С развитием людского общества, увеличением роли науки и техники расширялось содержание геодезии, усложнялись задачки, которые ставила перед ней жизнь. В текущее время геодезия - это наука о способах определения фигуры и размеров Земли и изображения ее поверхности на картах и планах, также о методах проведения разных измерений на поверхности Земли (на суше и акваториях), под землей, в околоземном пространстве и на других планетках. Узнаваемый ученый-геодезист В.В.Витковский так охарактеризовал эту науку: «Геодезия представляет одну из полезнейших отраслей познания. Все наше земное существование ограничено пределами Земли, и учить ее вид и размеры населению земли так же нужно, как отдельному человеку - ознакомиться с подробностями собственного жилья».
Достоинства, которые дает геодезия, существенны. Четкое размещение частей на плане. Возможность поглядеть будущий план сада на компьютере, использую программку трехмерного изображения 3D-Max. Позволяет на стадии проектирования избрать будущую планировку участка: прямоугольную, диагональную радиальную. Позволяет учесть неровные поверхности участка, бугры, склоны. Геодезия занимается исследованием Земли в содружестве с другими «геонауками», другими словами, науками о Земле. Физические характеристики Земли в целом изучает наука «физика Земли», строение верхней оболочки нашей планетки изучают геология и геофизика, строение и свойства океанов и морей - гидрология, океанография.
Атмосфера - воздушная оболочка Земли - и процессы, происходящие в ней, являются предметом исследования метеорологии и климатологии. Растительный мир изучает геоботаника, животный мир - зоология. Не считая этого, еще есть география, геоморфология и другие. Посреди всех наук о Земле геодезия занимает свое место: она изучает геометрию Земли в целом и отдельных участков ее поверхности, также геометрию всех объектов (и естественного, и искусственного происхождения) на поверхности Земли и поблизости нее. Геодезия, как и другие науки, повсевременно впитывает в себя заслуги арифметики, физики, астрономии, радиоэлектроники, автоматики и других базовых и прикладных наук. Изобретение лазера привело к возникновению лазерных геодезических устройств - лазерных нивелиров и светодальномеров; кодовые измерительные приборы с автоматической фиксацией отсчетов могли показаться лишь на определенном уровне развития микроэлектроники и автоматики. Что все-таки касается информатики, то ее заслуги вызвали в геодезии подлинную революцию, которая происходит на данный момент на наших очах.
.
Задачки геодезии
Посреди многих задач геодезии можно выделить длительные задачки и задачки на наиблежайшие годы. К длительным задачкам перед этой наукой можно отнести определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли, распространение единой системы координат на местность отдельного страны, материка и всей земли в целом, изображение участков поверхности земли на топографических картах и планах, исследование глобальных смещений блоков земной коры. Задачка на последнее время перед спецами стоит последующая: создание и внедрение ГИС - геоинформационных систем, создание муниципальных и локальных кадастров: земляного, аква, лесного, городского и т.д., Также топографо-геодезическое обеспечение делимитации (определения) и демаркации (обозначения) гос границы Рф, разработка и внедрение эталонов в области цифрового картографирования, создание цифровых и электрических карт и их банков данных, разработка концепции и гос программки повсеместного перехода на спутниковые способы автономного определения координат, создание всеохватывающего государственного атласа Рф и другие. Эти задачки записаны в Постановлении коллегии Федеральной службы геодезии и картографии Рф от 20 февраля 1995 года.
Усложнение и развитие геодезии привело к разделению ее на несколько научных дисциплин. Высшая геодезия изучает фигуру Земли, ее размеры и гравитационное поле. Обеспечивает распространение принятых систем координат в границах страны, материка либо всей поверхности Земли, занимается исследованием старых и современных движений земной коры, также изучает фигуру, размеры и гравитационное поле других планет Галлактики. Топография («топос» - место, «графо» - пишу; дословно - описание местности) изучает способы топографической съемки местности с целью изображения ее на планах и картах.
