Εφαρμοσμένη γεωδαισία. Ιστορία της βιομηχανίας

Το περιεχόμενο του άρθρου



Τα γεωδαιτικά έργα συνοδεύουν την κατασκευή οποιουδήποτε αντικειμένου από το στάδιο της επιλογής ενός οικοπέδου έως τη θέση σε λειτουργία μιας ολοκληρωμένης κατασκευής. Αυτή η βιομηχανία έχει προχωρήσει σε μεγάλο βαθμό από πρωτόγονα όργανα μέτρησης σε σύγχρονο εξοπλισμό υψηλής ακρίβειας ικανό να προσδιορίσει σε πραγματικό χρόνο τη χωρική θέση του σημείου έρευνας με ακρίβεια χιλιοστών. Θα σας πούμε για τα ορόσημα στην ανάπτυξη της γεωδαισίας και τη θέση της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο σε μια σειρά άρθρων αφιερωμένων σε αυτόν τον τομέα της ανθρώπινης δραστηριότητας..

Γεωδαισία και ο ρόλος της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο

Λίγη ιστορία

Από την αρχαιότητα, η ανθρωπότητα έχει βιώσει την ανάγκη να προσδιορίσει τις πραγματικές αποστάσεις μεταξύ των αντικειμένων και της χωρικής τους θέσης σε σχέση μεταξύ τους. Επιπλέον, η κατασκευή οποιωνδήποτε κατασκευών μεγάλης κλίμακας ήταν αδύνατη χωρίς ακριβείς υπολογισμούς. Για παράδειγμα, για την κατασκευή αρδευτικών συστημάτων στην αρχαία Αίγυπτο τον 6ο αιώνα π.Χ. χρησιμοποίησε τις απλούστερες γεωδαιτικές έρευνες, διότι για να φτάσει το κανάλι στο ποτάμι και όχι στα αλσύλλια με κροκόδειλους, η κατεύθυνση και η κλίση του χαρακώματος έπρεπε να υπολογιστούν και να σημειωθούν στο έδαφος. Αυτό έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη της γεωργίας και με αυτήν την ευημερία του αιγυπτιακού κράτους. Οι αρχαίοι Έλληνες αύξησαν τη γνώση των Αιγυπτίων, αλλά η επιστήμη που καθορίζει το σχήμα και το μέγεθος της Γης έλαβε ευρεία ανάπτυξη με την επέκταση των εμπορικών σχέσεων και της πλοήγησης, όταν ήταν απαραίτητο να σχεδιάσει μια ακριβή πορεία από το ένα σημείο του πλανήτη στο άλλο.

Γεωδαισία και ο ρόλος της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο

Στη Ρωσία, οι πρώτες αναφορές των μετρήσεων απόστασης χρονολογούνται στο 1068, όταν, με εντολή του πρίγκιπα Tmutarakan, Gleb, το πλάτος του στενού Kerch μετρήθηκε με βήματα στον πάγο, μια αναμνηστική πέτρα για αυτό το γεγονός διατηρείται ακόμα στο Ερμιτάζ. Η γεωδαισία σημείωσε ευρύτερη ανάπτυξη κατά τη διάρκεια του «παραθύρου προς την Ευρώπη» του Πέτρου Ι, όταν οι πλοηγητές και οι ταξιδιώτες χρειάζονταν να έχουν λεπτομερή σχέδια κίνησης. Αυτό το έργο πραγματοποιήθηκε από τους αξιωματικούς της μονάδας Quartermaster. Ο πόλεμος με τον Ναπολέοντα το 1812 αποκάλυψε την έλλειψη ακρίβειας και παροχής χαρτογραφικού υλικού, κυρίως του στρατού, το οποίο ήταν το σήμα για τη δημιουργία του Σώματος Στρατιωτικών Τοπογράφων το 1822..

