Исследование истории геодезического инструментоведения, методов и точностных характеристик съёмочных работ и картографических материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский университет транспорта (МИИТ)

Исследование истории геодезического инструментоведения, методов и точностных характеристик съёмочных работ и картографических материалов в целях осуществления землеустройства и ведения кадастров

Анисина З.А.

г. Москва. Россия.

История возникновения съемочных работ и картографии как науки свидетельствует о том, что они развивалась в соответствии с насущными запросами человеческого общества. Это связано с торговлей, мореплаванием, с задачами управления страной, с научными открытиями и путешествиями.

Прежде, чем мы обратимся к истории возникновения съемочных работ и картографических материалов, нам необходимо определить понятия. К картографическим материалам относятся географические и специальные карты, планы, чертежи, атласы и первичные графические документы съемок (планшеты, аэрофотоснимки и прочее) [1]. Термины могут использоваться в разных значениях. К примеру, в источниковедческой практике термины "картографические материалы" и "картографические источники" используются как равнозначные.

Справочными называются материалы, служащие для получения различных справок по вопросам содержания карты, возникающим в процессе ее составления или в период редакционно-подготовительных работ.

К справочным материалам относятся главным образом обзорно-топографические карты, обзорные и специальные карты и литературно-справочные материалы.

Также хочется обратить внимание на следующий момент - это определение геодезического инструментоведения, которое понимается как прикладная техническая дисциплина, изучающая теорию, устройство, методы исследований, поверок и юстировок геодезических приборов и их отдельных узлов, а также условия эксплуатации и ремонт геодезических приборов. Раскрывать подробно технические аспекты мы не можем, так как это не является задачей нашего исследования.

История возникновения съемочных работ и картографических материалов представляет собой многовековой процесс.

Известно, что геодезическими приборами пользовались в древности, еще в VІІІ - XІІ веках до н.э. В Вавилоне, Египте и Каире это необходимо было для постройки оросительных каналов.

С ІV - ІІІ тыс. лет до н.э. активно начали использовать оптические детали (линзы) диаметром 5-8 мм. Ученые видят применение этих линз для изготовления простейших телескопов для астрономических наблюдений.

Можно заметить, что инструменты измерения у древних служили практическим целям их жизни и деятельности. Большая (ударение на второй слог) часть приборов пришла в геодезию из различных сфер, так например угломерные из астрономии и мореплавания, а приборы для измерения длин (отвесы, ватерпасы и др.) возникли с прогрессом землемерного дела. Съемки, которые делали для создания карт, а также первые градусные измерения проложили дальнейший путь для их усовершенствования.

Кратко говоря, история геодезических приборов берет свое начало со времен строительства системы оросительных каналов в древнем Вавилоне и Египте. В 200г. до н.э. была впервые определена инструментально окружность Земли. Птолемей изобрел линейку для измерения вертикальных углов, а Гиппарх использовал астролябию с лимбом - это древний прообраз теодолита.

Большой прорыв в области науки и техники произошел в XVII веке. Знаменитый ученый Галилео Галилей изобрел зрительную трубу, французским ученым Тевено был сконструирован цилиндрический уровень, а вслед за ним итальянский ученый Мантанари предложил использование дальномерных нитей для зрительной трубы.

Первый теодолит был создан в XVIII веке английскими учеными (Сиссон и Рамсден).

Множество различных оптических приборов было построено и в России во времена Петра I, авторами их были русские мастеровые Беляев и Колосов (среди них значился и нивелир). К началу XIX века в Российской империи существовало несколько мастерских, которые специализировались на изготовлении геодезических приборов. Русские мастеровые изготавливали прекрасные приборы - астролябии с трубами, базисные приборы и теодолиты.