Картография изучает способы и процессы сотворения и использования карт, планов, атласов и другой картографической продукции. Фотограмметрия (фототопография и аэрофототопо графия) изучает способы сотворения карт и планов по фото- и аэрофотоснимкам. Инженерная геодезия изучает способы и средства проведения геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации разных инженерных сооружений. Маркшейдерия (подземная геодезия) изучает способы проведения геодезических работ в подземных горных выработках. Понятно, что верно обозначенных границ меж перечисленными дисциплинами нет. Так, топография содержит в себе элементы высшей геодезии и картографии, инженерная геодезия употребляет разделы фактически всех других геодезических дисциплин и т.д.
Уже из этого неполного списка геодезических дисциплин видно, какие различные задачки - и теоретического, и практического нрава, - приходится решать геодезистам, чтоб удовлетворить требования муниципальных и личных учреждений, компаний и компаний. Для муниципального планирования и развития производительных сил страны нужно учить ее местность в топографическом отношении. Топографические карта и планы, создаваемые геодезистами, необходимы всем, кто работает либо передвигается по Земле: геологам, мореплавателям, летчикам, проектировщикам, строителям, землепашцам, лесоводам, туристам, школьникам и т.д. В особенности необходимы карты армии: строительство оборонительных сооружений, стрельба по невидимым целям, внедрение ракетной техники, планирование военных операций, - все это без карт и других геодезических материалов просто нереально.
В последние годы строительство так именуемых уникальных инженерных сооружений потребовало от геодезии резкого увеличения точности измерений. Так, при монтаже оборудования массивных ускорителей приходится учесть десятые и даже сотые толики мм. По результатам геодезических измерений изучают деформации и осадки действующего промышленного оборудования, обнаруживают движение земной коры в сейсмически-активных зонах, наблюдают за уровнями воды в реках, морях и океанах и уровнем грунтовых вод.
Геодезия для юзера
Геодезическая съемка на местности проводится в случаях, когда участок имеет непростой рельеф и периметр неверной формы. На местности находится довольно огромное количество деревьев и кустарников и для проектирования дренажной системы. В геодезии используются в большей степени линейные и угловые измерения. Такие измерения нужны для определения формы и размеров. Потребности в геодезических измерениях появились в связи с измерением земляных участков и их разделением, строительством сооружений. Инженерно-геодезические изыскания производят для предстоящего строительства и благоустройства объекта, участка, местности.
Для благоустройства и озеленения участка, также для ландшафтного проектирования нужно выполнить последующие условия. Планово-высотная съемочная геодезическая сеть, топографическая съемка, съемка подземных коммуникаций и границы участка. Привязка сооружений и строений и составление по результатам нивелирования профилей по имеющимся на объекте трассам стальных либо авто дорог и трассирование новых дорог. Если участок большой, его нужно поделить на отдельные сектора. Сначала, нужно провести съемку местности (горизонтальную). При горизонтальной съёмки местности составляется профиль данной местности, а при вертикальной рельеф. Потом составит план застроенной и незастроенной местности (для того, чтоб обусловиться с расположением посадок и будущих зданий на участке).
Все измерения, выполняемые на местности, наносятся на план в масштабе 1:500.Для сотворения плана употребляется чертежная бумага либо миллиметровка. Смотря на приведенный масштаб, становится, разумеется, что геодезическая съемка нужна на довольно больших участках, для приусадебного хозяйства в 6 соток таковой сервис будет лишним. На план нужно нанести только те элементы (постройки, клумбы, деревья), которые останутся при формировании нового сада. Не глядя на то, что все участки на «одно лицо», при оформлении спецом – геодезистом, любой из их приобретает свою форму – прямоугольную, диагональную либо радиальную. Такое обилие находится в зависимости от разных методов дизайна.
Выбор находится в зависимости от формы участка. Нельзя сказать какой их их более пользующийся популярностью. Ограничений в размерах участков обычно нет, можно оформить как небольшой, так и достаточно большой участок. При радиальный планировке можно использовать эффект соприкасающихся кругов. При планировке маленьких участков можно использовать прямоугольные мотивы. Диагональный тип планировки участка лучше использовать на участках с огромным садом, где довольно свободного места вокруг дома (более 45 градусов). Лучше использовать тот вариант планировки, который смотрится более естественно. Внедрение радиальных мотивов подходят для участков прямоугольной формы.
