Прикладная геодезия специальность. Профессия «геодезист» в современной России. Длительность обучения и основные навыки

Для того чтобы ответить на вопрос как работает геодезист, нужно понять всю область применения этой профессии.

Область задач, которой занимается наука Высшая геодезия, охватывает большой спектр задач. Они позволяют решать такие вопросы, как измерение геометрических параметров Земли и наблюдение за подвижками земной коры. Это большая и важная часть задач, где работает геодезист, решает соблюдение координатной сетки всей Земли и государственной сети координат.

Наблюдение и контроль осуществляется геодезической службы государства. Большая часть работы геодезиста связана с наземными измерениями. Для этого на территории страны создана и постоянно обновляется сеть триангуляционных вышек, где работает геодезист. Каждая вышка оснащена специальным металлическим знаком, который погружен на большую глубину в землю. На каждый знак заданы координаты. При помощи таких вышек выполняются измерения углов и расстояний между ними с помощью высокоточных теодолитов, светодальномеров или радиодальномеров. После получения данных измерения делается расчёт координат. Если выявляется разница в результатах таких периодических измерениях, то делается анализ о смещениях земной коры.

Где работают инженеры-геодезисты?

Очень много задач решают специалисты Инженерной геодезии. Надо понимать, что буквально все объекты, находящиеся в строительстве в России находятся под неусыпным наблюдением и контролем геодезистов. Даже на начальном этапе строительства – проектирования, проводятся комплекс мер по геодезической съёмке рельефа, составляются карты, топопланы местности. Для выполнения такой задачи основным местом, где работает геодезист, является полевая работа. В работе используются современные геодезические приборы. Большое распространение в последние годы получило использование электронных тахеометров. Они позволяют максимально автоматизировать процесс измерения и получения данных – координат и высотной отметки. На этапе обработки измеренных показаний местом, где работает геодезист, становится работа за компьютером. При помощи специальных программ обрабатываются данные, полученные в результате полевых измерений.

На основе этих изысканий решаются задачи по размещению объектов строительства.
От того, как работает геодезист в строительстве, возникают часто ситуации, когда знать хорошо только геодезию недостаточно. Совершенно необходимо знать технологию строительства. Этапы возведения конструктивных элементов здания. Типы и размеры допусков при строительстве и монтаже конструкций.

В чем заключается работа геодезиста?

На каждый этап строительства размеры допуска свои, согласно условиям и требованиям проекта. Необходимым условием перед началом работ геодезиста в строительстве, является внимательное изучение проекта работ. Необходимо знать требования проекта к монтажу конструктивных элементов. И, исходя из требований проекта, также геодезистом определяется использования типа геодезического оборудования по классу точности.

Только геодезист может определить и выработать методику и характер работы при строительстве. Очень часто при возведении крупных объектов и особо точных работ, возникает необходимость дополнительного контроля. Такой контроль достигается привлечением на объект строительства дополнительных независимых инженеров-геодезистов. Таким образом, исключается возможность появления ошибки при монтаже конструктивных элементов.

Можно упомянуть, что точность при монтаже крупных узлов строительных элементов, где работает геодезист, может достигать долей миллиметра! И в таких условиях дополнительный контроль совершенно необходим.

В процессе строительства все этапы работ: устройство котлована, устройство фундаментов разных типов, поэтажное возведение здания и т.д., всегда оформляются актами скрытых работ. Подписывает акты работ комиссия, в составе которой присутствует геодезист. Все акты скрытых работ дополняются схемами с исполнительной съёмкой, на которых должно быть отображены проектные и фактические размеры конструктивных требований к данному этапу строительных работ.

Геодезист при выполнении всех этапов строительства должен в полной мере отдавать себе отчёт о мере ответственности при выполнении работ. От того насколько правильно выбран инструмент, насколько правильно геодезический инструмент выверен, какая методика наблюдения за возведением конструктивных элементов выбрана - в конечном итоге зависит и прочность конструкции и всего здания.

Нельзя себе представить ни одной карты без таких специалистов как топографы. Всегда в любое время нужны были специалисты по составлению топопланов и карт. Причём для каждой определённой цели нужная своя карта.

Такую задачу позволяет решить аэрофотосъёмка. Обработку измерений выполняют в помещениях оборудованных специальным фотограмметрическим оборудованием.

Подсчёт площадей морей, океанов, водохранилищ, земельных угодий выполняется при помощи карт. Также при помощи карт определяются координаты объектов на поверхности Земли. Совсем не напрасно до сих пор в работе, где работает геодезист – применяются карты с грифом «Совершенно секретно».

Для того чтобы узнать насколько проходимы для человека или техники определённые участки местности на помощь тоже придут карты местности.

Стоимость обучения (средняя по России): 650000 рублей

Описание профессии:

*Стоимость указана за 4 года бакалавриата на очном отделении

От греческого ge - Земля + daio - разделяю.

Специалист по составлению карт местности, проведению расчётов, необходимых для описания рельефа местности.

Особенности профессии
Геодезия - наука об изучении и измерении земной поверхности, а также всей Земли как планеты в целом.
Геодезия связана с астрономией, геофизикой, космонавтикой, картографией и др., широко используется при проектировании и строительстве сооружений, судоходных каналов, дорог.

Основная задача геодезии - создание системы координат и построение опорных геодезических сетей, позволяющих определить

положение точек на земной поверхности.
Геодезия делится на высшую геодезию, топографию и прикладные отрасли геодезии.
Геодезические работы обычно выполняются государственными службами. Международные геодезические исследования организуются и направляются Международной ассоциацией геодезии, действующей по инициативе и в рамках Международного геодезического и геофизического союза.
С помощью геодезии проекты зданий и сооружений переносятся с бумаги в натуру с миллиметровой точностью, рассчитываются объемы материалов, ведется контроль за соблюдением геометрических параметров конструкций.
Положение точки на земной поверхности определяется с помощью трех координат: широты, долготы и высоты (например, средним уровнем моря).

Геодезические данные используются в картографии, навигации и т.д.
Геодезические измерения используются в сейсмологии и при изучении тектоники плит, а гравиметрическая съемка традиционно применяется геологами при поисках нефти и других полезных ископаемых.

