе с эрозией почв; выявление новых земель для сельскохозяйственного и иного народнохозяйственного освоения; отвод и изъятие земельных участков; установление и изменение городской черты, поселковой черты и черты сельских населенных пунктов; проведение топографо-геодезических*, почвенных, геоботанических и других обследований и изысканий.

* Топографией называют научную дисциплину (раздел геодезии), изучающую земную поверхность в геометрическом отношении, а также способы ее изображения.

Для проведения землеустроительных мероприятий требуются планы, карты и профили, на основании которых определяется существующее состояние земельного фонда; затем путем экономических расчетов устанавливают потребность в составе земель для тех или иных целей, после чего на планах и картах проектируют объекты землеустройства (участки, поля) и, наконец, границы спроектированных объектов переносят на местность. В этом сложном процессе землеустройства геодезические действия часто выполняют параллельно с землеустроительными.

Геодезические работы производятся также в связи с проведением осушительной или оросительной мелиорации земель, планировки сельских населенных пунктов и других мероприятий, снизанных с землеустройством.

В проведении землеустроительных мероприятий под руководством землеустроителя участвуют различные специалисты: геодезисты и топографы, почвоведы и геоботаники, мелиораторы и дорожники, агрономы и строители, гидрогеологи и много других, которым также необходимы планы и карты.

§ 3. Исторические сведения

Необходимость проведения геодезических работ возникла у человечества в глубокой древности. Народы Индии, Египта, Греции и других стран за несколько тысячелетий до нашей эры вели геодезические работы в целях строительства каналов, возведения сооружений, деления земельных массивов на части, о чем свидетельствуют произведенные раскопки и уцелевшие памятники. Само слово «геодезия» в переводе с греческого языка означает «землеразделение», поэтому оно, по-видимому, связано с работами по размежеванию земельных участков.

О геодезических работах в России, производившихся несколько столетий назад, свидетельствуют летописи, чертежи, надписи на камнях и др. Древнейшим памятником является так называемый Тьмутараканский камень, найденный в 1792 г. вблизи города Тамань и в настоящее время находящийся в Ленинградском Эрмитаже. На этом камне сохранилась надпись, свидетельствующая о том, что в 1068 г. князь Глеб измерил расстояние длиной около 20 км между Керчью и Таманью по льду через Керченский пролив. Однако большинство этих памятников относится к периоду, отделяющему нас не более чем на 4 столетия.

В нашей стране геодезия также возникла в связи с необходимостью определять площади земельных участков и делить их на части. Правда, во время писцовых межеваний (XV—XVII вв.) измерение линий по границам участков производилось редко, а измерение углов между линиями в то время не было известно. Площади определяли обычно по четвертям (единицам измерения объемов) высеваемого зерна, по копнам скашиваемого сена и другими косвенными способами. Линейными мерными приборами были веревки.

Для определения площадей участков применяли не всегда верные правила. Так, площадь трапеции определяли как произведение полусуммы оснований не на высоту, а на одну из боковых сторон; площадь всякого треугольника — как произведение половины меньшей стороны на одну из двух других сторон; а площадь неправильного четырехугольника — как произведение полусумм противоположных сторон.

Постановке техники измерений на научную основу способствовали изданные книги: «Арифметика» Л. Ф. Магницкого в 1703 г., содержащая первоначальные сведения о методах практической геометрии, и «Геометрия словенски землемерие или приемы циркуля и линейки», напечатанная впервые гражданским шрифтом в 1708 г.

Мероприятия Петра I, связанные с заселением Ингерманландии * русскими, составление карты России и генеральное межевание ** уже производились па основе новой геодезической техники измерений. Веревки были заменены металлическими цепями, а для измерения углов стали применять астролябии.

*Ингерманландия — старинное название земель по Неве и Финскому заливу, отвоеванных Петром I у шведов.

*Генеральное межевание — установление границ частных земельных владений, являющееся государственным мероприятием и проводившееся в интересах помещиков-крепостников с 1765 по 1861 гг. в 36 губерниях России.

В 1739 г. был учрежден Географический департамент Петербургской академии наук, занимавшийся работами по составлению карт страны. В 1758—1763 гг. этим департаментом руководил М. В. Ломоносов.

В 1822 г. основан Корпус военных топографов, выполнявший геодезические, топографические и картографические работы военного и общегосударственного назначения.

В XIX в. начали проводиться геодезические работы по построению геодезических сетей и градусные измерения по меридиану под руководством русских ученых-геодезистов К. И. Теннера, В. Я Струве, Ф. Ф. Шуберта и др. Эти работы, отличающиеся по тому времени наивысшей точностью, имели большое научное значение. Они оказали решающее влияние на развитие теории геодезии и методов геодезических и астрономических работ во всем мире.