Наш соотечественник Д.И. Менделеев стал основоположником метрологии измерений. Российская империя нуждалась в качественных топографических и картографических материалах, поэтому большое внимание уделялось подготовке кадров в этом направлении. Известно, что в 1822 г. Был образован корпус военных топографов, а также специальное училище для подготовки кадров в этот корпус. Так зарождалась русская школа геодезистов. Благодаря ей было проведено картографирование большой территории Российской империи, были созданы точные армейские карты. Знания и результаты работы русских геодезистов были с большим успехом применены во время русско-турецких войн (например, огонь артиллерии осуществлялся с топографической подготовкой), а также русско-японской войны (тогда было внедрено воздушное фотографирование).

Помимо развития приборостроения и обеспечения военно-промышленной сферы жизни, знания полученные геодезистами использовались активно и в делах межевания и ведения земельных кадастров.

Если мы обратимся к истории съемочных работ и картографических материалов в России, то увидим, что в русской литературе разработка вопросов по истории межевания начинается с XIX в. в трудах Ф.Л. Малиновского и П.И. Иванова, где авторами были представлены ход и результаты развития межевания, а также виды документов межевого ведомства.

Кадастр России характеризуется длительной историей развития и отличается своими специфическими особенностями, к которым относятся, например, порядки межевания.

Практически до XVII в. главным объектом кадастра являлись только земельные ресурсы. Была выработана классификация и категории пригодности по назначению земельных угодий.

Одним из первых понятий кадастра стала процедура учета природных ресурсов [2]. Позднее появилась система мероприятий кадастра, а именно описание и оценка природных ресурсов в целях налогообложения. Для создания системы кадастра в России были необходимы достоверные сведения о количественной и качественной оценке ресурсов территорий.

На сегодняшний день при необходимости использовать устаревшие карты их дополняют современными данными о местности. Для изучения картографируемых районов применяют в качестве дополнения следующие справочные и литературные материалы:

- географические и топографические описания;

- справочники административно-территориального деления;

- информационные бюллетени картографо-географических изменений;

- материалы переписи населения, включающие перечень названий населенных пунктов с указанием количества жителей;

- расписания движения поездов, пароходов, самолетов (содержат сведения о железных дорогах, перечень названий станций, платформ, разъездов с указанием расстояний между ними, перечень названий пристаней на водных путях сообщения).

- геодезического инструментоведения и картографических материалов.

Теперь мы остановимся на истории современных инструментов, применяемых при съемочных работах и в картографических материалах.

Научно-техническое развитие общества привело к появлению разных типов технических устройств, применяемых в целях осуществления землеустройства и ведения кадастров.

Появились новые геодезические приборы, такие как нивелиры типа Н-ЗКЛ и 4Н-2КЛ, НИ 3, НИК-2 и НИК-2М, теодолиты серии ЗТ и 4Т, светодальномеры 2СТ 10 и 4СТЗ, электронные нивелиры и тахеометры, лазерные рулетки, спутниковые системы позиционирования (например, GPS-системы) и специальные геодезические приборы для выверки и контроля положения объектов.

Важным и интересным, на наш взгляд, является использование навигационных систем для построения геодезических измерений. В данной главе мы обратимся к истории этого вопроса.

В XX веке шло очень быстрыми темпами развитие космонавтики. Это позволило создать спутниковые методы определения координат. В них вместо неподвижных геодезических пунктов используются движущиеся по орбите спутники, координаты которых можно определить для любого момента времени.

На сегодняшний день работает множество спутниковых навигационных систем. Мы можем назвать следующие:

- американская NAVSTAR, GPS (Navigatton System with Time And Ranging, Global Positioning System);

- европейская спутниковая система Галилео;

- российская ГЛОНАСС (Глобальная Навигационная Спутниковая Система);

- китайская навигационная система Бэйдоу;

- японская региональная навигационная система QZSS.

История развития спутниковых систем началась в 70-е гг. XX века. В СССР была создана спутниковая навигационная система "Цикада" в конце 70-х, а в США была создана система "Транзит".

На тот момент основными потребителями навигационной информации были военные структуры и флот. Именно на базе этих систем позднее были созданы навигационные системы нового поколения GPS и ГЛОНАСС.

В 1978 г. был произведен запуск первого американского навигационного спутника системы GPS, NAVSTAR.