Основные направления геодезии

Высшая геодезия - изучает размеры Земли, ее гравитационное поле, осуществляет работы по переносу принятых в мире систем координат на территорию конкретного государства. Эта область также включает работы по исследованию движений земной коры - современных и произошедших много миллионов лет назад.
. Инженерная геодезия - прикладное геодезическое направление. Инженерно-геодезические работы связаны с разработкой способов проведения геодезических измерений, проводимых в процессе эксплуатации различных инженерных сооружений, их проектирования и строительства. Именно инженерная геодезия как инструмент в руках грамотных специалистов позволяет выверять степень деформации сооружений, обеспечивать строительство конструкций в точном соответствии с проектом.
. Топография - это научная дисциплина, в которой пересекаются геодезия и картография. К топографии относят геодезические работы, связанные с измерением геометрических характеристик объектов на поверхности Земли.
. Космическая геодезия - получила свое развитие с того момента, как с Земли был запущен первый искусственный спутник. Эта область науки является прерогативой государства, измерения в космической геодезии производятся не только с территории нашей планеты, но и со спутников.
. Маркшейдерское направление геодезии - отвечает за геодезические работы и измерения в недрах земли. Специалисты этой отрасли необходимы при любых подземных изысканий: сооружении тоннелей, прокладке метро, проведении геологоразведочных экспедиций.

Очень широкое применение получила инженерная геодезия. Геодезические работы в строительстве - обязательная и важнейшая часть процесса проектирования и возведения сооружений.
Также востребованы геодезические работы при землеустройстве. Они проводятся при подготовке любых проектов землеустройства, изменении и уточнении границ земельных участков, планировке земельных угодий в сельском хозяйстве и многих других случаях.

Геодезия применяется в горном деле для расчета взрывных работ и объемов породы и пр.

Работа геодезиста состоит из двух этапов:
1. Специальные измерения при помощи геодезических приборов.
2. Обработка результатов с помощью математических и графических методов и составление карт (планов).
Для съёмки местности геодезист применяет нивелиры, теодолиты, дальномеры, компасы и пр.
В последнее время стали применяться специальные лазерные сканеры для сканирования местности. Эти приборы позволяют зафиксировать абсолютно все особенности рельефа, быстро получить трехмерную визуализацию даже труднодоступных объектов (мостов, эстакад, элементов надземных коммуникаций).

Рабочее место

Топографы, геодезисты-землемеры могут работать в Бюро технической инвентаризации (БТИ), сельскохозяйственных, сельских администрациях и пр. организациях, нуждающихся в съемках и замерах на конкретной местности.
Инженеры-геодезисты и топографы работают компаниях, занятых строительством и проведением коммуникаций, трасс нефте- и газопроводов, водоканалов, линий метрополитена.

Важные качества

Технический склад ума, математические способности, внимательность.
Кроме того, очень важны закалка и хорошая физическая подготовка, т.к. много времени геодезист проводит в полевых условиях.

Знания и навыки

Необходимо знать основы картографии и геодезии, разные методы съемок местности, математику, черчение, методы пользования инженерно-геодезическими и фотограмметрическими приборами.

Прикладная (инженерная) геодезия – рассматривает методы и средства геодезических измерений, выполняемых для обеспечения строительства и эксплуатации различных сооружений землеустройства, кадастра, объектов недвижимости и других направлений кадастровой деятельности, связанной с земельными ресурсами.

Общие сведения об инженерных изысканиях

Инженерные изыскания предшествуют решению задач градостроительства, землеустройства, кадастра и т.д. Их цель – изучение природных условий данного района и сбор необходимой информации для разработки экономически целесообразных и технически правильных проектных решений. Параллельно решаются юридические вопросы, связанные с изъятием и перераспределением земель. Поэтому составляются технико-экономический доклад (обоснование) проектирования и строительства отдельных проектов. Таким образом, служит обоснованием для планирования последующих инженерных изысканий - экономических и технических.

Экономические изыскания проводят для определения экономической целесообразности планируемых мероприятий.

Технические изыскания заключаются в комплексном изучении природных условий данных территорий.

Для выполнения изысканий организуются экспедиции, партии, отряды, бригады.

Производство инженерных изысканий проводится в соответствии с требованиями нормативных документов (инструкции, положения, руководства). Изыскания различают по:

1. Характеру изучаемых факторов:

Геодезические

Геологические

Почвенно-грунтовые

2. По назначению:

Промышленные

Гражданские (строительство)

Транспортные

Землеустройства

Кадастров

3. По конфигурации территории:

Линейные (трубопроводы, дороги, ЛЭП)

Площадные (строительство, землеустройство, кадастры)

Важное значение имеют геодезические изыскания, которые являются, как правило, исходными (начальными), в результате которого создается информационная основа (геодезическая подоснова) на данную территорию в графическом (план, карта, профиль) или в цифровом (упорядоченный список координат точек местности, цифровой модели местности, электронные планы и карты).

Геодезические изыскания выполняют в соответствии с техническим заданием (ТЗ), которое содержит общую характеристику объекта, данные о местоположении участка работ, видах и объемах геодезических и топографических работ, масштабах съемок, сроки выполнения работ.

К ТЗ обязательно прилагается схема (план) с указанием границ участка работы. Основываясь на ТЗ, разрабатывают проект (программу) выполнения геодезических работ.

В процессе геодезических изысканий определяют топографические условия местности (рельеф, растительный покров, гидрография, дорожная сеть и т.д.). При этом топографические условия классифицируют по следующим признакам:

По рельефу (равнинная, холмистая, горная)

Почвенному покрову (лесная, степная, пустынная, тундровая)

Степени пересеченности (непересеченная, малопересеченная, сильнопересеченная)

По условиям обзора (открытая, полузакрытая, закрытая)

Зная, к какому типу относят местность, можно проектировать рациональное использование земельных ресурсов и необходимые мероприятия по инженерной подготовке территорий.

