Alkalmazott geodézia. Ipar története

A cikk tartalma

• Egy kis történelem
• Koordináta-rendszer
• A munka előállításához használt szerszámok és berendezések

A geodéziai munkák bármely tárgy építését kísérik, a földterület megválasztásának szakaszától kezdve a kész szerkezet üzembe helyezéséig. Ez az iparág hosszú fejlődési utat tett a primitív mérőműszerektől a modern, nagy pontosságú készülékekig, amelyek képesek voltak a mérési pont térbeli helyzetének milliméter pontosságú valós idejű meghatározására. A geodézia fejlődésének mérföldköveiről és helyéről egy modern építkezésen mesélünk az emberi tevékenység e területének szentelt cikksorozatban..

Egy kis történelem

Az ókorban az emberiség megtapasztalta, hogy meg kell határozni a tárgyak közötti valódi távolságot és térbeli helyzetüket egymáshoz viszonyítva. Sőt, bármilyen nagyléptékű szerkezet építése lehetetlen pontos számítások nélkül. Például öntözőrendszerek építéséhez az ókori Egyiptomban a Kr. E. 6. században. a legegyszerűbb geodéziai felméréseket végezte, mivel annak érdekében, hogy a csatorna eljusson a folyóhoz, és ne a krokodilos bozótosokhoz, a kiásás irányát és lejtését meg kellett számolni és megjelölni a földön. Ez lendületet adott a mezőgazdaság fejlődésének, és ezzel együtt az egyiptomi állam jólétének. Az ókori görögök fokozta az egyiptomiak tudását, de a Föld alakját és méretét meghatározó tudomány széles körű fejlődést kapott a kereskedelmi kapcsolatok és a navigáció bővítésével, amikor pontos útvonalat kellett felrajzolni a bolygó egyik pontjáról a másikhoz..

Oroszországban a távolságmérések első említései 1068-ban érkeznek, amikor a Gmleb-tmutarakai herceg parancsával a Kerch-szoros szélességét a jégen lépcsőkkel mértük, és az emlékezetes kő továbbra is az Ermitázsban található. A geodézia szélesebb körű fejlődést kapott I. Péter „Európába vezető ablaka” alatt, amikor a navigátoroknak és az utazóknak részletes mozgási terveket kellett készíteniük a kezükről. Ezt a munkát a negyedmester egység tisztjei végezték. Az 1812-es Napóleonnal folytatott háború feltárta a pontatlanságot és a térképészeti anyagok, elsősorban a katonai anyagok rendelkezésre állásának hiányát, ami jelképezte a Katonai Topográfusok Testületének 1822-es létrehozását..

A szovjet geodézia fejlesztése azzal kezdődött, hogy VI Lenin 1919. március 15-én aláírta a Népi Biztosok Tanácsa rendeletét „A magasabb geodéziai közigazgatás létrehozásáról”. Ez a dátum sok éven át az iparágban részt vevő felmérők és szakemberek szakmai ünnepévé válik. 1967 májusában a geodéziai osztályt átalakítják a Geodézia és Kartográfia Főigazgatóságá (rövidítve GUGK), amely közvetlenül a Szovjetunió Minisztertanácsa alá tartozik, amely hangsúlyozta az iparág különleges helyzetét. Az Unió összeomlása után megszervezték Oroszország Szövetségi Földrajzi és Kartográfiai Szolgálatát, amelyet később a Gazdasági Fejlesztési Minisztériumhoz adtak, majd feladatát átruházta az Országos Nyilvántartási, Kataszteri és Kartográfiai Szolgálatra. Tehát sajnálatos módon megjegyezzük, hogy az orosz geodézia mint tudomány „aranyévei” pontosan a szovjet időszakra esnek.

Koordináta-rendszer

A nagy pontosságú mérésekhez ugyanazt a koordináta- és magassági rendszert kell használni, hogy elkerüljük a későbbiekben az „átfedéssel” kapcsolatos problémákat. Ha felmérést végeznek építésre, akkor a munka határa általában a fő szállítási autópályák és a kommunikációs összekötő pontok kereszteződése, amelyet vázlatosan kell megjeleníteni a feladatmeghatározás mellékletében. Általában a városi közutak topográfiai felmérését már elvégezték a helyi koordinátarendszerben, az adatokat archívumokban tárolják, és az építkezés lejtésének helyes kiszámításához az építkezés felmérését hasonló rendszerben kell elvégezni..

Hazánkban az egységes koordinátarendszer kidolgozása 1928-ban kezdődött, amikor F.N. Krasovsky, a háromszögelési rendszer kifejlesztésének programja – módszer referenciageodéziai hálózat létrehozására, amelynek alapja a koordináták meghatározása a háromszögek szögeinek mérésével, és az 1. osztályú háromszögelésnél ezeknek a „háromszögeknek” az oldalsó hossza elérte a 25 km-t. Azokat a pontokat, amelyek koordinátáit ez a módszer határozta meg, háromszögelési pontoknak nevezzük. Ezután a háromszögek hálózatát 2–4 osztályú hálózatokra osztottuk, amelyeknek a távolsága kisebb volt a pontok közötti látóvonalon belül. A negyedik osztályt az 1. és a 2. kategóriába sorolták, a pontok közötti távolság már 200-500 méter volt. A pontok koordinátáit a poligonometriai módszerrel határoztuk meg, azaz A szögeken kívül teodolit segítségével a pontok közötti távolságot mérőszalaggal vagy optikai távolságmérővel is meghatározták. A 4. osztály poligonometria és a rácsos poligonometria pontjait használják főként a felmérők a városi munkákhoz.