Γεωδαισία και ο ρόλος της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο

Η ανάπτυξη της σοβιετικής γεωδαισίας ξεκίνησε με την υπογραφή από τον VI Λένιν στις 15 Μαρτίου 1919 του διατάγματος του Συμβουλίου των Λαϊκών Επιτρόπων «Για την ίδρυση μιας ανώτερης γεωδαιτικής διοίκησης». Αυτή η ημερομηνία θα γίνει για πολλά χρόνια η ημερομηνία των επαγγελματικών διακοπών των επιθεωρητών και των ειδικών που εμπλέκονται στον κλάδο. Τον Μάιο του 1967, το τμήμα γεωδαιτικής θα μετατραπεί στην Κύρια Διεύθυνση Γεωδαισίας και Χαρτογραφίας (συντομογραφία GUGK), η οποία θα εξαρτηθεί άμεσα από το Συμβούλιο Υπουργών της ΕΣΣΔ, το οποίο υπογράμμισε την ειδική κατάσταση αυτής της βιομηχανίας. Μετά την κατάρρευση της Ένωσης, οργανώθηκε η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Γεωδαισίας και Χαρτογραφίας της Ρωσίας, η οποία στη συνέχεια ανατέθηκε στο Υπουργείο Οικονομικής Ανάπτυξης και στη συνέχεια οι λειτουργίες της μεταφέρθηκαν στην Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Κρατικής Εγγραφής, Κτηματολογίου και Χαρτογραφίας. Έτσι, σημειώνουμε με λύπη ότι τα «χρυσά χρόνια» της ρωσικής γεωδαισίας ως επιστήμης εμπίπτουν ακριβώς στη σοβιετική περίοδο.

Σύστημα συντεταγμένων

Για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε το ίδιο σύστημα συντεταγμένων και ύψους για να αποφύγετε προβλήματα με την “επικάλυψη” αργότερα. Εάν διεξάγεται έρευνα για κατασκευή, τότε το όριο του έργου είναι συνήθως η διασταύρωση των κύριων οδών μεταφοράς και τα σημεία σύνδεσης, τα οποία θα πρέπει να εμφανίζονται σχηματικά στο προσάρτημα των όρων αναφοράς. Συνήθως, η τοπογραφική έρευνα των δημόσιων δρόμων σε πόλεις έχει ήδη πραγματοποιηθεί στο τοπικό σύστημα συντεταγμένων, τα δεδομένα αποθηκεύονται σε αρχεία και για να υπολογιστεί σωστά οι πλαγιές στο εργοτάξιο, η έρευνα για την κατασκευή πρέπει να πραγματοποιείται σε παρόμοιο σύστημα.

Γεωδαισία και ο ρόλος της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο

Η έναρξη των εργασιών για ένα ενοποιημένο σύστημα συντεταγμένων στη χώρα μας χρονολογείται από το 1928, όταν προτάθηκε από τον F.N. Krasovsky, το πρόγραμμα για την ανάπτυξη ενός συστήματος τριγωνισμού – μια μέθοδος για τη δημιουργία ενός γεωδαιτικού δικτύου αναφοράς που βασίζεται στον προσδιορισμό των συντεταγμένων μετρώντας τις γωνίες των τριγώνων και στην τάξη 1 τριγωνισμού το μήκος των πλευρών αυτών των “τριγώνων” έφτασε τα 25 χλμ. Τα σημεία των οποίων οι συντεταγμένες καθορίστηκαν με αυτή τη μέθοδο ονομάστηκαν σημεία τριγωνισμού. Στη συνέχεια, το δίκτυο των τριγώνων χωρίστηκε σε δίκτυα 2-4 τάξεων, τα οποία, αντίστοιχα, είχαν μικρότερες αποστάσεις εντός της οπτικής γραμμής μεταξύ των σημείων. Η τέταρτη τάξη χωρίστηκε σε 1 η και 2 η κατηγορία, η απόσταση μεταξύ των σημείων ήταν ήδη 200-500 μέτρα. Οι συντεταγμένες των σημείων προσδιορίστηκαν με την πολυγωνομετρική μέθοδο, δηλαδή Εκτός από τις γωνίες, με τη βοήθεια ενός θεοδόλιχου, οι αποστάσεις μεταξύ των σημείων μετρήθηκαν επίσης με μια ταινία μέτρησης ή έναν οπτικό εύρος εύρους. Είναι τα σημεία της πολυγωνομετρίας της 4ης τάξης και τα σημεία της πολυγωνομετρίας του πλέγματος που χρησιμοποιούνται κυρίως από τους επιθεωρητές για αστικές εργασίες.

