Группа 1Г Павлов Кирилл Реферат Место геодезии в системе наук о. Реферат на тему Студент Павлов К. А. (Фамилия И. О.) Группа 1г кобелева Н. Н. (Фамилия И. О.)

• Название: Реферат на тему Студент Павлов К. А. (Фамилия И. О.) Группа 1г кобелева Н. Н. (Фамилия И. О.)
• Дата: 13.10.2022
• Размер: 38.1 Kb.
• Имя файла: Группа 1Г Павлов Кирилл Реферат Место геодезии в системе наук о .docx
• Тип: Реферат; #731673

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ»

(СГУГиТ)

Кафедра космической и физической геодезии

Реферат на тему

<Место геодезии в системе наук о земле. Основные исторические периоды в развитии >

Студент: ______Павлов К.А.

(Фамилия И.О.)

Группа ___1Г____

Руководитель: Кобелева Н.Н.

(Фамилия И.О.)

Новосибирск 2021

Оглавление

Введение

Земля во все времена была ключевым интересом человека, ее наличие делало его богатым и влиятельным, поэтому все действия, связанные с изучением и исчислением этого природного ресурса, входят в единую науку.

Наша планета – самая крупная из четырех каменных планет, близких к Солнцу, среднее расстояние до Солнца составляет приблизительно 150 млн. км. Полная масса Земли составляет 5,976*1027 т. Непосредственно измерить эту массу нельзя, а можно лишь рассчитать по силе гравитационного притяжения. Наличие жизни на Земле оказывает многообразное воздействие на облик нашей планеты. Еще Аристотель в трактате «Экономика» отмечал, что из способов приобретения имущества, главным является то, которое дается природой.

В первую очередь – это обработка земли, а во вторую – все способы приобретения богатств из недр Земли. Древние рукописи указывают на то, что еще за 3 тыс. лет до нашей эры сооружали довольно сложные объекты – тоннели, галереи и т.п. Геродот, например, описывал зарождение землемерного искусства в Греции, а в одном из дошедших до нас папирусов, относящихся к 259 г. до н.э., был дан расчет стоимости работ по проведению каналов и в тексте имеются ссылки на прилагаемый к нему план.

При составлении плана, разметку улиц и кварталов на грунте выполняли с помощью землемерных цепей, а для нивелирования применяли, очевидно, приборы типа нивелирных щелевых инструментов, и можно предположить, что это были первые геодезические замеры, а, значит, и зарождение первого научного понятия – геодезия. Геодезия – это наука, изучающая форму и размеры Земля (geо – земля и dazein – разделять, греческое определение). Она подразделяется на высшую геодезию, конечной целью которой является определение общей формы Земли, и на «низшую» геодезию, или топографию, которая изучает форму отдельных частей земной поверхности очень малой протяженности, условно принимаемой по форме не сферической, а плоской. Основной задачей геодезии явилось установление точной формы земного геоида.

1. Исторические этапы развития геодезии

Зарождение высшей геодезии некоторые ученые относят к VI в. до н.э. В этот период Пифагор впервые высказал предположение, что земля имеет форму шара, а позже (в IV в. до н.э.) Аристотель подтвердил высказывания Пифагора и привел некоторые доказательства, свидетельствующие о шарообразной форме Земли.