Большие геодезические работы, проведенные при генеральном межевании и завершившиеся изготовлением генеральных уездных планов и губернских атласов, послужили материалом для изготовления карт страны.

С развитием капитализма в России после реформы 1861 г. проводилось специальное (частное) межевание, однако итоги генерального межевания были основой земельно-правовых отношений в России до Великой Октябрьской социалистической революции. Геодезические работы в этот период проводили главным образом для нужд сельского хозяйства, военного дела и строительства путей сообщения. Потребность в геодезических работах была небольшая, и геодезия развивалась очень медленно. Геодезические съемочные работы производились и планы составлялись, как правило, на отдельные небольшие участки владений помещиков и крестьянских общин, и лишь в гористой местности Кавказа, а также на территории Полтавской и Черниговской губерний съемочные работы производились на крупных земельных массивах. Для измерений углов и линий еще часто применяли астролябии и мерные цепи.

После Великой Октябрьской социалистической революции требования к производству геодезических работ возрастали с каждым годом. Уничтожение частной собственности на землю и ликвидация помещичьих владений вызвали необходимость выполнения больших работ по отводу земель совхозам и колхозам, уравнительному распределению земель между селениями и сельскохозяйственными объединениями, устранению дальноземелья, чересполосицы и других недостатков землепользования. Возникла необходимость производить съемки на больших площадях, включающих большое количество землепользовании.

Для проведения восстановительных мероприятий после военной разрухи начались геодезические работы, связанные с обновлением и составлением карт. Чтобы координировать все геодезические работы, проводимые на территории молодой советской республики, и упорядочить геодезическое и картографическое дело* 15 марта 1919 г. Советом Народных Комиссаров был издан декрет об учреждении Высшего геодезического управления, * подписанный В. И. Лениным.

Приведение в единую систему большого числа перекрывающихся съемочных работ, выполняемых различными ведомствами, вызвало изменение техники геодезических измерений и их вычислительной обработки. Новые требования землеустройства заставили производить съемку рельефа местности специально для сельскохозяйственных целей. Вскоре появился новый вид съемки—аэрофотосъемка, которая в 1927 г. начала применяться на Украине и в Средней Азии. В 1927—1928 гг. в Фергане, на Украине и в Московской губернии были поставлены опытные работы по использованию аэрофотоматериалов (аэрофотоснимков, фотопланов) для составления землеустроительных проектов и перенесения их в натуру, в результате которых установлено, что фотопланы как в отношении полноты и точности, так и в отношении удобств пользования ими при землеустроительных работах имеют ряд преимуществ перед планами наземных съемок. Это объясняется в первую очередь тем, что фотографическое изображение местности дает возможность составить более детальное и полное представление о растительности, почве и других факторах, которые вместе с экономическими условиями определяют направление полеводства и хозяйства.

Вопрос о массовом внедрении аэрофотосъемки в землеустройство был решен в тот исторический период, когда в 1929 г. советский народ под руководством партии и правительства встал на путь решительной реконструкции сельского хозяйства на базе сплошной коллективизации. Этот период был крупным переломом в развитии геодезии не только в сельском хозяйстве, но и в народном хозяйстве в целом.

В 1935 г. был принят Примерный устав сельскохозяйственной артели, по которому за колхозами закрепились земли навечно. При закреплении земель потребовалось большое количество землеустроителей и геодезистов для проведения геодезических работ. Большую роль при этом сыграла аэрофотосъемка. По окончании работ по закреплению земель за колхозами возникла потребность в плановом материале в связи с внутрихозяйственным землеустройством. Эта потребность еще больше увеличилась, когда в 1939 г. были четко определены задачи, стоящие перед землеустроительными органами, о наведении порядка на колхозных землях, о введении правильных севооборотов и др.

Во время Великой Отечественной войны геодезические работы в сельском хозяйстве продолжались.

В послевоенный период продолжалось строительство сел, новых городов, заводов, фабрик, крупнейших в мире гидроэлектростанций и оросительных систем. Выполнялись большие работы по укрупнению колхозов.

20 марта 1974 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР принял постановление «О мерах по дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР», в котором подчеркивается, что основным звеном в дальнейшем развитии сельского хозяйства зоны является мелиорация. К 1990 г, намечено провести осушение земель на площади 9—10 млн. га, в том числе закрытым дренажем 7—8 млн. га, орошение земель для создания орошаемых пастбищ и развития овощеводства вокруг промышленных центров на площади 2—2,5 млн. га и проведения культур технических работ на землях, не требующих осушения, на площади 8—10 млн. га.