Applied Geodesy. Historia branży

Treść artykułu

• Trochę historii
• System współrzędnych
• Narzędzia i sprzęt używany do produkcji pracy

Prace geodezyjne towarzyszą budowie dowolnego obiektu od etapu wyboru działki po oddanie do użytku gotowej konstrukcji. Branża ta przeszła długą drogę rozwoju od prymitywnych przyrządów pomiarowych do nowoczesnego sprzętu o wysokiej precyzji, zdolnego do określania położenia przestrzennego punktu pomiarowego w czasie rzeczywistym z milimetrową dokładnością. O kamieniach milowych w rozwoju geodezji i jej miejscu na współczesnym placu budowy opowiemy w serii artykułów poświęconych tej dziedzinie działalności człowieka..

Trochę historii

Od czasów starożytnych ludzkość odczuwała potrzebę określenia rzeczywistych odległości między obiektami i ich położenia przestrzennego względem siebie. Co więcej, budowa jakichkolwiek konstrukcji wielkogabarytowych była niemożliwa bez dokładnych obliczeń. Na przykład do budowy systemów irygacyjnych w starożytnym Egipcie w VI wieku pne. korzystali z najprostszych badań geodezyjnych, ponieważ aby kanał dotarł do rzeki, a nie do zarośli z krokodylami, trzeba było obliczyć i oznaczyć na ziemi kierunek i nachylenie wykopów. To dało impuls do rozwoju rolnictwa, a wraz z nim dobrobytu państwa egipskiego. Starożytni Grecy poszerzyli wiedzę Egipcjan, ale nauka, która określa kształt i rozmiar Ziemi, otrzymała szeroki rozwój wraz z rozwojem stosunków handlowych i nawigacji, kiedy konieczne było wyznaczenie dokładnego kursu z jednego punktu planety do drugiego.

W Rosji pierwsze wzmianki o pomiarach odległości pochodzą z 1068 r., Kiedy to z rozkazu księcia Tmutarakan Gleba szerokość Cieśniny Kerczeńskiej mierzono schodami po lodzie, w Ermitażu wciąż znajduje się pamiątkowy kamień o tym wydarzeniu. Geodezja zyskała szerszy rozwój podczas „okna na Europę” Piotra I, kiedy nawigatorzy i podróżnicy musieli mieć pod ręką szczegółowe plany ruchu. Prace te wykonali funkcjonariusze Jednostki Kwatermistrzowskiej. Wojna z Napoleonem w 1812 r. Ujawniła brak dokładności i braku materiałów kartograficznych, przede wszystkim wojskowych, co było sygnałem do powstania Korpusu Topografów Wojskowych w 1822 r..

Rozwój geodezji radzieckiej rozpoczął się wraz z podpisaniem przez VI Lenina w dniu 15 marca 1919 r. Dekretu Rady Komisarzy Ludowych „O ustanowieniu wyższej administracji geodezyjnej”. Data ta na długie lata będzie dniem wakacji zawodowych geodetów i specjalistów związanych z branżą. W maju 1967 r. Wydział geodezyjny zostanie przekształcony w Główną Dyrekcję Geodezji i Kartografii (w skrócie GUGK), która będzie podlegać bezpośrednio Radzie Ministrów ZSRR, która podkreśliła szczególny status tej branży. Po rozpadzie Związku zorganizowano Federalną Służbę Geodezji i Kartografii Rosji, która następnie została przeniesiona do Ministerstwa Rozwoju Gospodarczego, a następnie jej funkcje przekazano Federalnej Służbie Rejestracji Państwowej, Katastru i Kartografii. Dlatego z ubolewaniem zauważamy, że „złote lata” rosyjskiej geodezji jako nauki przypadają właśnie na okres sowiecki..

System współrzędnych

W przypadku pomiarów o wysokiej dokładności konieczne jest użycie tego samego układu współrzędnych i wysokości, aby uniknąć późniejszych problemów z „nakładaniem”. Jeżeli przeprowadzany jest przegląd budowlany, wówczas granicą prac jest zwykle skrzyżowanie głównych szlaków transportowych i punktów połączeń komunikacyjnych, które należy schematycznie przedstawić w załączniku do specyfikacji istotnych warunków zamówienia. Zwykle badania topograficzne dróg publicznych w miastach były już wykonywane w lokalnym układzie współrzędnych, dane są przechowywane w archiwum, a aby poprawnie obliczyć nachylenia terenu budowy, należy przeprowadzić pomiar pod budowę w podobnym układzie.