Особенности заключаются в сочетаниях окружностей различных размеров, перекрывании их друг другом и соединений меж собой. Поначалу определяют место, где будут размещаться круги. Потом делают строгую разметку их очертаний этих кругов. Но этот метод неудобен тем, что сохранить серьезное очертание круга в течение долгого времени трудно. При использовании способа диагонального мотива, внутренне место участка визуально расширяется. Элементы сада необходимо располагать повдоль разметочной сетки под углом 45 градусов к стенке дома. Прямоугольные мотивы присваивают саду традиционный вид. Данные вид планировки можно использовать на длинноватых участках, с целью разделения его на отдельные места (местности).
«Участковые» трудности
Возвышенности и низменности на участках составляют некую делему в планировке и в предстоящем уходе за садом. Зависимо от угла наклона, поверхности и конфигурации возвышенности, ее можно использовать как выигрышную особенность сада. Тут не может быть примеров, т.к. каждый случай нужно рассматривать в отдельности. Освоение земельного участка всегда начинается с таких трудозатратных операций, как валка леса, корчевание пней, уборка камешков и выравнивание участка. Невзирая на кажущуюся простоту эти работы очень тяжелы и даже небезопасны.
Нужные инструменты: топор, пила лучковая, ножовка, пила двуручная либо бензомоторная пила. При выборе направления валки дерева следует учесть, что всегда неминуемы отличия, зависящие от особенностей каждого дерева и естественных критерий. Дерево легче свалить в сторону большего развития сучьев, кривизны либо наклона, также в сторону меньшего поперечника, если ствол имеет сплюснутую форму. При неровном рельефе участка направление валки следует выбирать с таким расчетом, чтоб избежать зажимов при раскряжевке. Это может произойти, если комель и верхушка окажутся выше середины ствола. При сильном ветре работу лучше не проводить. Подготовка дерева, для валки заключается в вырубке вокруг него кустарника и утаптывании либо расчистке снега в зимнее время. Не считая того, следует обеспечить возможность резвого отхода от дерева в момент его падения.
На валке деревьев лучше и безопаснее работать вдвоем. Начинают всегда с подруба. Его предназначение — обеспечить требуемое направление валки и безопасность работающих. Подруб дерева заключается в засечке дерева с той стороны, куда оно должно быть свалено. Глубина подруба составляет от 1/4 до 1/3 поперечника дерева. Подруб делают меньше, если дерево валится в сторону сильного естественного наклона либо в направлении ветра, и поглубже, если дерево валится в сторону, оборотную наклону. Его делают либо топором, либо пилой (так называемое «выпиливание ломтя»). После выполнения подруба приступают к спиливанию дерева. В целях безопасности неприемлимо присутствие людей (не считая пильщиков) в радиусе 30 м. Пропил делают лучковой пилой, ножонкой либо двуручной пилой. Пилить будет легче, если пилу обтереть керосином. Если поперечник дерева больше ширины полотна пилы, то после ее заглубления нужно в пропил воткнуть клин, чтоб избежать зажима. При спиливании двуручной пилон каждый пильщик присваивает пиле только один рабочий ход — «на себя». В оборотную сторону тянет другой пильщик, 1-ый только держит ручку пилы, не производя никаких усилий. Спиливание прекращают, не доводя пропил до подруба на 20—30 мм, и вынимают пилу.
Потом создают сталкивание дерева рукою, топором либо жердью (шестом), уперев ее в дерево на высоте 3—4 м. За ранее предупреждают окружающих о выполнении небезопасной операции. После валки дерево очищают от сучьев и создают раскряжёвку и складирование. Не рекомендуется бизнес древесную породу держать в коре более 2-ух недель, а при окорке на концах бревен лучше бросить полосы коры. Это защитит бревна от растрескивания. Работы по валке деревьев лучше делать в ноябре—декабре, когда снега еще малость, но земля уже замерзла.