В дальнейших изучениях размеров Земли, продолжавшихся многие сотни лет, были достигнуты более точные результаты и особое значение имело измерение меридиана (1792 – 1799 г.г.). Было установлено «сжатие Земли в направлении полюсов». И в XIX веке, как уже было отмечено ранее, после установления факта, что форма Земли отклоняется от сфероида и соответствует геоиду, конечной целью высшей геодезии являлось изучение фигуры геоида. Развитие «низшей» геодезии (топографии) тесно связано с развитием жизни на земле и, в частности, сельского хозяйства, когда еще в первобытном обществе человек начал заниматься разбивкой участков под посадки различных культур, строительством жилья, помещений для изготовления различных инструментов и простейших машин и механизмов – и везде было нужно производить замеры и расчеты. Появилась необходимость погружаться в недра Земли – сооружать колодцы для водоснабжения, добывать твердые породы для производства различных изделий, сооружать дороги, тоннели. Так зарождалась тесная связь геодезии с геологией. Геология – это наука о земле (geo – земля, logos – наука, греческое определение). И основными задачами её являются изучение всех процессов, происходящих на поверхности и их последствия, изучение внутреннего строения Земли и закономерностей происходящих явлений, изучение физикогеографических преобразований, происходящих в земных недрах. На протяжении многих столетий накапливался ценный материал о внутреннем и внешнем строении земного шара и возникает необходимость отобразить этот материал на геологических картах и профилях, и здесь нужны были знания геодезии. Первые картографические изображения составлялись для различных целей, в основном, для поверхностных отображений, и точные даты их появления неизвестны, они составлялись в единичных экземплярах и не сохранились. Сохранилась одно из древнейших карт древнего Египта, составленная в период царствования фараона Сети (1337 – 1317 г. г. до н.э.), но и эта дата не точная, возможно это было во время царствования его сына – Рамзеса II (1317 – 1251 г. г. до н. э.)

Эта карта относилась к золоторудному месторождению, и сначала ее считали географической, но, из-за её содержания, масштабов изображений и надписей, стали считать, что она может быть отнесена к геологической. В те же самые древние времена начинались поиски месторождений полезных ископаемых, которые также вызывали необходимость составления карт, необходимых для подготовки выемки этих полезных ископаемых. Основы этих поисков, разведки и начала разработки месторождений впервые обобщил и привел в систему Георг Агрикола (1494 – 1555 г. г.). Им был подготовлен и издан «трактат «О горном деле и металлургии («De Re Metallica») в 12 книгах». Это было первое подробное описание начала поисков, разведки, добычи различных полезных ископаемых и впервые было упомянуто о маркшейдерии. Этот труд был издан в 1556 году уже после его смерти и долгое время был основным источником сведений о горном деле. Понятие «маркшейдер» произошло от старинного немецкого слова Markscheidere, означающее «граница между двумя соседними рудниками», поскольку назначение этих границ на земной поверхности и перенесение их в рудник и составляло, прежде всего, главную задачу маркшейдеров. Маркшейдерия тесно связана с геодезией и геологией, поскольку задачи маркшейдерии значительно шире и заключаются в осуществлении съемок и нивелировок подземных горных выработок с целью правильного и наглядного изображения их на бумаге в виде планов и разрезов, а поскольку выработки имеют форму длинных и узких пространств, то наиболее подходящим способом съемки является так называемая полигонная съемка. Основными задачами маркшейдерского дела являются: составление планов, разрезов и профилей залежей полезного ископаемого в недрах в виде пространственного изображения; подсчет промышленных запасов полезного ископаемого в залежи и балансовый учет их движения во время разработок; задание и контроль необходимых направлений горным выработкам; контроль основных подземных горных выработок от разрушения в процессе их эксплуатации и наблюдения за состоянием производственных сооружений, находящихся на поверхности.

Наземные и подземные сооружения должны находиться под постоянными наблюдениями за сдвижением горных пород и дневной поверхности при выемке полезного ископаемого, что должно предотвратить аварийные ситуации. Геодезия, как наука, создавалась значительно раньше, чем маркшейдерия и отличается по направленности изучаемых разделов и терминологии. Существуют такие понятия, как «геодезическая линия», «геодезическая кривизна», «геодезические координаты», «геодезический треугольник», «геодезическое кручение». Геодезические работы были подразделены на четыре главных направления: – направление триангуляции, работа которого заключается в измерении горизонтальных углов и базисов, с последующим вычислением геодезических координат вершин треугольников, расположенных на земной поверхности, которые затем должны быть спроектированы на поверхность. В результате таких измерений и вычислений, определяют широту и долготу вершин треугольников, называемых геодезическими координатами; – направление определения астрономических пунктов. Его назначение заключается в определении широт и долгот по астрономическим наблюдениям (географические координаты) и сравнении их с определяемыми геодезическими, что дает возможность вычислить так называемое «отклонение отвеса». Метод определения таких отклонений был выведен Лапласом и получил название «точка Лапласа»; – направление нивелировки занимается определением превышений одних точек земной поверхности над другими. В зависимости от способа определения превышений, применяемых инструментов и точности замеров, различают несколько видов нивелирования: геометрическое нивелирование – заключается в определении высот точек по отсчетам на рейках, или с помощью тахеометра; геодезическое (тригонометрическое) нивелирование выполняется с применением угломеров и дальномеров; физическое нивелирование, основанное либо на определении превышений по разности атмосферного давления в различных по высоте точках местности (барометрическое нивелирование), либо на свойстве жидкостей в сообщающихся сосудах оставаться на одном уровне (гидростатическое нивелирование); радиолокационное нивелирование, в котором используют скорость распространения прямых и отраженных электромагнитных волн от источника радиоизлучения до исследуемой точки местности и обратно; наземно-космическое нивелирование основано на использовании систем и приборов спутниковой навигации «GPS». Геодезия не могла развиваться без применения средств измерения и измерительных приборов, развитие которых происходило одновременно с развитием геодезических измерений и применяемых устройств. В древних летописях упоминается, что для замеров длины или расстояния использовались канаты и землемерные цепи, и в последующих летописях указывалось, что около 625 – 547 г. г. до н. э