Γεωδαισία και ο ρόλος της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο

Το πρώτο σύστημα συντεταγμένων υψηλής ακρίβειας στην επικράτεια της ΕΣΣΔ θεωρείται το σύστημα συντεταγμένων και υψομέτρου του 1942 (SK-42) που εγκρίθηκε τον Απρίλιο του 1946 και η στάθμη του νερού στον οργανικό θάλαμο της θύρας Kronstadt (μηδέν του βάθους Kronstadt), που υιοθετήθηκε το 1913, χρησιμοποιήθηκε ως μηδέν σε ύψος. Αυτή η στιγμή εξακολουθεί να χρησιμοποιείται από ορισμένους “ειδικούς” κατά τη λήψη σε ένα συμβατικό σύστημα συντεταγμένων και υψών, λαμβάνοντας την άκρη κάθε δεξαμενής ως μηδέν σε ύψος.

Η μετρούμενη κατάσταση στη βιομηχανία παραβιάστηκε από τον GRU συνταγματάρχη Oleg Penkovsky, ο οποίος, από την καλοσύνη της καρδιάς του, πούλησε, μεταξύ άλλων, χαρτογραφικό υλικό στο SK-42 στις ειδικές υπηρεσίες της Δύσης. Η παρανοϊκή σοβιετική κυβέρνηση έδωσε την εντολή να διορθώσει το σύστημα συντεταγμένων, έτσι ώστε ο εχθρός να μην μπορεί να χρησιμοποιήσει μυστικούς χάρτες για να ξεκινήσει μια πυρηνική επίθεση, και γεννήθηκε ένα νέο σύστημα συντεταγμένων, το SK-63, το οποίο ήταν μια παραμορφωμένη έκδοση του SK-42. Από αυτό το σύστημα, αναπτύχθηκε η αστική πολυγωνομετρία, η οποία με τη σειρά της ήταν μια παραμορφωμένη έκδοση του SK-63. Θέλοντας να μπερδέψουν τους εχθρούς, οι ίδιοι οι λειτουργοί μπερδεύτηκαν ως αποτέλεσμα. Στο SK-63, έγιναν τεράστιες συστοιχίες χαρτών, το κτηματολόγιο του εδάφους διατηρείται εν μέρει, και στις διασταυρώσεις των ζωνών χαρτών, είναι δυνατές μεγάλες επικαλύψεις και ασυνέπειες. Το SK-63 ακυρώθηκε με το διάταγμα της Κεντρικής Επιτροπής της CPSU και του Συμβουλίου Υπουργών της ΕΣΣΔ τον Μάρτιο 1987, αλλά συνέχισε να χρησιμοποιείται στο μέλλον “ως εξαίρεση”.

Γεωδαισία και ο ρόλος της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο

Επί του παρόντος στη Ρωσία για τις ανάγκες της διαστημικής γεωδαισίας υπάρχει ένα σύστημα χωρικών συντεταγμένων PZ-90.02, το οποίο με τη σειρά του είναι ένα ανάλογο του WGS84 – ένα ενιαίο σύστημα συντεταγμένων για ολόκληρο τον πλανήτη, και για γεωδαιτική και χαρτογραφική εργασία χρησιμοποιούν το σύστημα γεωδαιτικών συντεταγμένων του 2011 (GSK-2011), παράγωγο από τους προκατόχους του – SK-95 και SK-63. Όπως καταλαβαίνετε, οι διαφορές μεταξύ συστημάτων συντεταγμένων και απώλειας ακρίβειας κατά τη μετάβαση από το ένα σύστημα στο άλλο δεν προσθέτουν συνολική ακρίβεια στις τοπογραφικές και γεωδαιτικές εργασίες που εκτελούνται. Στο εργοτάξιο, για ευκολία στη χρήση, γίνεται ανάλυση σε ένα σύστημα συντεταγμένων υπό όρους που έχει σύνδεση με τοπικά ή περιφερειακά συστήματα, επειδή οι αριθμητικές τιμές των συντεταγμένων σε συστήματα κατάστασης μπορούν να φτάσουν επταψήφιοι αριθμούς σε μέτρα, εξαιρουμένων των εκατοστών και χιλιοστών.