Российская система ГЛОНАСС начала формироваться с запуска трех спутников в 1982 г.

К этому времени на орбитах вокруг Земли работали уже шесть американских спутников. По американским спутникам были получены первые результаты геодезический измерений.

В 1993 г. система GPS была полностью развернута, затраты на ее реализацию превысили 15 млрд. долларов США. Системы ГЛОНАСС и GPS первоначально предполагалось использовать в основном для военных целей, но исследования показали возможность их геодезического применения (для определения координат с высокой точностью).

Российская система ГЛОНАСС начала формироваться с 1982 г. В 1988 г. в Англии в университете г. Лидса был создан кодовый приемник работающий по двум системам - по GPS и по ГЛОНАСС.

Среди технологий, которые являются популярными на сегодняшний день, мы можем отметить 3D системы нивелирования для строительной техники. Здесь находят свое место, как роботизированные электронные тахеометры, так и спутниковое оборудование. Данные системы нивелирования позволяют строительным машинам точно выполнять работу по заданным параметрам.

К числу новых технологий можно отнести наземное лазерное сканирование, использование лазерных дальномеров, все шире сегодня используются цифровые и лазерные нивелиры.

Развитие геодезии и современного приборостроения привело к тому, что на сегодняшний день возрос уровень технического обеспечения специалистов. Постоянный рост в области точностных характеристик геодезических приборов привел к облегчению жизни и работы в области ведения кадастров и осуществления землеустройства. Речевой ввод данных позволяет быстро и эффективно пользоваться геодезическими приборами даже не всегда профессионалам.

На сегодняшний день используются современные лазерные нивелиры, лазерные теодолиты, а также различные многофункциональные и многоцелевые по своему назначению приборы, которые способны в автоматическом режиме обрабатывать полученные в результате съемки данные.

Изучение истории межевания и кадастра природных ресурсов в России позволило определить, что научную основу кадастра составляли науки географического цикла, развитие которых способствовало формированию и совершенствованию этой системы. Знания, необходимые для совершенствования кадастра напрямую связаны с уровнем развития таких наук, как география и ее отраслей: почвоведением, гидрологией, геологией, лесоведением и другими, а также астрономией, геодезией, картографией, системой землеустройства и охраны природных ресурсов.

Проблемы по осуществлению землеустройства всегда выделялись на государственном уровне. На сегодняшний день в России накоплен значительный опыт производства многоцелевых кадастров с использованием автоматизированных комплексов. Использование этого опыта должно способствовать качественному развитию системы кадастра и современного законодательства. геодезический картографический кадастр межевание

Подводя итоги сказанному, можно сделать вывод о том, что история возникновения съемочных работ и картографических материалов прошла долгий путь развития от простых технических приборов до сложных роботизированных станций по обработке спутниковых данных. Развитие съемочных работ и картографических материалов всегда отражало насущные потребности общества в получении точных данных для дальнейшего их использования как в военно-промышленном комплексе, так и в повседневной жизни.

Список литературы

1. Алакоз В.В., Самратов У.Д., Родионов Б.Н. и др. Применение новых методов съемок и актуальные задачи землеустройства // Геодезия и картография. -1995. -№7. с. 42-46.

2. Ассур В.Л, Кутузов М.Н. Муравин М.М. Высшая геодезия. М.: Недра, 1979. -398 с.

3. Крюков Ю.А. Сизов А.П., Дарский В.Б. и др. О новых понятиях городского землепользования //Геодезия и картография. 1994. -№10. - с.47-50

4. Крюков Ю.А., Цифровая топографическая основа земельного кадастра //Геодезия и картография. 1997. -№11. - с.46-51.

5. Лисицкий Д.В., Середович В.В. Автоматизированные информационно-измерительные геодезические системы: Учебное пособие / Новосибирск: НИИГАиК, 1989. 96 с.

6. Машимов М.М. Уравнивание геодезических сетей. М.: Недра, 1979. 367 с.

Размещено на Allbest.ru