Топографические съемки для проектирования инженерных сооружений

Существующая практика геодезических работ предусматривает использование планов (карт) следующих масштабов:

1:500 – 1:2 000 на города, поселки городского типа, сельские поселения, а так же площадки строительства на территории проведения рекультивационных работ, кадастровых работ.

1:5 000 на крупные населенные пункты и землевладения со сложной ситуацией и в зонах пассивного землевладения

1:10 000 на землевладения в зонах интенсивного земледелия, дежурные кадастровые карты

1:25 000 – 1:100 000 на крупные землевладения для планирования землеустроительных и других работ

Для разработки проектов детальной планировки съемку магистралей и площадей в поселениях выполняют в масштабе 1:2 000, в отдельных случаях 1:200 с высотой сечения рельефа 0,5 – 0,25 м.

На планах геоподосновы (1:500) указываются все контуры застройки (входы в здания, приямки, окна первого этажа, полуподвалы, подвалы, въезды в кварталы и дворы, линии застройки, элементы строящихся зданий). Для воздушных линий (электропередач) обязательно определяют направление пересечений и высоту подвески проводов в самой низкой точки и гад осью улиц или дороги. Составляют продольный профиль городских дорог, улиц, площадей по оси проезжей части или по лоткам.

Допускается изготовление плана в более крупном масштабе путем простого увеличения с сохранением системы координат и точности исходного масштаба съемки (например: топографический план масштаба 1:10 000 может быть увеличен до 1:5 000)

Трассирование линейных объектов.

Трасса и ее элементы.

Трассой называют ось проектируемого сооружения линейного вида, обозначенная на местности или нанесенная на плане, карте, ортофотоплане или цифровой модели местности.

Комплекс работ в зоне проектирования инженерных сооружений для сбора сведений и данных о местности в целях обоснования технико-экономической эффективности размещения сооружения называется изысканиями .

На первой стадии составляются технические проекта автодороги подробные изыскания сводятся к тщательному изучению района предполагаемого строительства по топографическим картам, аэро- или космическим снимкам, профилем вариантов трасс с производством геодезических работ для уточнения местоположения проектируемого земляного полотна и дорожных сооружений.

На второй стадии проектирования разрабатывают рабочие чертежи на основе утвержденного технического проекта, а инженерные геодезические работы характеризуются большей точностью, детальностью на объекте строительства и являются первым этапом геодезического обслуживания строительства. Этот этап обслуживания завершают разбивочные работы и геодезическое управление строительными машинами на строительной площадке.

ПЗ – полигонометрический знак

Элементы трассы.

При проектировании трассы должны быть учтены технические условия, которые зависят от предназначения будущего сооружения. Для дорожной трассы с твердым покрытием основным требованием являются плавность и безопасность движения с расчетными скоростями. К трассам каналов и самотечных трубопроводов предъявляют требования по обеспечению заданных уклонов.

Основными геодезическими документами по трассам являются:

1) Материалы инженерных геодезических изысканий

2) Топографический план с проектом трассы

3) Разбивочные чертежи для выноса в натуру оси трассы

4) Продольный и поперечный профили по материалам полевых работ

5) Расчеты, геодезические материалы для управления работой строительной техники

На трассе различают следующие точки:

1) начало и конец кривой

2) вертикалы углов поворота точки, на которой ось трассы меняет свое направление

3) Пикеты, которые закреплены – стометровый отрезок по оси трассы.

4) Плюсовые точки – характерные точки рельефа

5) Точки поперечников – для характеристики местности в направлении, перпендикулярном к трассе, по которому составляют поперечные профили.

В плане трасса состоит из прямых участков разного направления, сопрягающиеся между собой горизонтальными кривыми постоянного и переменного радиуса кривизны.

i = h/S (i-проектный уклон, h-высота сечен я рельефа)

S=h/i тр * M (М-знаменатель соседнего масштаба)

В продольном профиле трасса состоит из линий различного уклона, соединенных между собой вертикальными круговыми кривыми. На ряде трасс (электропередач, канализации и т.д.) горизонтальные и вертикальные кривые не проектируют. Трасса автодороги как в плане, так и в профиле содержит прямолинейные и криволинейные участки. Выбранный оптимальный вариант трассы должен предусматривать сбалансированность объемов земляных работ по насыпям и выемкам.

В профиле трасса может проходить вблизи поверхности земли с небольшими выемками и насыпями, тогда трассу проектируют обертывающим профилем. Когда трасса резко отклоняется от земной поверхности, то ее проектируют секущими линиями с большим объемом земляных работ.

Закругления на трассе бывают из двух круговых кривых постоянного радиуса и из дуг кривых с переменным радиусом. Такие кривые называют переходными, радиус которых меняется от бесконечности до радиуса круговых кривых.

Камеральное трассирование по карте.

Комплекс изыскательных работ по выбору трассы называют трассированием.

Проектирование трассы по топографическим картам (планам), аэросъемочным материалам и цифровой модели местности называется камеральным трассированием. Перенос запроектированной трассы на местность с уточнением ее положения и закреплением ее в натуре называется полевым трассированием.

Для камерального трассирования используются планы масштабов 1:25000, 1:50000 и для небольших отрезков 1:10000.

Трассу прокладывают участками между фиксированными точками (начало трассы, углы поворота), при этом руководствуются допустимым (проектным) уклоном трассы. С этой целью вычисляют заложение S, соответствующее заданному уклону, т.е. S=h/i *M, h-высота сечения рельефа горизонталями, М – знаменатель масштаба. Используя полученное заложение S на карте можно выявить участки «напряженного» и «вольного» ходов.

«Вольный» ход – когда уклон местности меньше уклона трассы

«Напряженный» ход – уклон местности больше, чем уклон трассы

На таких участках предварительно намечают линию нулевых работ. Линия нулевых работ – такой вариант трассы, при котором выдерживается ее проектный уклон без каких либо земляных работ. Линию нулевых работ намечают раствором циркуля равным найденному значению заложения S, последовательно засекая соседние горизонтали и соединяя полученные точки прямыми.

Так как линия нулевых работ состоит из большого числа коротких звеньев, линию нулевых работ спрямляют и по полученным точкам строят продольный профиль, по которому проектируют высотное положение трассы, при этом выполняют несколько вариантов и наилучший переносят на местность.