Az első nagy pontosságú koordinátarendszert a Szovjetunió területén az 1942-es koordináta- és magassági rendszernek (SK-42) kell elfogadni, amelyet 1946 áprilisában hagytak jóvá, és a Kronstadt kikötő műszeres kamrájának vízszintjét (a Kronstadt lábállomány nulla pontja), amelyet 1913-ban fogadtak el, nulla magasságban használják. Ezt a pillanatot továbbra is egyes „szakértők” használják, amikor egy hagyományos koordináta- és magassági rendszerben lövöldöznek, és bármilyen tározó széle nulla magasságú lesz..

Az iparág mért helyzetét megsértette Oleg Penkovsky GRU ezredes, aki szívéből adódóan többek között az SK-42 kartográfiai anyagát értékesítette a nyugati különleges szolgálatoknak. A paranoiára hajlamos szovjet kormány parancsot adott a koordinátarendszer beállítására, hogy az ellenség nem tudjon titkos térképeket felhasználni egy nukleáris sztrájk elindítására, és új koordinátarendszer született – SK-63, amely az SK-42 torz változata volt. Ebből a rendszerből kialakult a városi poligonometria, amely viszont az SK-63 torz változata volt. Az ellenségeket megzavarni akarták, így a funkciósok összezavarodtak. Az SK-63-ban hatalmas térképeket készítettek, a földi katasztert részben megtartották, és a térképzónák kereszteződéseinél nagy átfedések és következetlenségek léphetnek fel. Az SK-63-at a KSZK Központi Bizottsága és a Szovjetunió Minisztertanácsának 1987 márciusában hozott határozatával törölték, de a jövőben továbbra is „kivételként” használták..

Jelenleg Oroszországban az űrgeodézia igényeihez a PZ-90.02 térbeli koordinátarendszer létezik, amely viszont a WGS84 analógja – az egész bolygó egyetlen koordinátarendszere, és geodéziai és kartográfiai munkákhoz a 2011. évi geodéziai koordinátarendszert (GSK-2011) használják, egy származéka elődeinek – SK-95 és SK-63. Amint megérti, a koordinátarendszerek közötti különbségek és a pontosság elvesztése az egyik rendszerről a másikra történő átmenet során nem növelik az elvégzett topográfiai és geodéziai munkák általános pontosságát. Az építkezésen a használat megkönnyítése érdekében egy feltételes koordinátarendszerben történik bontás, amely kapcsolatban áll a helyi vagy regionális rendszerekkel, mivel az állami rendszerekben a koordináták numerikus értékei elérhetik a hét számjegyet, méterben, a centimétert és a millimétert kivéve.

A munka előállításához használt szerszámok és berendezések

Az emberiségnek a Föld alakjára és méretére vonatkozó ismeretek felhalmozódásával az eszközök, amelyekkel geodéziai munkát végzett, megváltoztak. Kezdetben voltak:

1. Theodolite – Ez a műszer a fő mérőeszköz, amelyet vízszintes és függőleges szögek mérésére használnak. Strukturális szempontból a teodolit egy vízszintes és függőleges körből áll, amelyet „végtagnak” is hívnak, és amely osztja a leolvasást, valamint egy forgó részből – „alidádból”, amelyre a távcső rögzítve van. Ez az eszköz nélkülözhetetlen a mérnöki, geodéziai és csillagászati ​​munkákhoz.
2. A szint egy optikai-mechanikai műszer, amely lehetővé teszi a föld felszínén lévő pontok magasságának különbségének meghatározását. A szétválasztott két függőleges sáv szintjén látható számok közötti különbség megegyezik a rúdok felhelyezésének pontjainak magasságbeli különbségével – 3-4 m magas fagerendák, leolvasási szakaszokkal.
3. A szint minden építő számára nélkülözhetetlen ellenőrző eszköz. Ez egy folyadékkal töltött üveg ampulla, amely meghatározza a vízszintes felületet és megméri a kis dőlésszögeket.
4. Kipregel – ezt az eszközt topográfiai felmérések elvégzésekor használják, és lehetővé teszik a helyes helyzet grafikus felépítését a terepen, szögek, távolságok és magasságok mérésével. Főzőpohárral – mezőtáblázattal – együtt használják.
5. Pantométer – mocsarak és erdők felmérésére használták olyan esetekben, amikor nem volt szükség a mérések nagy pontosságára.
6. Mérőszalag – általában acélszalag mérleggel a pontok vízszintes távolságának mérésére.
7. A távolságmérő egy eszköz a pontok közötti távolság meghatározására, építésében funkcióját lézeres mérőszalaggal sikeresen hajtja végre.
8. Boussol – ezt a műszert használták a talaj mágneses csapágyának meghatározására.
9. Hosszmérő – az aknafelmérésben használt eszköz lehetővé tette a távolságok mérését rugalmas menet és mérőblokk segítségével.

A haladás természetesen nem áll meg, és a „veteránokat” modern geodéziai berendezések helyettesítik, amelyekkel csak szakemberek dolgozhatnak. A tudomány alapjainak ismeretében azonban nem szükséges felmérőket hívni mindenféle munkára, egyszerű műveleteket hajthat végre összetett eszközök és drága szoftverek nélkül..

Ha a gazdaságban 20 méteres mérőszalag van, akkor könnyen megtörheti a parasztház tengelyeit vagy kiszámolhatja a telek hozzávetőleges területét, és egyszerű eszközök segítségével akár egyszerűsített geodéziai felmérést is végezhet a telephelyről az egyes építkezésekhez.

A geodézia és az építkezésen játszott ciklusunk következő cikkei a geodéziai eszközök megválasztásának jellemzőiről és a legegyszerűbb geodéziai problémák független megoldásának lehetőségéről szólnak..