Początek prac nad ujednoliconym układem współrzędnych w naszym kraju sięga 1928 roku, kiedy zaproponowany przez F.N. Krasowskiego, program do budowy systemu triangulacyjnego – metoda tworzenia referencyjnej sieci geodezyjnej polegająca na określaniu współrzędnych poprzez pomiar kątów trójkątów, aw triangulacji klasy 1 długość boków tych „trójkątów” sięgała 25 km. Punkty, których współrzędne zostały określone tą metodą, nazwano punktami triangulacyjnymi. Następnie sieć trójkątów została podzielona na sieci 2–4 klas, które miały odpowiednio mniejsze odległości w linii wzroku między punktami. Klasa IV została podzielona na kategorie I i II, odległość między punktami wynosiła już 200-500 metrów. Współrzędne punktów wyznaczono metodą poligonometryczną tj. oprócz kątów za pomocą teodolitu mierzono również odległości między punktami za pomocą taśmy mierniczej lub dalmierza optycznego. To właśnie punkty poligonometrii klasy 4 i punkty poligonometrii kratowej są wykorzystywane głównie przez geodetów do prac miejskich.

Za pierwszy precyzyjny układ współrzędnych na terytorium ZSRR uważa się układ współrzędnych i wysokości z 1942 r. (SK-42) zatwierdzony w kwietniu 1946 r., A poziom wody w komorze instrumentalnej portu w Kronsztadzie (zero stopki Kronsztadu), przyjęty w 1913 r., Został przyjęty jako zerowy. Ten moment jest nadal używany przez niektórych „ekspertów” podczas fotografowania w konwencjonalnym układzie współrzędnych i wysokości, przyjmując krawędź dowolnego zbiornika jako zerową wysokość.

Wyważony stan rzeczy w branży naruszył pułkownik GRU Oleg Pieńkowski, który z dobroci serca sprzedał m.in. materiały kartograficzne w SK-42 zachodnim służbom specjalnym. Paranoiczny rząd radziecki wydał rozkaz skorygowania układu współrzędnych, aby wróg nie mógł użyć tajnych map do ataku nuklearnego, i narodził się nowy układ współrzędnych SK-63, który był zniekształconą wersją SK-42. Z tego systemu powstała miejska poligonometria, która z kolei była zniekształconą wersją SK-63. Chcąc zmylić wrogów, w rezultacie sami funkcjonariusze byli zdezorientowani. W SK-63 wykonano ogromne tablice map, częściowo zachowany jest kataster gruntów, a na skrzyżowaniach stref mapy możliwe są duże nakładki i niespójności. SK-63 został odwołany dekretem Komitetu Centralnego KPZR i Rady Ministrów ZSRR w marcu 1987 r., Ale nadal był używany w przyszłości „jako wyjątek”..

Obecnie w Rosji na potrzeby geodezji kosmicznej istnieje układ współrzędnych przestrzennych PZ-90.02, który z kolei jest analogiem WGS84 – jednego układu współrzędnych dla całej planety, a do prac geodezyjnych i kartograficznych wykorzystują układ współrzędnych geodezyjnych z 2011 r. (GSK-2011), pochodna od swoich poprzedników – SK-95 i SK-63. Jak rozumiesz, różnice między układami współrzędnych i utrata dokładności podczas przejścia z jednego układu do drugiego nie dodają ogólnej dokładności do wykonywanych prac topograficznych i geodezyjnych. Na placu budowy, dla ułatwienia użytkowania, dokonuje się podziału w warunkowym układzie współrzędnych, który ma połączenie z układami lokalnymi lub regionalnymi, ponieważ wartości liczbowe współrzędnych w układach państwowych mogą osiągnąć siedmiocyfrowe liczby w metrach, z wyłączeniem centymetrów i milimetrów.