Полевое трассирование

Перенос оси трассы с карты на местность производят либо по координатам ее главных точек, либо по данным привязки этих точек к контуром ситуации. При этом точность переноса трассы с карты на местность в основном зависит от масштаба карты, так как координаты точек определены графически.

Главные точки трассы закрепляют столбами, трубами и т.д., затем составляют абрис привязки к постоянным контурам местности. После закрепления этих точек по ним прокладывают теодолитный (полигонометрический) ход. В процессе этих работ производят измерения линий, горизонтальных углов и разбивку пикетажа . При этом начало трассы обозначают ПК0, в результате чего номер каждого пикета обозначает число сотен метров трассы от ее начала.

Характерные точки рельефа отмечают плюсовыми точками, на которых указывают расстояние от предыдущего пикета, например ПК3+15,50.

При разбивке пикетажа ведут полевой журнал – пикетажный журнал на клетчатой бумаге. Пикеты закрепляют деревянными кольями вровень с землей и одновременно ведут съемку местности в полосе до 100 м по обе стороны трассы, при этом в полосе 25 м съемку выполняют способом перпендикуляров, а далее глазомерно.

К – длина дуги от начала до конца кривой. Точка середины кривой – отрезок по биссектрисе угла от вершины до середины кривой.

Д – домер – разность длин между ломанной и кривой, которая образуется в связи с тем, что длина трассы измеряется по прямым элементам (2Т) больше длины кривой К, вписанной в угол.

Б = R * cos φ/2 – R

K = πR/180˚ * φ

Пикетажное значение – указать, на каком расстоянии находится от пикета

ПК знач (Уг1) - ПК3 + 20,00

- (Т) 130,00

ПК знач (НК) – ПК1 + 90,00

Вынос пикета на кривую

Обычно вынос пикета с тангенса на кривую выполняют методом прямоугольных координат. При этом за начало координат принимают точку НК, когда пикет до угла поворота, или точки КК, когда пикет после угла поворота, а за ось абсцисс принимают линию Т тангенса.

b/360˚ = S /2πR

b = S*360˚/2πR = S*180 ˚/ πR

x=Rsinb y=R-Rcosb=R(1-cosb)

Детальная разбивка кривой

Обычно при детальной разбивке кривую обозначают рядом колышков, забитых через определенные расстояния S по кривой.

На практике обычно применяют для построения х-мерный прибор и для построения перпендикуляров эккер. Все остальное аналогично выносу пикета на кривую.

Высотная привязка и нивелирование трассы

Для составления трассы выполняют техническое нивелирование по трассе. Нивелирный ход по трассе с обоих концов должен опираться на реперы высотного обоснования.

При очень длинной трассе промежутки примерно через 1 км закрепляют временными реперами. Нивелирование выполняют, как правило, в 2 приема:

· 1 прием – предусматривает нивелирование всех точек по трассе:

Пикеты (связующие точки)

Плюсовые точки

Поперечные

Начало, середина и конец кривой

· 2 прием – нивелируют только связующие точки (для контроля)

При построении продольного профиля трассы вертикальный масштаб для наглядности делают в 10 раз крупнее горизонтального.

Общие положения о построении геодезической сети

При проведении различных работ на большой территории необходимы топографические планы (карты), составленные на основе пунктов геодезических сетей, плановое и высотное положение которых определено в единой системе координат.

Государственная геодезическая сеть (ГГС) – это совокупность геодезических пунктов, расположенных на территории всей страны с надежно определенными в единой системе координат и закрепленными на местности центрами, обеспечивающими сохранность и устойчивость пунктов в течение длительного времени.

Геодезические сети по своему назначению и точности подразделяют на:

1) Государственные (ГГС) – различаются по классам точности

2) Сети сгущения

3) Съемочные сети, точность которых зависит от заданной точности в ТЗ на выполнение работ

В зависимости от определяемых координат сети бывают:

1) Плановые (1,2,3,4 классы, гос. сети)

2) Высотные (I,II,III,IV классы нивелирования)

3) Планово-высотные (сразу определены и плановые и высотные)

Количество пунктов ГГС и сети сгущения должно быть не менее 4х пунктов на 1 км 2 застроенной территории и не менее 1 пункта на 1 км 2 на остальной территории.

Основной вид построения геодезической опоры в современных условиях – это полигонометрия. Для населенных пунктов строят сети полигонометрии 4 класса и 1, 2 разряда со следующими характеристиками.

Съемочную сеть обычно создают в виде теодолитных и тахеометрических ходов, при этом придерживаются следующих параметров (характеристик)

1:5 000 - для застроенных территорий

1:2 000 – для незастроенных территорий

Самая большая невязка будет в середине хода после уравнивания. Точность хода в середине не должна превышать 0,2 мм на плане (двойная графическая точность)

1) Сначала надо узнать, укладываемся ли мы в нормативы

2) Затем берем дополнительно узловую точку, т.к. вытянутый ход не годится

3) Построим дополнительный ответвленный полигон внутри территории

5) Для точности нужно учитывать все действия (центрирование, длину, наклон линий)

(1) М 1 2 = m S 2 *n + (n+1,5)/3 * (m b /ρ * Σ S) 2

средняя квадратическая погрешность в конце хода

(2) М 2 2 = m S 2 *n + (n+1,5)/12 * (m b /ρ * Σ S) 2

n – количество линий

m S – точность линейных измерений

m b - точность прибора

М – среднеквадратическая погрешность в конце хода

Если погрешность конечного пункта выполнена по уравненным углам, то применяем формулу 2. А если подсчет выполнен по измеренным, то применяем формулу 1.

ΔS – продольная погрешность хода (измерение расстояний)

Δb - поперечная погрешность хода (измеренных углов)

Погрешность дает для каждой точки погрешность по оси

M t = ÖM x 2 + M y 2

f s = Öf Δ x 2 + f Δ y 2

M – СКП положения точки в конце хода

Принципы проектирования и расчет точности построения опорных геодезических сетей.