Человеческое сознание развивалось, и измерительные приборы совершенствовались, появились приборы для более точных измерений, такие как висячий полукруг и висячий компасс указательными цифрами и магнитными стрелками (точные даты их появления не известны).

Проходили годы и столетия, возрастала потребность в более точных измерительных приборах, совершенствовались знания человека и создавались новые геодезические приборы. В трудах Герона Александрийского (I в. до н. э.) дается описание более сложного геодезического прибора диоптра, состоящего из двух плоских пластин, одна из которых полукруглая меньшего диаметра расположена на стойке по вертикали, а другая, большего диаметра, расположена горизонтально и взаимосвязана с вертикальной полукруглой пластиной, посредством червячных передач, позволяющих осуществлять вращение вокруг своей оси при помощи специальной рукоятки

Диоптр использовался для определения углов и совместно с нивелирной рейкой позволял определять размеры высот. И вновь проходят многие годы, измерительные приборы совершенствуются и усложняются, обеспечивая более сложные замеры и вычисления, в результате чего появляется первый теодолит.

Официально считается, что первый теодолит был изготовлен в 1730 г. английским механиком Джоном Сиссоном, позволяющим производить более сложные геодезические съемки, измерения, составление карт, планов и профилей. С развитием промышленности, особенно добычи полезных ископаемых, необходимо было готовить специалистов, и в 1778 г. в Санкт-Петербурге было открыто Горное училище – первое высшее учебное заведение, состоявшее из семи классов, в одном из которых обучали маркшейдеров. В России первый отечественный теодолит был разработан в 1847 г. Петром Алексеевичем Ольшевым, который на протяжении многих лет занимался совершенствованием геодезических приборов: теодолитов и нивелиров. Особое развитие геодезических приборов в СССР происходило в 1970 – 1980 г. г., в этот период началиизготавливать горные тахеометры – телеметры, маркшейдерские оптические теодолиты, нивелиры с линзовым окуляром, лазерные указатели направлений, электронно-оптические тахеометры и электронно-оптические дальномеры, например, ТД-2

2. Развитие геодезии на современном этапе в системе наук о земле

В современном проектировании и строительстве неотъемлемой частью являются геодезия и картография. Их важность безусловно стоит учитывать. Несмотря на то, что эти науки известны миру еще с древних времён, совершенствование в этом направлении не перестает быть актуальным. Новые методики и технологии позволяют расширить возможности изучения Земли. Для начала следует дать определение слова «геодезия».

Геодезия — наука о методах и технике производства измерений на земной поверхности, выполняемых с целью изучения фигуры Земли, изображения земной поверхности в виде планов, карт и профилей, а также решения различных прикладных задач [1]. Информация, полученная в результате расчётов и представленная в виде планов, схем и различных проектов, является незаменимым помощником в строительстве. Геодезия не существует без картографии, которая посвящена моделированию и графическому отображению природных явлений и объектов в пространстве. Таким образом, первая наука собирает данные, а вторая, анализируя информацию, превращает её в образно знаковые модели. Бесспорно, в этом процессе имеют место и другие дисциплины (например, топография-наука, посвященная непосредственной съемке земной поверхности), но конкретно данную связь следует выделить особенно.