Narzędzia i sprzęt używany do produkcji pracy

Wraz z gromadzeniem przez ludzkość wiedzy o kształcie i wielkości Ziemi zmieniały się narzędzia, którymi wykonywał prace geodezyjne. Początkowo byli to:

1. Teodolit – ten instrument jest głównym instrumentem geodezyjnym używanym do pomiaru kątów poziomych i pionowych. Strukturalnie teodolit składa się z poziomego i pionowego koła, które jest również zwane „kończyną” i posiada podziały do ​​wykonywania odczytów oraz części obrotowej – „alidady”, na której zamocowany jest teleskop. To narzędzie jest niezastąpione w pracach inżynierskich, geodezyjnych i astronomicznych.
2. Poziomica jest instrumentem optyczno-mechanicznym, który pozwala określić różnicę wysokości punktów na powierzchni ziemi. Różnica między liczbami widocznymi w poziomie na dwóch pionowych prętach z podziałami jest równa różnicy wysokości punktów, w których pręty są mocowane – belki drewniane o wysokości 3-4 mz podziałkami do odczytu.
3. Poziom jest niezbędnym narzędziem kontrolnym dla każdego budowniczego. Jest to urządzenie ze szklaną ampułką wypełnioną płynem do wyznaczania powierzchni poziomej i pomiaru małych kątów nachylenia.
4. Kipregel – to narzędzie jest wykorzystywane przy wykonywaniu pomiarów topograficznych i pozwala na graficzne budowanie sytuacji bezpośrednio w terenie, mierząc kąty, odległości i wzniesienia. Używany w połączeniu ze zlewką – polowym stołem kreślarskim.
5. Pantometr – służył do pomiarów bagien i lasów w przypadkach, gdy nie była wymagana duża dokładność pomiarów.
6. Taśma miernicza – zwykle taśma stalowa ze skalą do pomiaru odległości poziomej punktów.
7. Dalmierz to przyrząd służący do wyznaczania odległości między punktami, w budownictwie jego funkcję z powodzeniem spełnia taśma laserowa.
8. Boussol – to narzędzie pozwoliło określić łożysko magnetyczne na ziemi.
9. Miernik długości – narzędzie używane w geodezji górniczej umożliwiło pomiar odległości za pomocą elastycznej nici i kostki mierniczej.

Oczywiście postęp nie stoi w miejscu, a „weteranów” zastępuje nowoczesny sprzęt geodezyjny, z którym mogą pracować tylko specjaliści. Jednak znając podstawy nauki, nie jest konieczne wzywanie geodetów do wszystkich rodzajów prac, niektóre proste operacje można wykonać samodzielnie bez pomocy skomplikowanych narzędzi i drogiego oprogramowania..

Mając 20-metrową taśmę mierniczą w gospodarstwie, możesz łatwo złamać osie wiejskiego domu lub obliczyć przybliżoną powierzchnię terenu, a za pomocą prostych urządzeń możliwe jest nawet wykonanie uproszczonego geodezyjnego badania terenu pod indywidualną budowę.

Poniższe artykuły z naszego cyklu poświęconego geodezji i jej roli na placu budowy przybliżą Ci cechy doboru sprzętu geodezyjnego oraz możliwości samodzielnego rozwiązania najprostszych problemów geodezyjnych..

Powiązane Wpisy:

1. Applied Geodesy. Samodzielny pomiar za pomocą taśmy mierniczej, kołków i dowcipu Treść artykułu Pomiary terenowe Rysowanie działki w skali planu Obliczanie powierzchni działki Najprostsze badanie topograficzne zrób to sam Wytycz osie domu Niewątpliwie każda praca musi być wykonana przez wykwalifikowanych specjalistów. Rezultat...
2. Applied Geodesy. Podstawy kosmicznych wymiarów Treść artykułu GPS GNSS GPS do prac geodezyjnych Statyka Kinematyka RTK GPS GPS vs GLONASS Obserwacje pierwszych sztucznych satelitów Ziemi ujawniły jeden interesujący wzór – położenie przestrzenne satelity można obliczyć z...
3. Pokaz branży kuchennej i łazienkowej: najważniejsze trendy na wystawie Kultowa wystawa Kitchen odbyła się w Las Vegas (USA) w dniach 19-21 lutego br. & Wystawa branży łazienkowej (KBIS). Nasz serwis porad nie mógł przejść obok takiego wydarzenia, ponieważ na wystawie...
4. Loft: definicja, historia i rosyjskie cechy Treść artykułu Historia Cechy: Loft w Rosji W tłumaczeniu z angielskiego „loft” jest tłumaczone po prostu – „strych”. Ale w amerykańskiej interpretacji to krótkie słowo jest zwykle tłumaczone jako „najwyższe piętro...