Aplikovaná geodézia. História priemyslu

Obsah článku

• Trocha histórie
• Súradnicový systém
• Náradie a vybavenie používané pri výrobe práce

Geodetické práce sprevádzajú výstavbu akéhokoľvek objektu od fázy výberu pozemku po uvedenie dokončenej stavby do prevádzky. Tento priemysel prešiel dlhou cestou vývoja od primitívnych meracích prístrojov po moderné vysoko presné zariadenia schopné v reálnom čase určiť priestorovú polohu sledovaného miesta s milimetrovou presnosťou. O významných medzníkoch vo vývoji geodézie a jej umiestnení na modernom stavenisku vám povieme v sérii článkov venovaných tejto oblasti ľudskej činnosti..

Trocha histórie

Od dávnych čias ľudstvo pociťovalo potrebu určiť skutočné vzdialenosti medzi objektmi a ich priestorovú polohu vo vzťahu k sebe navzájom. Navyše, konštrukcia akýchkoľvek rozsiahlych štruktúr nebola možná bez presných výpočtov. Napríklad na výstavbu zavlažovacích systémov v starovekom Egypte v 6. storočí pred naším letopočtom. používal najjednoduchšie geodetické prieskumy, pretože aby kanál dosiahol rieku a nie húštinky s krokodílmi, smer a sklon zákopov sa musel vypočítať a vyznačiť na zemi. To podnietilo rozvoj poľnohospodárstva a tým aj prosperitu egyptského štátu. Starí Gréci rozšírili vedomosti Egypťanov, ale veda, ktorá určuje tvar a veľkosť Zeme, sa rozšírila s rozširovaním obchodných vzťahov a navigácie, keď bolo potrebné vykresliť presný smer z jedného bodu planéty do druhého..

V Rusku sú prvé zmienky o meraní vzdialenosti datované do roku 1068, keď sa na príkaz tmutarakánskeho kniežaťa Gleba merala šírka Kerčskeho prielivu po schodoch na ľade, v Ermitáži sa stále uchováva pamätný kameň o tejto udalosti. Geodézia získala širší rozvoj počas „okna do Európy“ Petra I., keď mali mať navigátori a cestujúci k dispozícii podrobné plány pohybu. Túto prácu vykonali dôstojníci jednotky štvrťročného veliteľa. Vojna s Napoleonom v roku 1812 odhalila nedostatočnú presnosť a zabezpečenie kartografických materiálov, predovšetkým armády, ktorá bola signálom na vytvorenie Zboru vojenských topografov v roku 1822..

Vývoj sovietskej geodézie sa začal podpísaním dekrétu rady ľudových komisárov VI. Lenina z 15. marca 1919 o zriadení vyššej geodetickej správy. Tento dátum sa po mnoho rokov stane dátumom profesionálnej dovolenky inšpektorov a odborníkov zapojených do tohto odvetvia. V máji 1967 sa geodetické oddelenie zmení na Hlavné riaditeľstvo geodézie a kartografie (skrátene GUGK), ktoré bude priamo podriadené Rade ministrov ZSSR, ktorá zdôraznila osobitný štatút tohto odvetvia. Po páde Únie bola zorganizovaná Federálna služba geodézie a kartografie Ruska, ktorá bola neskôr pridelená ministerstvu hospodárskeho rozvoja, a potom boli jej funkcie presunuté do Federálnej služby štátnej registrácie, katastra a kartografie. S poľutovaním teda konštatujeme, že „zlaté roky“ ruskej geodézie ako vedy spadajú práve do sovietskeho obdobia..

Súradnicový systém

Na vykonávanie vysoko presných meraní je potrebné použiť rovnaký súradnicový a výškový systém, aby sa predišlo problémom s „prekrytím“ neskôr. Ak sa vykonáva prieskum zameraný na výstavbu, potom je hranicou práce zvyčajne križovatka hlavných dopravných trás a spojovacích miest komunikácie, ktoré by sa mali schematicky zobraziť v prílohe k zadávacím podmienkam. Zvyčajne sa topografický prieskum verejných komunikácií v mestách už uskutočnil v miestnom súradnicovom systéme, údaje sa ukladajú v archívoch a aby sa správne vypočítal sklon na stavenisku, prieskum by sa mal vykonať v podobnom systéme..

Začiatok práce na zjednotenom súradnicovom systéme v našej krajine sa datuje do roku 1928, kedy navrhol F.N. Krasovsky, program rozvoja systému triangulácie – metóda na vytvorenie referenčnej geodetickej siete založenej na určovaní súradníc zmeraním uhlov trojuholníkov, a pri triangulácii triedy 1, dĺžka strán týchto „trojuholníkov“ dosiahla 25 km. Body, ktorých súradnice boli určené touto metódou, sa nazývali triangulačné body. Potom bola sieť trojuholníkov rozdelená na siete 2–4 tried, ktoré mali menšie vzdialenosti v zornom poli medzi bodmi. Štvrtá známka bola rozdelená do 1. a 2. kategórie, vzdialenosť medzi bodmi už bola 200 – 500 metrov. Súradnice bodov boli stanovené polygonometrickou metódou, t.j. okrem uhlov sa pomocou teodolitu merali aj vzdialenosť medzi bodmi meracím pásom alebo optickým zameriavačom. Práve geodetické útvary štvrtej triedy a polygonometrie mriežky používajú geodeta hlavne na prácu v mestách..