Опорная и геодезические сети развиваются, как правило, в несколько этапов (ступеней). Оценку любого геодезического построения составляют требования к точности выполнения работ на отдельных этапах. Поэтому существует понятие об общей (окончательной) и поэтапной погрешностях, так как идет накопление погрешностей от начального этапа и до последнего. Поэтому в зависимости от назначения и площади при проектировании инженерных геодезических сетей решают следующие задачи:

1) Установить исходные требования к точности построения сетей

2) Определить количество ступеней развития сети

3) Выбрать вид построения сети для каждой ступени

4) Установить требуемую точность отдельных видов измерений на каждой ступени построения сетей

При одноступенчатом построении общая погрешность и поэтапная совпадают. При многоступенчатом построении опоры под окончательной погрешностью подразумевают погрешность определения положения точки съемочной системы. Поэтапная погрешность является частью окончательной погрешности. Обычно в ТЗ на выполнение геодезических работ или в нормативных документах приводится погрешность допустимая на последующем этапе работы.

Обычно при расчете точности построения планового обоснования съемочных работ в качестве окончательного принимают СКП положения точки обоснования в середине хода.

Рассчитывается по формуле:

М ок = 0,2мм*М (1)

M – знаменатель численного масштаба плана

Для расчета поэтапных погрешностей можно принять следующий путь: допустим, опорная сеть строится в n-ступеней, тогда общая погрешность М ок будет складываться из случайных погрешностей (m 1 ,m 2 …m n) построения каждой ступени. Если погрешности слабозависимы, то согласно теории погрешности можно считать:

m ок 2 =m 1 +m 2 +…+m n (2)

Из практических соображений ставится условие: чтобы для каждой последующей ступени развития сети погрешности предыдущих можно было бы считать пренебрегаемо малыми, т.е. их можно было не учитывать. Такое условие выполнимо, если погрешности каждой предыдущей ступени будут в K раз меньше последующей

m 1 = m 2 /K m 2 = m 3 /K

m 2 = m 1 *K m 3 = m 2 *K= m 1 *K 2 ,

где К – коэффициент обеспечения точности, показывающий во сколько раз погрешность исходных данных должна быть меньше погрешности измерений на данной ступени, чтобы ей можно было пренебречь.

Для массовых геодезических работ при построении обоснования К принимают равным 2 для всех ступеней развития.

Пример:

Съемочные работы выполняются для составления плана масштаба 1:500. Схема построения геодезического обоснования состоит их 3х ступеней, то есть n=3, К=2, тогда по формуле (1) М ок = 0,2*500=10 см. То есть в самом слабом месте погрешность положения точки обоснования может доходить до 10 см.

С учетом формулы (3) перепишем формулу (2)

m ок 2 =m 1 2 +m 2 2 К 2 +m 1 2 К 2 +m 1 2 К 4 (4)

m ок 2 = m 1 2 *21

Откуда m 1 =10/ Ö21 = 2,2 см, m 2 = 4,4 см, m 3 =8,8 см

Погрешность положения первой ступени не должна превышать 2,2 см, 2й – 4,4 см, 3й- 8,8 см. Тогда погрешности предыдущих ступеней не будут влиять на точность положения послеующих ступеней, и будет выполняться условие формулы (1).

Например, можно считать, что m 3 – погрешность в середине теодолитного хода, опирающаяся на пункты ходов полигонометрии 2го разряда. m 2 – погрешности в середине полигонометрического хода 2го разряда, опирающегося на пункты ходов полигонометрии 1го разряда, а m 1 – погрешность в слабом месте полигонометрии 1го разряда по отношению к пунктам исходной полигонометрии более высокого класса.

Если из общих расчетов для данной ступени получена погрешность пункта в середине уравненного полигонометрического хода, то погрешность в конце хода будет в 2 паза больше.

Методика оценки точности полярного способа

Рассмотрим оценку точности положения точки, определяемой полярным способом из-за влияния линейных и угловых погрешностей. Запишем функцию, выражающую зависимость положения точки Nот положения точки А и измеренных величин b и S.

B b X N =X A +Scosa AN (1)

N Y N =Y A +Ssina AN

dX N = dX A + cosa AN *dS – S*sina AN *da AN

dY N = dY A + sina AN *dS – S*cosa AN *da AN

Перейдем от дифференциалов к СКП, заменив их квадратами СКП и возведя в квадрат сомножители при дифференциалах, т.е.

m 2 XN = m 2 XA + cos 2 a AN *m 2 S + S 2 *sina AN *(ma AN / ρ) 2

m 2 YN = m 2 YA + sin 2 a AN *m 2 S + S 2 *cosa AN *(ma AN / ρ) 2

m 2 XN , m 2 YN - погрешности по осям координат.

m t 2 = m t 2 A + m S 2 + S 2 *(ma AN / ρ) 2

m t = Ö m S 2 + S 2 *(ma AN / ρ) 2

Полигонометрические сети

Полигонометрия является наиболее распространенным видом инженерных геодезических опорных сетей. Ее проектируют в виде одиночных ходов, систем с узловыми точками, опирающимися на пункты исходных сетей более высокого разряда (класса) или систем замкнутых полигонов. В зависимости от площади объектов, его формы и количества исходных пунктов.

При построении полигонометрии наиболее трудоемким считается процесс измерения расстояний. Исторически различают 2 основных метода измерения расстояний: непосредственный и косвенный.

Для непосредственного способа измерения используют дальнометры или подвесные мерные приборы.

Косвенные измеряются нитяным дальномером, как неприступное расстояние.

Поскольку значительную долю инженерно-геодезических работ приходится выполнять на застроенных территориях, то при угловых измерениях возникают особенности, связанные с внешними условиями: сочетание каменной застройки, асфальтированной поверхности и зеленых насаждений создает неустойчивые температурные поля. В результате на угловые измерения влияет боковая рефракция. Поэтому необходимо выбирать благоприятное время – утренние и вечерние часы или пасмурная погода. Поэтому и знаки полигонометрии рекомендуют чаще закреплять на теневой стороне улиц.

