Геодезия - это.. Геодезические работы. Геодезия в строительстве

Точные науки даже до их «официального» появления играли в жизни человека огромную роль. Так, без примитивной геометрии нельзя было построить мало-мальски сложный дом, да и без столь же простой математики сделать это было весьма проблематично. К тому же разряду относится и геодезия (хоть и представляет естественные науки). Это и неудивительно, ведь разметкой земли человек начал заниматься с древнейших пор.

Научное определение

Кстати, а как можно расшифровать название этой научной дисциплины? Сам термин "геодезия" – это конгломерат двух греческих слов. Первое из них ge, что значит земля, а второе – dazomai, - как несложно предположить, означает «разделять, делить». Если попытаться перевести название абсолютно дословно, то получится "землеразделение". В принципе, во времена первоначального зарождения и развития геодезии такой перевод полностью соответствовал истине.

Так, египтяне за много веков до нашей эры уже проводили сложные геодезические измерения, строя свои знаменитые пирамиды и оросительные каналы.

Развитие науки

Но геодезия – это более сложная наука, что напрямую связано с ее развитием под влиянием окружающего мира. Дело в том, что человеческая цивилизация росла и развивалась, ей были нужны все более и более точные способы измерения земли. Да и сами задачи, которые ставила перед геодезией жизнь, становились все более сложными и значительными.

Определение термина в современном мире

Так как сегодня понимают термин «геодезия»? Это наука, которая занимается изучением способов землемерия, определения размеров и формы участков местности. Именно ученые-геодезисты занимаются разработкой новых способов нанесения целых континентов на карту.

Кроме того, геодезия учит нас разнообразным способам измерения пространства не только на поверхности нашей планеты, но также под водой, над землей и даже в космическом пространстве и на других планетах. Словом, это весьма разнообразная научная отрасль.

Весьма известный ученый Витковский дал такое определение: "Нужно сказать, что это – одна из наиболее полезных отраслей знания; ведь все существование наше ограничено просторами Земли, изучать структуру и устройство которой нам необходимо в той же степени, что и человеку узнавать что-то новое о том доме, где он живет".

Основные задачи

Заметим, что задачи геодезии крайне разнообразны, так как наука эта постоянно развивается, в нее добавляются все новые и новые термины. Кроме того, в настоящее время происходит полная компьютеризация многих отраслей знаний, что не могло не сказаться и на развитии самой геодезии. Проще говоря, ее задачи делятся на две большие группы. Первая – фундаментальные. К ним относятся следующие работы:

• Определение размеров, конфигурации и протяженности гравитационного поля Земли. В этом случае чрезвычайно важен дирекционный угол. В геодезии так называется определение ориентира из космоса (очень упрощенное определение).
• Распределение единой системы координат по территории государства, континента или планеты в общем.
• Изображение участков земли на различных топографических планах, картах и в атласах.
• Кроме того, геодезисты занимаются изучением крупномасштабных смещений участков земной коры.

Работы прикладного характера

Таким образом, ко второй группе задач в настоящее время относятся следующие типы работ:

• Чрезвычайно важен процесс создания и внедрения ГИС, то есть геоинформационных систем.
• Сюда же входит создание и регистрация различных видов кадастровых планов: земельного, водного и т. д.
• Геодезическое и топографическое обеспечение государства в целом.
• Демаркация государственной границы, участие в решении спорных вопросов, где требуется геодезия. Карты, составленные грамотными специалистами, могут оказаться решающим аргументом во многих спорах.
• Создание и повсеместное распространение общепринятых стандартов в отрасли цифрового картографирования.
• Соответственно, сюда же относится разработка самих электронных карт местности, а также наполнение их всеми необходимыми данными.
• Именно на геодезистах лежит работа по наработкам технологий в области спутникового определения координат и их точной привязке к реальной местности.
• Наконец, создание комплексных геодезических атласов России и прочих государств.

Разделение на отрасли

Так как геодезия к настоящему времени чрезвычайно усложнилась, было принято решение поделить ее на несколько самостоятельных наук, которые порой изучают совершенно разные сферы знания. Давайте перечислим их более подробно и дадим краткую характеристику каждой:

• Высшая геодезия. Это основа основ. В рамках данной науки изучается размер, форма, строение Земли, ее координаты в космическом пространстве и характеристики ее же гравитационного поля. Именно эта отрасль занимается наложением системы координат на государство, континент или всю поверхность планеты. Кроме того, ученые в этой области изучают сдвиги земной коры с древнейших времен и по настоящее время, а также узнают о характеристиках гравитационного поля разнообразных небесных тел: от звезд до крупных астероидов. Отраслью также изучаются системы координат в геодезии.
• Топография. Опять-таки, термин создан из двух греческих слов: "топос" - место, "графо" – писать, записывать. Если переводить дословно, то получается «изучение, описание местности». Соответственно, данная отрасль создает новые способы и приемы для нанесения очертаний земной поверхности на планы, атласы и карты.
• Картография. Тесно соотносится с предыдущей наукой. Изучает способы создания и использования все тех же карт, атласов и топографических планов.
• Фотограмметрия. Как можно понять из названия, данная наука изучает методы создания геодезических документов (описанных выше) посредством фотографической съемки поверхности Земли с самолета или вертолета (или спутника).
• Инженерная отрасль (геодезия в строительстве). Наиболее популярная в данный момент отрасль, так как ее специалисты проводят геодезические изыскания перед началом возведения любых инженерных сооружений на местности.
• Маркшейдерия (подземная геодезия). Вотчина шахтеров, так как изучаются и создаются новые способы проведения измерений в подземных выработках и шахтах.