Повышенное внимание следует уделять саду с уклоном, начинающимся от дома вниз. Следует увидеть, что таковой сад оформить еще легче, чем тот, на котором дом стоит у подножья холмика. В данном случае внедрение террас, как в первом случае не уместно. Их лучше поменять крупномерами (деревьями), а газонную поляну растениями нетребовательными в уходе. Растения нетребовательные в уходе будут лучше смотреться на склоне, т.к. ухаживать за ними будет легче, чем за газоном. Но вообщем каждый случай строго индивидуален, т.к. необходимо учесть личные пожелания заказчика. Корчевание пней и уборку камешков лучше начинать в мае, когда земля уже оттаяла, но еще не высохла. В это время связи корней с землей более ослаблены, гумус еще не окреп, и ваши усилия будут более эффективны. Корчевание — одна из самых трудозатратных операций при освоении участка. Самое обычное решение — это арендовать трактор с навешенным корчевателем и выполнить работу за один денек. При таком решении вы сбережете свои силы, но потратите значимые деньги. Не считая того, при корчевании машиной очень повреждается верхний злачный слой и в следующие годы приходится растрачивать силы и средства на его восстановление.
Многие предпочитают использовать разные обыкновенные приспособления и физический труд членов собственной семьи и друзей. При всем этом сохраняется злачный слой, а здоровье членов семьи существенно улучшается от умеренных физических нагрузок. Злачный слой ценен тем, что он чист от вирусных, бактериальных и других болезней. Техника корчевки пней очень ординарна. Пень окапывают со всех боков, подрубают и подпиливают корешки, после этого выкручивают его рычагом либо вытаскивают, зацепив лебедкой. Сразу с корчеванием пней, обычно, делается и уборка больших камешков. Камешки просто складируют в одном месте и потом употребляют для фундаментов зданий, устройства дорожек, альпийских горок, подпорных стен и т. д. Большие камни, которые нереально двинуть с места средствами находящимися под рукой, можно повредить, если, к примеру, развести вокруг их костер, а потом облить прохладной водой.
Выкорчеванные пни сушат. Их можно разделать на дрова, использовать на декоративные поделки либо вывезти за границы участка и спалить. Когда выкорчеваны пни, убраны камешки и корешки, на участке становятся видимыми все особенности рельефа и можно приступать к его разметке и выравниванию. Перед выравниванием поверхности участка нужно найти уклон рельефа, направление стока и наибольший уровень стояния грунтовых вод. Направление наклона рельефа, если он есть, приметно невооруженным глазом но направлению стока, а уровень стояния грунтовых вод можно найти, выкопав яму «до воды». Эти два фактора нужно непременно учесть при планировании строительства и размещении сада и огорода. Рельеф сглаживают с учетом общего наклона методом перемещения грунта, находящегося на участке, либо засыпают ямы от пней и валунов привозным грунтом.
Нужно держать в голове, что фактически нереально поменять направление естественного водотока. Потому лучше располагать постройки и посадки на участке без нарушения водотока. Уровень грунтовых вод после освоения всей местности садоводства, обычно, снижается на 10—30%, что положительно сказывается на плодородии почв. Если уровень грунтовых вод высочайший, а уклон на участке мал, то целенаправлено до освоения по периметру вырыть канаву и сделать искусственный водоток в сторону естественного наклона. Обычно, у владельца участка в период напряженной физической работы уже складываются варианты планировки. Нужно только любой из их кропотливо взвесить, обсудить па семейном совете, посоветоваться с опытнейшеми садоводами и проанализировать рекомендуемую литературу. Для корчевания вручную потребуются последующие инструменты: рычаг из круглого леса длиной 4—6 м и поперечником 10—12 см, лопата, топор, пила (ножовка), лебедка механическая ручная с усилием более 3 т, мягенький, но крепкий канат, выдерживающий нагрузку более 3 т.
Разметка участка
Это одна из самых ответственных работ, и до того как начинать ее конкретно на местности, целенаправлено выполнить несколько вариантов на бумаге. Масштаб при разработке проекта лучше взять покрупнее (1: 100, 1:50), чтоб была возможность обмыслить не только лишь размещение строений, дорожек, да и места посадок каждого дерева, кустика и, может быть, каждого растения. Можно дать ряд советов, позволяющих избежать больших ошибок при планировке и в предстоящем исключить либо свести к минимуму переделки и перестройки и, соответственно, сберечь силы и средства:
На плане участка необходимо верно выделить последующие зоны: место отдыха, хозяйственная зона, зона сада и огорода. В месте отдыха (как вариант) можно расположить садовый домик, детскую площадку, газон, рокарий, клумбы, декоративный водоем, летнюю столовую, беседку, мини-пляж. В хозяйственной зоне могут быть расположены: летний душ, сауна либо российская баня, туалет, помещение для хозяйственного инструментария, помещение для горючего, помещение для содержания домашних питомцев и птицы, погреб, летняя кухня, теплица, компостная площадка, площадка для стройматериалов, домашняя слесарно-столярная мастерская. В садово-огородной зоне располагают плодоносящие деревья, ягодные кустики, грядки для земляники, грядки для овощей и картофеля.