Приближенная оценка полигонометрических (теодолитных) ходов

При построении хода многократно повторяют действия, аналогичные положению точки полярным способом. Поэтому для оценки точности положение конечного пункта хода используют формулу:

M 2 = m 2 S *n + (n+3)/12*(ΣS*m b / ρ) 2 (2)

При оценке точности хода может быть 2 подхода к решению задачи:

1.Прямой ход – когда имеются приборы с известными точностными параметрами (m S , m b). По вычисленной ожидаемой погрешности М определяют предельную относительную невязку хода и сравнивают ее с допустимой. При этом используют формулу:

2M/ΣS ≤ 1/T (3), где Т – знаменатель относительной погрешности хода соответствующего класса (разряда)

2.Когда необходимо выбрать технологию и приборы для обеспечения назначенной (заданной) погрешности положения точки хода (в самом слабом месте).

Пример: Проектируется полигонометрический ход ΣS = 1300 м, со средними линиями S ср =200м. Необходимо обеспечить погрешность М=8 см. Определить, с какой точностью необходимо производить линейные и угловые измерения, чтобы обеспечить заданную точность.

Решение: Воспользуемся формулой (2) и применим принцип равных влияний угловых и линейных измерений (допустим, что влияние угловых и линейных погрешностей равно)

m S = M/Ö2n = 8/Ö6.5*2 = 8/Ö13 ≈ 3

n = 1300:200 = 6,5

3см/200м = 1/ 6700, порядка 1/7000

M 2 = 2 * (n+3)/12 * (ΣS m b / ρ) 2

M = ΣS m b / ρ * Ö(n+3)/6

m b = M ρ / ΣS * Ö(n+3)/6 = 8 см*206000 / 1300 = 10”

m b / ρ = 10” / 200000 = 1/20000

Способы закрепления и координирование стенных знаков

Способы закрепления стенных знаков в населенных пунктах:

1) Восстановительная

2) Ориентирная

2. Вычисление ходов, закрепленных стенными знаками в ориентирной системе, выполняют двумя способами:

а) результаты измерений по временным рабочим центрам уравнивают обычным порядком и уравненные координаты передают на центры стенных знаков полярным способом, либо засечками.

б) углы и линии, измеренные в ходах по временным рабочим центрам, редуцируют на центры стенных знаков, затем выполняют уравнивание хода обычным порядком.

Описание специальности

Геодезия - одна из древнейших наук. Слово «геодезия» образовано из двух слов «земля» и «разделяю», а сама наука возникла как результат практической деятельности человека по установлению границ земельных участков, строительству оросительных каналов, осушению земель. Современная геодезия -решает сложные научные и практические задачи. Это наука об определении формы и размеров Земли, об измерениях на земной поверхности для отображения ее на планах и картах. Задачи геодезии решаются на основе измерений, выполняемых геодезическими инструментами и приборами. Геодезия базируется на знаниях в области математики, физики, астрономии, картографии, географии и других естественно-научных дисциплин.

Геодезия подразделяется на высшую, космическую геодезию, топографию, фотограмметрию и инженерную (прикладную) геодезию, каждый из этих разделов имеет свой предмет изучения, свои задачи и методы их решения, т. е. является самостоятельной научно-технической дисциплиной.

Высшая геодезия изучает форму и размеры Земли и других планет, методы определения координат точек на поверхности для территории всей страны.

Космическая геодезия решает геодезические задачи с помощью искусственных спутников Земли.

Топография рассматривает способы изучения земной поверхности и изображения ее на картах и планах.

Фотограмметрия решает задачи измерений по аэрофото- и космическим снимкам для различных целей, в том числе: для получения карт и планов, обмеров зданий и сооружений и т. п.

Инженерная геодезия изучает методы геодезического обеспечения при разработке проектов, строительстве и эксплуатации разнообразных сооружений, а также при изучении, освоении и охране природных ресурсов.

Основными направлениями подготовки специалистов являются:

• изучение устройства и отработка навыков работы на специальных геодезических приборах, включая электронно-цифровые и основанные на спутниковых системах позиционирования, обеспечивающих высокую точность и автоматизацию измерений
• изучение алгоритмов вычислений и освоение программных продуктов для математической обработки на ЭВМ результатов измерений для решения задач по пространственному описанию объектов земной поверхности и в околоземном пространстве
• освоение технологий приема и обработки материалов дистанционного зондирования земной поверхности, полученных методами аэрокосмической съемки

Выпускники по данной специализации могут работать на инженерных и руководящих должностях в научных, проектно-изыскательских, строительных организациях различных Министерств и ведомств, в управлениях капитального строительства областных, районных и городских исполнительных органов, специализированных предприятиях, выполняющих картографо-геодезические работы, в высших и средних специальных учебных заведениях страны.

Присваиваемая квалификация (высшее образование)

Инженер - профессиональная квалификация специалиста.

Присваиваемая квалификация (среднее специальное образование)

Техник-геодезист - профессиональная квалификация специалиста.

Занимаемые должности

• Инженер
• Геодезист
• Техник

Вузы, где есть эта специальность

• Белорусский национальный технический университет (проходные баллы в , , ,

Специальность: 120101 «Прикладная геодезия».

Квалификация: инженер

Формы обучения: очная (5 лет), заочная (5 лет 10 месяцев)

Выпускающая кафедра: Геодезические изыскания и земельный кадастр

Вступительные экзамены: Русский язык (ЕГЭ);

Математика (ЕГЭ);

Физика (ЕГЭ).

Специальность «Прикладная геодезия» ориентирована на подготовку специалистов для геодезического обеспечения строительства любых инженерных сооружений, производства топографо-геодезических работ, обеспечения земельно-кадастровых и изыскательских работ.

Геодезия, как наука и практика, имеет тысячелетнюю историю. Это объясняется, прежде всего, значительной ролью геодезии в организации пространства и, как следствие, организации социальных систем.

Проблема деления пространства (межевание), его организации (строительство и эксплуатация сооружений) сопровождает человечество с древнейших времен до настоящего времени. По мере развития человечества эта проблема приобретала все новые задачи, в решении которых геодезия до настоящего времени занимает ведущее место.