Конечно же, в большинстве случаев границы между всеми этими науками весьма и весьма размыты. К примеру, топография связана как с картографией, так и с высшей геодезией, а инженерная отрасль так и вовсе не может развиваться, не изучая дополнительно материалы всех связанных с ней наук.

Кому нужны практические результаты этой науки в повседневной жизни?

Если вы прочли все вышесказанное, то уже и сами убедились в том, насколько же разнообразны те задачи, которые приходится решать геодезистам ежедневно. Им необходимопостоянно выполнять массу требований как государственных, так и сугубо частных фирм, так как та же геодезия в строительстве сегодня используется повсеместно, да и подход к ней весьма строгий.

Даже при решении вопросов государственного масштаба ученым порой требуется несколько лет на проведение подробнейших изысканий, результаты которых нередко ставят точку в исторических притязаниях на те или иные территории. Разумеется, особенно важны в этом случае системы координат в геодезии, так как именно на их основе производится привязка к текущей местности.

О «милитаристской» составляющей

Собственно, все геодезические документы нужны всем категориям лиц, которые регулярно по долгу службы или работы перемещаются по земле и воде на большие расстояния: моряки и геологи, географы, проектировщики, строители и военные.

Особенно карты и прочие подобные документы нужны как раз-таки армии: это и строительство мощных инженерных укреплений, и стрельба на сверхдальние расстояния, да и запуск ракетной техники без этих данных невозможен. Наконец, невозможно себе представить планирование военных операций без точных карт и планов местности. Так что всем военным приходится знать хотя бы основы геодезии.

Прочие науки о Земле

Нужно особенно отметить, что это учение невозможно себе вообразить в отрыве от прочих наук, которые занимаются изучением нашей планеты. Так, особенно важны физика, геология и геофизика, которые могут объяснить особенно сложные и важные процессы, протекающие как на поверхности нашей планеты, так и под ней. Без океанографии невозможно изучить принципы движения участков земной коры. Даже ботаника – и та может оказаться крайне полезной.

Удивительно, насколько многогранной может оказаться геодезия! Работа специалистов также требует глубокого знания математики и геометрии, без которых было бы невозможно проводить даже примитивные расчеты. Но геодезия лидирует среди всех этих отраслей, так как позволяет отслеживать этапы развития всей нашей планеты и формирование ее текущего облика, причем с учетом не только естественных, но и искусственных форм рельефа.

Связь с другими отраслями научного знания

Кроме того, наука эта постоянно развивается, впитывая в себя те знания, которые дают человеку прочие отрасли. К примеру, физики изобрели лазер. Со временем это привело к разработке и созданию ценнейших приборов, без которых сложно себе представить современного геодезиста: лазерных нивелиров и светодальномеров.

Что же касается тех же сверхточных измерений движения тектонических плит, то их было бы физически невозможно выполнить, если бы не быстрое развитие электроники и производства.

Наконец, быстрое развитие информационных технологий и программирования дали геодезии такие возможности, о которых ранее приходилось только мечтать: так, можно создавать сложнейшие компьютерные модели, наглядно показывающие развитие облика планеты на протяжении столетий. В этом случае инженер-геодезист может почувствовать себя историком!

Ужесточение требований к современной геодезии

Строительство огромных уникальных инженерных сооружений требует от специалистов такой степени точности, которую ранее не использовали даже в математических расчетах. К примеру, при строительстве Большого Адронного коллайдера специалистам приходилось учитывать смещения на сотые доли миллиметра при длине некоторых конструкций далеко за километр!

Кроме того, именно от результатов работы геодезистов зависит, будут ли люди жить в каких-то регионах Земли, которые считаются потенциально сейсмоопасными.

Основные типы работ

После прочтения всего этого наверняка возникнет вопрос о том, какие же геодезические работы необходимо произвести, чтобы получить все эти ценные сведения. О, их довольно много, но мы опишем наиболее распространенные и постоянно выполняемые. Вот их краткий перечень:

• Геодезические разбивочные работы. В этом случае специалисты занимаются построением разбивочной схемы с привязкой к местности, а также прочими операциями, которые помогают осуществить привязку к местности любых этапов строительных работ: начиная от рытья котлованов и заканчивая сдачей объекта в эксплуатацию.
• Исполнительные съёмки. По мере того как возводится здание или иное инженерное сооружение, требуется проведение специального комплекса работ. Обязательной и постоянной съемке подлежат все части сооружения, от которых зависят устойчивость и прочностные характеристики всей конструкции в целом. Точность, которая требуется при этом, ни в коем случае не должна быть ниже той, которая требовалась при разметке местности перед началом строительства.
• Инженерно-геодезические изыскания. В этом случае инженер-геодезист должен провести целый комплекс работ, направленных на предварительное изучение рельефа той местности, где планируется начинать возведение инженерных сооружений. Включает в себя не только построение модели местности, но и синхронизацию рельефа и внешнего облика здания, которое будет возведено.
• Создание геодезических сетей. Реконструкция, создание сети, а также планирование, разработка новых методов работ в этой сфере.

Как видите, геодезические работы не только весьма разнообразны, но и чрезвычайно важны на всех этапах строительства.