Итак, каково же современное значение геодезии и картографии? При возведении любого объекта, особенно крупномасштабного, по старым картам, которым уже несколько лет и тем более десятилетий, существует большой риск, ведь природа изменчива. Именно поэтому в рамках инженерных изысканий значимое внимание уделяют актуальной на данный момент информации об условиях и формах ландшафта, корректировке карт и планов и расчётам. Специалисты используют возможности и инструменты геодезии и картографии: корректируют расчёты, карты и планы, соответствующие достоверным размерам ландшафта, проводят диагностику подземных условий, водоёмов, грунта, проверку состояния уже существующих строений. Кроме того, в некоторых случаях следует изучить конкретные природные условия района работ, участка или площади строительства. На этой основе проводится комплексная оценка района работ и разрабатываются инженерно-технические решения. Сегодня не составит большой проблемы получить все необходимые данные.

Аэрофотосъемка дает огромное преимущество в данном виде работ. Достаточно лишь сфотографировать нужные участки и их проанализировать. Это значительно влияет на востребованность геодезических работ. В относительно короткие сроки можно получить быстрые и высокоточные данные об изучаемой площади. Также аэрофотосъемка дает преимущества бесконтактному выявлению объектов на местности, которые сложно различить визуально. Термин «аэрофотосъемка» включает в себя взаимосвязанные процессы, такие как разработка технических условий аэрофотосъемки, полевые работы (обработка фотоснимков), фотограмметрические работы (регистрация материалов и оценка качества). Кроме аэроснимков, как результат вышеперечисленных работ, выступают данные с приборов, которые были зафиксированы в полете.

Если говорить о методах получения данных об объекте без непосредственного контакта, следует отметить технологию дистанционного зондирования. Возможности такого вида съемок многогранны. Данный термин относится к воздушным или космическим технологиям зондирования местности. Его цель — обнаружение, классификация и анализ объектов земной поверхности, атмосферы и океана с помощью различного рода сигналов (например, электромагнитной). Дистанционное зондирование позволяет получать точные данные о труднодоступных или опасных объектах и, кроме этого, проводить наблюдения на объемных участках земной поверхности [2].

Геодезия в современном мире разнообразна. Она решает сложные теоретические задачи, позволяет быстрее и качественнее применять их на практике. Поскольку геодезия и картография дают информацию для проектирования, очевидна их востребованность и как следствие необходимо развитие данных наук. В настоящее время трудно назвать область народного хозяйства, где бы геодезия в том или ином значении не имела применения.

