Арно В. В.
Рассмотрены теория и история развития геодезии и маркшейдерского дела, их иерархическая структура как науки об измерениях пространства. Подробно освещены вопросы геометризации пространства, включая геометрическое обеспечение, контроль, параметризацию объектов и создание координатной основы и структурной модели пространства. Представлены современные методы, технологии и практические аспекты геодезических и маркшейдерских работ, показано формирование системного понимания процессов измерения, обработки и анализа пространственных данных. Особое внимание уделено практическим рекомендациям по выполнению полевых и камеральных работ, анализу ошибок, обеспечению точности и надежности результатов. Для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Горное дело», «Геодезия и дистанционное зондирование», «Строительство», а также для слушателей курсов повышения квалификации и специалистов смежных областей.
Глава 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАЗВИТИЯ ГЕОДЕЗИИ
И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА 6
1.1. О теории развития геодезии 6
1.2. Об истории развития маркшейдерии 12
1.3. Системные принципы развития геодезии 16
1.4. Предметные основы геодезии и маркшейдерии 18
1.4.1. О предмете геодезии. Терминология 18
1.4.2. О предмете маркшейдерия. Терминология 24
1.4.3. О физическом и геометрическом в геодезии и маркшейдерии 27
1.4.4. Варианты предметного и объектного определения геодезии
и маркшейдерии 32
1.5. Принципы преемственности в геодезии и маркшейдерии,
концепции ее развития 35
1.6. Изменения в объекте, предмете и методе геодезии 44
1.6.1. Изменение в объекте геодезии (пространстве) 44
1.6.2. Изменения в предмете геодезии 45
1.6.3. Изменения в методе геодезии 49
Контрольные вопросы 52
Глава 2. ГЕОДЕЗИЯ И МАРКШЕЙДЕРИЯ КАК НАУКА ИЗМЕРЕНИЙ 55
2.1. Структура измерений 55
2.2. Понимание геодезии и маркшейдерии как науки в XIX–XX вв.
и ее место среди других 59
2.3. Структурное «древо» геодезии 64
Контрольные вопросы 70
Глава 3. ОСНОВЫ ГЕОМЕТРИЗАЦИИ В ГЕОДЕЗИИ И МАРКШЕЙДЕРИИ 71
3.1. Геометризация в геодезии – существо и особенности 71
3.2. Геодезия в организации пространства 75
3.3. Геодезия в построении пространственной картины мира 81
Контрольные вопросы 88
Глава 4. ПРОШЛОЕ И НАСТОЯЩЕЕ КООРДИНАТИЗАЦИИ
ПРОСТРАНСТВА 90
4.1. Координатизация пространства в древнее время 90
4.2. Координатизация пространства в Новое время 97
4.3. Координатизация территории России до XX в. 106
4.3.1. Астрономические работы 106
4.3.2. Триангуляционные работы 107
4.3.3. Гравиметрические работы 112
4.3.4. Нивелирные работы 112
4.4. Координатизация территории России и России в ХХ в. 114
4.4.1. Государственные геодезические сети (плановые) 114
4.4.2. Схемы, программы, этапы развития нивелирных сетей 121
4.5. Системы государственных геодезических координат в начале ХХI в. 126
4.5.1. Система координат WGS-84 127
4.5.2. Система координат ПЗ-90 130
4.5.3. Система координат ПЗ-90.11 131
4.5.4. Система координат СК-95 134
4.5.5. Система координат ГСК-2011 134
4.5.6. Местные системы координат 134
4.6. Построение государственной геодезической сети 136
Контрольные вопросы 140
Глава 5. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ГЕОДЕЗИИ. ФОРМА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ.
СИСТЕМЫ КООРДИНАТ В ГЕОДЕЗИИ 142
5.1. Предмет геодезии 142
5.2. Форма и размеры Земли 143
5.3. Метод проекций в геодезии 144
5.4. Географические и прямоугольные координаты 146
5.5. Высоты точек земной поверхности 149
Контрольные вопросы 152
Глава 6. ОРИЕНТИРОВАНИЕ ЛИНИЙ 153
6.1. Ориентирные углы 153
6.1.1. Связь между истинным и магнитным азимутами 157
6.1.2. Связь между прямым и обратным дирекционными углами,
румбом и азимутом 158
6.1.3. Связь дирекционных углов и внутренних углов полигона 159
Контрольные вопросы 160
Глава 7. ПЛАН, КАРТА, ПРОФИЛЬ 161
7.1. Масштабы 162
7.2. Номенклатура топографических карт и планов 164
7.3. Рельеф Земной поверхности и его изображение на планах и картах 168
7.4. Условные знаки топографических карт и планов 173
7.5. Решение задач по карте 175
Контрольные вопросы 180
Глава 8. ЭЛЕМЕНТЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ И ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ВЫЧИСЛЕНИЙ 182
8.1. Общие сведения 182
8.2. Погрешности измерений 182
8.2.1. Случайные погрешности 184
8.2.2. Среднее арифметическое из результатов измерений 185
8.2.3. Арифметическая средина. Средняя квадратическая погрешность.
Предельная и относительные ошибки. Формула Бесселя 185
8.2.4. Средняя квадратическая ошибка функции измеренных величин 187
8.3. Неравноточные измерения 188
Контрольные вопросы 190
Глава 9. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ 192
9.1. Измерение горизонтальных и вертикальных углов. Теодолит 192
9.1.1. Принцип измерения горизонтального угла 192
9.1.2. Отсчетные устройства 196
9.1.3. Уровни 198
9.1.4. Зрительные трубы 199
9.1.5. Поверки и юстировки теодолита 202
9.1.6. Измерение горизонтальных углов 205
9.1.7. Измерение вертикальных углов 207
9.1.8. Измерение расстояний 210
Контрольные вопросы 224
Глава 10. СЪЕМКА МЕСТНОСТИ 227
10.1. Общие сведения 227
10.2. Принципы организации геодезических работ. Основные этапы съемок 228
10.3. Геодезические сети 228
10.4. Современные методы получения и обработки геодезической информации 235
10.5. Теодолитная съемка 236
10.5.1. Проложение теодолитных ходов и привязка к пунктам опорной геодезической сети 237
10.5.2. Съемка ситуации местности 239
10.5.3. Камеральная обработка результатов измерений 243
10.6. Тахеометрическая съемка 252
10.6.1. Общие сведения 252
10.6.2. Метод тригонометрического нивелирования 253
10.6.3. Порядок работы 254
10.6.4. Камеральная обработка результатов измерений 256
Контрольные вопросы 257
Тесты 260
Тесты расширенные 264
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 274
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 277
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 280