Получившие специальность «Прикладная геодезия» имеют знания общих принципов, методов и технологий инженерно-геодезических работ при изысканиях, проектировании, возведении и эксплуатации сооружений, а также получают знания относительно особенностей производства этих работ на разных этапах строительства транспортных, промышленно-гражданских, гидротехнических, подземных, прецизионных и других инженерных сооружений. Получают знания по методам топографо-геодезического обеспечения решения различных инженерных и научных задач при исследовании и освоении природных ресурсов, в землеустройстве, при ведении земельного кадастра и решении других задач, таких как выполнение геодезических разбивочных работ, создание инженерно-геодезических опорных сетей, проведение инженерно-геодезических изысканий и геодезического обеспечения монтажных работ , наблюдения за деформациями сооружений, исполнительные геодезические съемки.

Получают знания в области производства геодезических работ в транспортном строительстве, геодезических работ при планировке и застройке городов, геодезических работ на промышленных площадках, геодезических работ при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений, геодезических работ при строительстве тоннелей и подземных сооружений, высокоточных инженерно-геодезических работ при строительстве и эксплуатации сооружений, геодезических работ для земельного кадастра, при организации инженерно-геодезических работ и безопасности жизнедеятельности .

Изучают: вопросы автоматизированных технологий инженерно-геодезических изысканий и проектирования сооружений, компьютерные технологии и приемы работы с графической информацией в геоинформационных системах (ГИС); автоматизацию технологии выполнения работ при инженерно-геодезических изысканиях; автоматизацию съемок с использованием электронных тахеометров и спутниковых измерений; цифровую модель местности (ЦММ); технологию проектирования генплана строительства и инженерных сооружений по ЦММ в программном комплексе CREDO; автоматизацию проектирования объектов промышленного и гражданского назначения; оформление проектной документации и компьютерные системы документооборотов.

Изучают современные спутниковые измерения и их использование в геодезических работах при строительстве и эксплуатации сооружений. Изучают принципы и особенности построения навигационных систем, особенности применения спутниковых методов при решении различных инженерно-геодезических задач.

Подготовка специалистов в области прикладной геодезии осуществляется на базе использования современных методов, способов, приборного геодезического обеспечения, технологий, программного обеспечения под патронажем Московского Государственного университета геодезии и картографии, обмена опытом обучения с университетами Москвы, Новосибирска, и других городов России.

Специалисты в области прикладной геодезии работают в системе Роскартографии, Роснедвижимости, организациях и подразделениях Госземкадастрсъемка (ВИСХАГИ), отделах архитектуры и градостроительства, проектных организациях, а также в местных органах исполнительной власти. Выполняют работы по межеванию земель для дифференцированной установки земельной ренты , крупномасштабные топографические съемки застроенных территорий и подземных коммуникаций, наблюдают за деформациями инженерных сооружений, выполняют комплексные работы по топографо-геодезическому обеспечению Государственного земельного кадастра, городского кадастра, градостроительного кадастра.

В процессе обучения студенты овладевают необходимыми профессиональными знаниями и умениями, которые помогают им выполнять широкий круг должностных обязанностей соответствующего квалификационного уровня.

Подготовку специалистов по специальности «Прикладная геодезия» осуществляет одна из старейших кафедр университета «Геодезии и землеустройства», где накоплен практический опыт подготовки кадров в области прикладной геодезии.

Кафедра укомплектована высококвалифицированными специалистами: докторами и кандидатами наук. Открыта аспирантура и магистратура по специальности «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель». Имеются специализированные лаборатории: «Геодезии и фотограмметрии», «Кадастра и мониторинга земель», «Автоматизации проектирования и ГИС систем», необходимый приборный парк для лабораторных и научно-исследовательских работ .

За время обучения студенты проходят практику в ведущих предприятиях, организациях, связанных со строительством, изысканиями под строительство, межеванием и в других структурах и предприятиях всех форм собственности, решающими вышеперечисленные задачи.

Предметы, изучаемые на специальности “Прикладная геодезия”

1. Астрономия ;

2. Геоморфология с основами геологии – наука о рельефе земной поверхности. Предмет и метод геоморфологии. Г. изучает рельеф суши, дна океанов и морей со стороны его внешнего (физиономического) облика, происхождения, возраста, истории развития, современной динамики, закономерностей группировки и распространения составляющих его форм. Рельеф, наблюдаемый в современную геологическую эпоху, изучается Г. как результат всего предшествующего развития земной поверхности.

3. Физика земли ;

4. Инженерная графика и топографическое черчение ;

5. Геодезия – наука, которая нашла широкое применение в строительстве и решает следующие основные задачи: получение геодезических данных на стадии проектирования сооружения (инженерно-геодезические изыскания); вынос в соответствии с проектом и закрепление на местности основных осей и границ сооружений (разбивочные работы); обеспечение правильных геометрических форм и размеров элементов сооружения на стадии строительства, определение отклонений построенных элементов сооружения от проектных (исполнительные съемки), наблюдение за деформациями земной поверхности или самого сооружения.
На данном сайте вы найдете полезную информацию для решения этих задач.

6. Геодезическое инструмента ведение – предмет, на котором изучаются основные приборы, используемые при геодезических изысканиях

7. Теория математической обработки геодезических измерений – предмет, изучающий теорию вероятности геодезических ошибок при измерениях.

8. Автоматизация топографо-геодезических работ – предмет, изучающий автоматизированные способы измерений топографо-геодезических работ и их дальнейшие решение путем камеральной обработки.

9. Фотограмметрия – технология дистанционного зондирования Земли, позволяющая определять геометрические, количественные и другие свойства объектов на поверхности земли по фотографическим изображениям, получаемых с помощью летательных аппаратов любых видов.

10. Общая картография – занимается изучением методов составления, издания и использования карт.

11. История астрономии и геодезии – предмет, на котором студенты ознакомятся с истории возникновения астрономии и геодезии и о их не разделимом значение в средние века.