Информационная деятельность заключается в получении, преобразовании и использовании информационных ресурсов во всех сферах жизнедеятельности человека, а сами информационные ресурсы призваны отражать все аспекты жизни общества. Этот блок информационной деятельности является неотъемлемой частью практически всех видов человеческой деятельности и, в первую очередь, всех видов строительства, территориального управления, функционирования систем обороны, охраны правопорядка, критических ситуаций, транспорта, поиска, разведки и добычи полезных ископаемых, монтажа и эксплуатации инженерных сооружений и технологического оборудования, землеустройства и кадастра, ведения сельского, лесного и водного хозяйства и многих других. [1] Дистанционное зондирование обеспечивает получение пространственнокоординированной информации об окружающем нас пространстве путем дистанционной съемки территории и находящихся на ней объектов с носителей аэрокосмического базирования и последующей обработки полученных данных. Большинство процессов дистанционного зондирования осуществляется в камеральных условиях, базируется на координатновременной системе, созданной в процессе геодезических работ, и на методах компьютерной обработки пространственных данных. [3] Картография способствует составлению и созданию издательских оригиналов, тиражирование карт, планов, атласов различного содержания, назначения точности, детальности в аналоговой и цифровой формах. Картографические процессы осуществляются в камеральных условиях преимущественно путем компьютерной обработки пространственнокоординированных данных, полученных в процессе геодезических работ, дистанционного зондирования и цифрования карт. [1] Геоинформатика - сравнительно новый компонент геодезического комплекса - обеспечивает изучение, анализ и моделирование окружающего нас мира в пространственном аспекте, оценку его состояния и динамики, прогнозирование развития ситуации, выработку пространственных решений на основе переработки пространственно-координированной информации, полученной другими компонентами геодезического комплекса. Геоинформационные процессы исполняются в камеральных критериях методом компьютерной обработки пространственно-координированных данных. Итогом геоинформационной обработки считаются модели геопространства разного предназначения, предметного содержания, точности и детальности, аналитические свойства геопространства, а еще для применения природных ресурсов и объектов. [2] Любой из компонентов геодезического ансамбля основывается на соответственной науке или же научной дисциплине и настоятельно требует соответственного научного обоснования. При этом информационное единство, информационные связи и информационная взаимозависимость настоятельно просит объединения данных наук и научных дисциплин в аккурат направленный на определенную тематику блок - блок геодезических наук. Данный блок обязан гарантировать воплощение важной системообразующей функции: создание и функционирование единственной для земли пространственно-координатной почвы электронного геопространства - встроенной информационно-коммуникационной среды, обеспечивающей все необходимости страны. В РФ значимость задачей согласования и интегрирования геопространственных информационных ресурсов считается ещё больше необходимой в связи с громадностью земли и декларируемым управлением государства курсом на модернизацию экономики. Впрочем, организационные заключения, связанные с реорганизацией органов муниципального управления, вступают в возражение с обозначенной направленностью сотворения единственного информационного места и информационного общества. [7] Регулировка геодезической работы по отдельным отраслям экономики, будет передано подходящим СРО, а это, в собственную очередь, приведет к разобщенности целостности притязаний соответственного геодезического обеспечивания и дилетантским заключениям. Как последствие, в подобный истории воплощение муниципальных функций геодезии - создание и ведение единых геодезических и топографических почв, регулировка научно-технического значения изготовления, регламентирование единых технических критерий и притязаний, поддержание единственной инфраструктуры пространственных данных и иные - станет дряхлеть и имеет возможность привести к необратимым процессам. Назрела надобность в интеграции усилий геодезического общества в целях сотворения некоторой социальной структуры по аналогии с Интернациональной Федерацией геодезистов. Это заключение даст вероятность для возрождения и становления прогрессивной геодезической средние учебные заведения в заинтересованностях Русской Федерации

Заключение

Геодезия — наука о методах и технике производства измерений на земной поверхности, выполняемых с целью изучения фигуры Земли, изображения земной поверхности в виде планов, карт и профилей, а также решения различных прикладных задач.

Анализируя развитие геодезии как науки, нужно отметить, что количеству и качеству решаемых задач она преобразовалась в фундаментальную науку широкого профиля, объединяющую высшую геодезию, картографию, гидрографию, топографию, фотограмметрию, строительную (инженерную) геодезию, маркшейдерию.

Задачи, решаемые геодезической наукой, имеют важное значение для обеспечения качества сооружения объектов, их долговечности и эксплуатационной безопасности.

Список литературы

1. 
   Аллисон, А. Геология. Наука о вечно меняющейся Земле / А. Аллистер, Д. Палмер. Перевод с английского. – Москва: «Мир», 1984. – 567 с
   
2. 
   Джеймс, П. Древние изобретения / П. Джеймс, Н. Торн. Перевод с английского. – Мн. «Попурри», 1997. – 768 с
   
3. 
   Копытов, А. И. История развития горного дела / А. И. Копытов, Ю. А. Масаев, В. В. Першин. – Новосибирск, «Наука», 2009. – 510 с.
   
4. 
   Очерки истории и техники России с древнейших времен до 60-х годов XIX в. / Под ред. И. И. Артоболевского. – Москва: 1978. – 385 с.
   
5. 
   Поклад Г.Г. Геодезия: Учебник для вузов. — М.: Недра, 1988. С. 7-8
   
6. 
   Промышленность и техника. Энциклопедия промышленных знаний, Т.5. – С. Петербург, 1904. – 677 с.
   
7. 
   Сутырина Е. Н. Дистанционное зондирование земли : учеб. пособие / Е. Н. Сутырина. — Иркутск : Изд-во ИГУ, 2013. С. 38-40