При размещении огородных культур принципиально, чтоб в предстоящем их можно было чередовать, что уменьшит риск возникновения разных болезней и позволит долгое время получать высочайшие урожаи. В особенности кропотливо необходимо обмыслить размещение долголетних насаждений (плодовых деревьев и кустов), потому что они плохо переносят пересадку. После детализированной разработки плана нужно перенести его на местность. Для этого потребуются последующие инструменты: мерная лента, визирная доска, угольник и набор вешек. Перенос плана на местность нужно произвести с наибольшей точностью. При привязке плана на местности часто вносятся в него конфигурации и усовершенствования. После выполнения разметки участка можно приступать к реализации плана.
Инструменты экспертов
Геодезист может использовать в собственной работе последующие инструменты: теодолит, нивелир, тахеометр. У первых теодолитов в центре угломерного круга на острие иголки помещалась линейка, которая могла свободно крутиться на этом острие (как стрелка у компаса); в линейке были изготовлены вырезы и в их натянуты нити, играющие роль отсчетных индексов. Центр угломерного круга помещали в верхушку измеряемого угла и накрепко его закрепляли. Поворачивая линейку, кооперировали ее с первой стороной угла и брали отсчет N1 по шкале угломерного круга. Потом кооперировали линейку со 2-ой стороной угла и брали отсчет N2. Разность отсчетов N2 и N1 равна значению угла. Подвижная линейка называлась алидадой, а сам угломерный круг именовался лимбом. Для совмещения линейки-алидады со сторонами угла применялись примитивные визиры.
Современные теодолиты, сохранив идею измерения угла, конструктивно существенно отличаются от древних теодолитов. Во-1-х, для совмещения алидады со сторонами угла употребляется зрительная труба, которую можно крутить по высоте и по азимуту; во-2-х, для отсчета по шкале лимба имеется отсчетное приспособление, в третьих, вся конструкция теодолита закрыта крепким железным кожухом и т.д. Для плавного вращения алидады и лимба имеется система осей, а сами вращения регулируются зажимными и наводящими винтами. Для установки теодолита на земле применяется особый штатив, а совмещение центра лимба с вертикальной линией, проходящей через верхушку измеряемого угла, осуществляется при помощи оптического центрира либо нитяного отвеса. Стороны измеряемого угла проектируются на плоскость лимба подвижной вертикальной плоскостью, которая именуется коллимационной плоскостью. Коллимационная плоскость появляется визирной осью зрительной трубы при вращении трубы вокруг собственной оси. Визирная ось трубы (либо визирная линия) - это воображаемая линия, проходящая через центр сетки нитей и оптический центр объектива трубы.
Согласно ГОСТ 10528 - 76 в нашей стране выпускаются нивелиры 3-х типов: высокоточные с ошибкой измерения превышения менее 0.5 мм на 1 км хода, четкие с ошибкой измерения превышения 3 мм на 1 км хода и технические с ошибкой измерения превышений 10 мм на 1 км хода. Нивелиры всех типов могут выпускаться или с уровнем при трубе, или с компенсатором наклона визирной полосы трубы. При наличии компенсатора в шифре нивелира добавляется буковка К, к примеру, Н-3К. У нивелиров Н-3 и Н-10 допускается наличие горизонтального лимба; в данном случае в шифре нивелира добавляется буковка Л, к примеру, Н-10Л. Зрительная труба и уровень при ней являются важными частями нивелира.