12. Основа земельного права – ознакомляет, с общей характеристикой земельного законодательства Российской Федерации Земельные отношения всегда находились в центре внимания общественности, были и остаются актуальными для всех слоев населения - как обладающих, так и не обладающих земельными участками . Основной закон Российской Федерации - Конституция - содержит ряд положений, которые являются отправными для земельного законодательства.

13. Прикладная фотограмметрия ;

14. Основы выживания в экстремальных условиях ;

15. Общая геоинформатика – наука, технология и производственная деятельность по научному обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию географических информационных систем , по разработке геоинформационных технологий, по приложению ГИС для практических и научных целей.

16. Прикладная геодези я – интересами прикладной геодезии, являются поверхность Земли и других планет, процессы, происходящие внутри Земли и планет, искусственные и естественные объекты на поверхности и внутри Земли и других планет.

17. Высшая геодезия – одно из основных направлений современной геодезии. Изучает фигуру Земли, внешнее гравитационное поле, точное определение координат точек земной поверхности в единой системе.

18. Геодезическая гравиметрия – раздел науки об измерении величин, характеризующих гравитационное поле Земли и об использовании их для определения фигуры Земли, изучения её общего внутреннего строения, геологического строения её верхних частей, решения некоторых задач навигации и др. В перспективе перед Г. стоит задача изучения Луны и планет по их гравитационному полю. В Г. гравитационное поле Земли задаётся обычно полем силы тяжести (или численно равного ей ускорения силы тяжести), которая является результирующей двух основных сил: силы притяжения (тяготения) Земли и центробежной силы, вызванной её суточным вращением.

19. Геодезическая астрономия – раздел практической астрономии (См. Практическая астрономия), наиболее тесно связанный с геодезией и картографией; изучает теорию и методы определения широты φ и долготы λ места, а также азимута а направления на земной предмет и местного звёздного времени s из астрономических наблюдений при геодезических и картографических работах.

20. Основы космической геодезии – раздел геодезии, в котором изучаются методы определения взаимного положения точек на земной поверхности, размеров и фигуры земли, параметров её гравитационного поля на основе наблюдений солнечных затмений и покрытий звезд луной, фотографирования

Луны и искусственных спутников Земли.

21. Специальные методы прикладной геодезии – предмет, на котором изучают специальные методы прикладной геодезии и способы их решения.

22. Автоматизация инженерно-геодезических изысканий – предмет, на котором изучают автоматизированные методы инженерно-геодезических изысканий.

23. Геоинформационные технологии сбора информации – системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.

24. Методы и средства спутниковых измерений – предмет, на котором изучают методику измерений GPS - приемником и специальные методы их камеральной обработки.

Прикладная геодезия является военно-учетной специальностью наряду со специальностями – картография, топогеодезия, фотограмметрия и аэрофотографической службы (фотографии и фотооборудование , фотограмметрии и дешифрования).

При окончании специальности “Прикладная геодезия” выпускники получают возможность трудоустройства по следующим должностям:

1. Главный геодезист (главный специалист по геодезии, начальник геодезического отдела, начальник отдела геодезических изысканий);
2. Ведущий геодезист (зам. главного геодезиста);
3. Старший геодезист ;
4. Геодезист ;

5. Инженер-геодезист .
Инженер I категории : высшее профессиональное образование и стаж работы инженером II категории не менее 3 лет.
Инженер II категории : высшее профессиональное образование и стаж работы инженером не менее 3 лет.
Инженер : высшее профессиональное образование без предъявления требований к стажу работы.

Инженер топограф – специалист по топографии, по топографической съемке. Топография - прикладной отдел геодезии, посвященный измерению земной поверхности для изображения ее на планах и картах. Искусство изображать на планах и картах внешнее строение местности. Поверхность и взаимное месторасположение частей, отдельных пунктов местности.

Картограф – специалист по картографии. Картография - (от греческого χάρτης - «карта» и γράφειν – «рисовать») наука об исследовании, моделировании и отображении пространственного расположения, сочетания и взаимосвязи объектов и явлений природы и общества. В более широкой трактовке картография включает технологию и производственную деятельность.

Инженер землеустроитель – специалист по организации эффективного использования земель. Организация эффективного использования земель, их охрана, контроль над соблюдением земельного законодательства. Составляет экспликации, производит съемку, и нивелирование и др., составляет проекты межхозяйственного и внутрихозяйственного землеустройства с экономическим обоснованием, ведет земельноучетную документацию, проводит мероприятия по землеустройству, обеспечивает безопасное проведение работ. Должен знать: основные направления развития вопросов землепользования и землеустройства, руководящие материалы в области землепользования, технологию проведения землеустроительных работ, устройство геодезических и аэрофотографических инструментов и приборов, способы освоения и улучшения земель, системы противоэрозийных мероприятий, законодательство об охране природы . Профессионально важные качества: внимательность, аккуратность, хорошее зрение.

Маркшейдер – лицо, занимающееся геодезическими съемками горных разработок. Маркшейдер (нем. Markscheider) - горный инженер или техник, специалист по пространственно-геометрическим измерениям в недрах земли и на соответствующих участках ее поверхности с последующим изображением на планах, картах и разрезах при горных и геологоразведочных работах. На маркшейдере лежит ответственность за рабочих, находящихся под его началом и работающих под землей. Помимо определенных знаний, умений и навыков, он обязан обладать организаторскими способностями, знать технику безопасности и информировать людей обо всех нюансах работы.

Смежная профессия в наземном строительстве - геодезист.

Инженер земельного кадастра – кадастр – систематизированный свод документированных сведений, получаемых в результате проведения государственного кадастрового учета земельных участков, о местоположении, целевом назначении и правовом положении земель Российской Федерации и сведений о территориальных зонах и наличии расположенных на земельных участках и прочно связанных с этими земельными участками объектов.

Фотограмметрист – основное назначение специалиста – обработка и первоначальный анализ материалов инструментальной воздушной разведки. Основное содержание деятельности специалиста заключается в фотолабораторной обработке результатов инструментальной воздушной разведки и последующем дешифрировании полученных аэрофильмов, аэроснимков и фотосхем, выявлении и характеристике военных объектов и боевой техники, установлении их координат, составлении письменного разведдонесения.