Prvý vysoko presný súradnicový systém na území ZSSR sa považuje za súradnicový a výškový systém z roku 1942 (SK-42) schválený v apríli 1946 a hladina vody v prístrojovej komore prístavu Kronstadt (nulová zásoba chodcov Kronstadt), ktorá bola prijatá v roku 1913, bola použitá ako nulová výška. Tento okamih stále používajú niektorí „experti“ pri streľbe v konvenčnom systéme súradníc a výšok, pričom okraj akejkoľvek nádrže je na výšku nula.

Meraný stav v priemysle porušil plukovník GRU Oleg Penkovsky, ktorý z láskavosti svojej duše predal okrem iného kartografické materiály v SK-42 západným špeciálnym službám. Sovietska vláda náchylná na paranoiu dala príkaz na opravu súradnicového systému tak, aby nepriateľ nemohol použiť tajné mapy na spustenie jadrového štrajku, a vznikol nový súradnicový systém – SK-63, čo bola skreslená verzia SK-42. Z tohto systému sa vyvinula mestská polygonometria, ktorá bola skreslenou verziou SK-63. Funkcionári, ktorí chceli zmiasť nepriateľov, boli v dôsledku toho zmätení. V SK-63 sa vytvorili obrovské polia máp, katastrálny pozemok je čiastočne udržiavaný a na križovatkách zón mapy sú možné veľké prekrytia a nezrovnalosti. SK-63 bol zrušený dekrétom Ústredného výboru CPSU a Rady ministrov ZSSR v marci 1987, ale v budúcnosti sa bude „výnimočne používať“..

V súčasnosti je v Rusku pre potreby vesmírnej geodézie priestorový súradnicový systém PZ-90.02, ktorý je zase analógom WGS84 – jednotného súradnicového systému pre celú planétu a pre geodetické a kartografické diela používajú geodetický súradnicový systém z roku 2011 (GSK-2011), derivát od svojich predchodcov – SK-95 a SK-63. Ako si viete predstaviť, rozdiely medzi súradnicovými systémami a strata presnosti počas prechodu z jedného systému na druhý neprinášajú celkovú presnosť dokončeným topografickým a geodetickým prácam. Na stavenisku sa kvôli ľahkému použitiu rozdeľuje v podmienečnom súradnicovom systéme, ktorý má spojenie s miestnymi alebo regionálnymi systémami, pretože numerické hodnoty súradníc v štátnych systémoch môžu dosiahnuť sedemmiestne čísla v metroch, s výnimkou centimetrov a milimetrov..

Náradie a vybavenie používané pri výrobe práce

Spolu s hromadením poznatkov o tvare a veľkosti Zeme ľudstvom sa zmenili aj nástroje, pomocou ktorých vykonával geodetické práce. Spočiatku to boli:

1. Teodolit – tento prístroj je hlavným meracím prístrojom používaným na meranie horizontálnych a vertikálnych uhlov. Štrukturálne sa teodolit skladá z horizontálneho a vertikálneho kruhu, ktorý sa tiež nazýva „končatina“ a má delenie na odčítanie údajov, az rotačnej časti – „alidade“, na ktorej je teleskop pripevnený. Tento nástroj je nevyhnutný pre inžinierske, geodetické a astronomické práce.
2. Hladina je opticko-mechanický prístroj, ktorý vám umožňuje určiť rozdiel vo výškach bodov na zemskom povrchu. Rozdiel medzi číslami, ktoré sú viditeľné na úrovni dvoch vertikálnych tyčí s delením, sa rovná rozdielu vo výškach bodov, v ktorých sú mreže inštalované – drevené trámy vysoké 3-4 metre s delením na čítanie.
3. Úroveň je nevyhnutným ovládacím nástrojom pre každého staviteľa. Toto je zariadenie so sklenenou ampulkou naplnenou kvapalinou na určovanie horizontálneho povrchu a meranie malých uhlov sklonu.
4. Kipregel – tento nástroj sa používa pri vykonávaní topografických prieskumov a umožňuje vám graficky zostaviť situáciu priamo v teréne, merať uhly, vzdialenosti a výšky. Používa sa v spojení s kadičkou – tabuľka na kreslenie poľa.
5. Pantometer – používa sa na prieskum močiarov a lesov v prípadoch, keď sa nevyžaduje vysoká presnosť merania.
6. Meracie pásmo – zvyčajne oceľová páska s mierkou na meranie horizontálnej vzdialenosti bodov.
7. Diaľkomer je zariadenie na určovanie vzdialenosti medzi bodmi, v konštrukcii je jeho funkcia úspešne vykonávaná meraním laserovej pásky.
8. Boussol – tento prístroj sa použil na určenie magnetického ložiska na zemi.
9. Ukazovateľ dĺžky – nástroj používaný pri prieskume baní umožnil meranie vzdialenosti pomocou flexibilného závitu a meracieho bloku.

Pokrok samozrejme nestojí v pokoji a „veteráni“ sú nahradení moderným geodetickým zariadením, s ktorým môžu pracovať iba špecialisti. Avšak, poznajúc základy vedy, nie je potrebné volať inšpektorom pre všetky typy práce, môžete vykonať niektoré jednoduché operácie sami bez pomoci zložitých nástrojov a drahého softvéru..

Ak máte na farme 20 metrovú pásku, môžete ľahko zlomiť osi vidieckeho domu alebo vypočítať približnú plochu lokality a pomocou jednoduchých zariadení je dokonca možné vykonať zjednodušený geodetický prieskum lokality pre individuálnu výstavbu.

Nasledujúce články z našej série o geodézii a jej úlohe na stavenisku vám povedia o vlastnostiach výberu geodetického zariadenia a možnosti nezávislého riešenia najjednoduchších geodetických problémov..