Элевационный винт служит для приведения визирной полосы трубы в горизонтальное положение. С его помощью поднимают либо опускают окулярный конец трубы; при всем этом пузырек уровня перемещается и когда он будет точно в нуль-пункте, визирная линия должна устанавливаться горизонтально. Цилиндрический уровень обычно контактный; изображение контактов пузырька передается системой призм в поле зрения трубы, что очень комфортно, потому что наблюдающий лицезреет сходу и рейку, и уровень. Для нивелира с уровнем при трубе производятся три поверки. Ось цилиндрического уровня и визирная линия трубы должны быть параллельны и лежать в параллельных вертикальных плоскостях - это условие именуется основным условием нивелира с уровнем при трубе. 1-ая часть головного условия проверяется двойным нивелированием вперед. На местности забивают два колышка на расстоянии около 50 м один от другого. Нивелир устанавливают над точкой А так, чтоб окуляр трубы находился на одной вертикальной полосы с точкой.
От колышка до центра окуляра определяют высоту инструмента i1. Потом рейку ставят в точку В, наводят на нее трубу нивелира, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b1. Потом нивелир и рейку меняют местами, определяют высоту инструмента i2, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b2. Пусть главное условие нивелира не производится, и при положении пузырька уровня в нульпункте визирная линия не горизонтальна, а составляет с осью уровня некий угол i. Тогда заместо правильного отсчета b0 1 выходит неверный - b1. Ошибку отсчета обозначим x, и превышение точки В относительно точки А будет равно:
Ось круглого установочного уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт, потом поворачивают нивелир по азимуту на 180o. Если пузырек отклонился от нуль-пункта, то на одну вторую отличия его перемещают при помощи подъемных винтов и на одну вторую - исправительными винтами круглого уровня. Существует и другой, более надежный метод поверки круглого уровня: поначалу кропотливо устанавливают ось вращения нивелира в вертикальное положение при помощи элевационного винта и цилиндрического уровня при трубе, потом исправительными винтами круглого уровня приводят его пузырек в нуль-пункт.
Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, т.е. быть горизонтальной. Рейку ставят в 30 - 40 м от нивелира и закрепляют ее, чтоб она не качалась.
Потом берут отсчеты по рейке при 3-х положениях ее изображения: в центре поля зрения, слева от центра и справа. Если отсчеты отличаются один от другого более, чем на 1 мм, то сетку нитей необходимо развернуть. Предполагая, что сетки нитей строго перпендикулярны, можно проверить вертикальность вертикальной нити. Для этого в 20 м от нивелира подвешивают отвес, наводят на него трубу и инспектируют совпадение вертикальной нити сетки с нитью отвеса. Важными чертами нивелира, определяющими точность измерения превышений, являются повышение зрительной трубы и стоимость деления цилиндрического уровня при трубе. По этим чертам определяет пригодность нивелира для выполнения работ данной точности. Чтоб получить численные значения роста трубы и цены деления уровня, делают надлежащие исследования нивелир.
Тахеометр — геодезический прибор, используемый при тахеометрической съемке для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. На базе этих данных определяются превышения, горизонтальные проложения и координаты измеряемых точек. Электрический тахеометр — самый универсальный и умственный геодезический прибор. Интегрированный процессор позволяет тахеометру без помощи других решать широкий диапазон задач: ровная и оборотная геодезическая задачка, расчет площадей, вычисление засечек, тахеометрическая съёмка и вынос в натуру, измерения относительной базисной полосы и определение труднодоступных расстояний и высот. Приобретенные данные хранятся в памяти тахеометра и могут быть переданы на компьютер.
Управлять тахеометром, благодаря использованию жидкокристаллического экрана и клавиатуры, никак не труднее, чем хоть каким другим геодезическим прибором. При всем этом объем работ, который может выполнен при использовании тахеометра, будет намного больше. Тахеометры владеют электрической системой слежения за вертикальностью прибора (электрические уровни и компенсатор), лазерным дальномером, который, кроме измерений с отражателем, нередко обустроен также безотражательным режимом измерения расстояний (позволяет тахеометру создавать измерения конкретно на поверхность объекта), памятью, в какой хранятся все измерения и расчеты, выполненные тахеометром, системой учета коллимации и рефракции, что дает возможность работать с тахеометром только при одном круге, более совершенные модели тахеометров обустроены сервомоторами и возможностью автоматического захвата и слежения за отражателем. Таковой тахеометр производит измерения в механизированном режиме при наименьшем участии наблюдающего.