Εργαλεία και εξοπλισμός που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εργασίας

Μαζί με τη συσσώρευση γνώσεων σχετικά με το σχήμα και το μέγεθος της Γης από την ανθρωπότητα, άλλαξαν τα εργαλεία με τα οποία πραγματοποίησε γεωδαιτική εργασία. Αρχικά ήταν:

  1. Theodolite – Αυτό το όργανο είναι το κύριο όργανο ερευνών που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση οριζόντιων και κατακόρυφων γωνιών. Δομικά, ο θεοδόλιχος αποτελείται από έναν οριζόντιο και κατακόρυφο κύκλο, ο οποίος καλείται επίσης “άκρο” και έχει τμήματα για τη λήψη μετρήσεων, και ένα περιστρεφόμενο μέρος – “alidade”, στο οποίο είναι στερεωμένο το τηλεσκόπιο. Αυτό το εργαλείο είναι απαραίτητο για μηχανική, γεωδαιτική και αστρονομική εργασία.
  2. Το επίπεδο είναι ένα οπτικό-μηχανικό όργανο που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη διαφορά στα ύψη των σημείων στην επιφάνεια της γης. Η διαφορά μεταξύ των αριθμών που είναι ορατοί στο επίπεδο σε δύο κατακόρυφες ράβδους με διαιρέσεις είναι ίση με τη διαφορά στα ύψη των σημείων στα οποία είναι εγκατεστημένες οι ράβδοι – ξύλινα δοκάρια ύψους 3-4 μέτρων με τμήματα για ανάγνωση.
  3. Το επίπεδο είναι απαραίτητο εργαλείο ελέγχου για κάθε οικοδόμο. Πρόκειται για μια συσκευή με γυάλινη αμπούλα γεμάτη με υγρό για τον προσδιορισμό της οριζόντιας επιφάνειας και τη μέτρηση μικρών γωνιών κλίσης.
  4. Kipregel – αυτό το εργαλείο χρησιμοποιείται κατά την εκτέλεση τοπογραφικών ερευνών και σας επιτρέπει να χτίσετε γραφικά την κατάσταση ακριβώς στο πεδίο, μετρώντας γωνίες, αποστάσεις και υψόμετρα. Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ένα ποτήρι ζέσεως – τραπέζι σύνταξης.
  5. Παντόμετρο – χρησιμοποιείται για την επιθεώρηση βάλτων και δασών σε περιπτώσεις όπου δεν απαιτείται υψηλή ακρίβεια των μετρήσεων.
  6. Ταινία μέτρησης – συνήθως μια ταινία χάλυβα με κλίμακα για τη μέτρηση της οριζόντιας απόστασης των σημείων.
  7. Το Rangefinder είναι μια συσκευή για τον προσδιορισμό της απόστασης μεταξύ των σημείων · κατά την κατασκευή, η λειτουργία του εκτελείται με επιτυχία με ένα μέτρο ταινίας λέιζερ.
  8. Boussol – αυτό το όργανο χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό του μαγνητικού ρουλεμάν στο έδαφος.
  9. Μετρητής μήκους – το εργαλείο που χρησιμοποιείται στην έρευνα ορυχείων κατέστησε δυνατή τη μέτρηση αποστάσεων χρησιμοποιώντας ένα εύκαμπτο νήμα και ένα μπλοκ μέτρησης.

Γεωδαισία και ο ρόλος της σε ένα σύγχρονο εργοτάξιο

Φυσικά, η πρόοδος δεν σταματά, και οι «βετεράνοι» αντικαθίστανται από σύγχρονο γεωδαιτικό εξοπλισμό, με τον οποίο μόνο ειδικοί μπορούν να εργαστούν. Ωστόσο, γνωρίζοντας τα βασικά της επιστήμης, δεν είναι απαραίτητο να καλέσετε επιθεωρητές για όλους τους τύπους εργασίας, μπορείτε να εκτελέσετε μερικές απλές λειτουργίες μόνοι σας χωρίς τη βοήθεια σύνθετων εργαλείων και ακριβού λογισμικού..

Έχοντας ένα μέτρο ταινίας 20 μέτρων στο αγρόκτημα, μπορείτε εύκολα να σπάσετε τους άξονες του εξοχικού σπιτιού ή να υπολογίσετε την κατά προσέγγιση περιοχή του ιστότοπου και με τη βοήθεια απλών συσκευών είναι ακόμη δυνατό να πραγματοποιήσετε μια απλοποιημένη γεωδαιτική έρευνα του ιστότοπου για μεμονωμένη κατασκευή.

Τα ακόλουθα άρθρα από τον κύκλο μας για τη γεωδαισία και ο ρόλος του σε ένα εργοτάξιο θα σας πουν για τα χαρακτηριστικά της επιλογής του γεωδαιτικού εξοπλισμού και τη δυνατότητα ανεξάρτητης λύσης των απλούστερων γεωδαιτικών εργασιών..

Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου