Система дистанционного обучения колледжа

Тема 1. Введение в геодезию и картографию.

1. Геодезия – это наука и учебная дисциплина, изучающая форму и размер Земли.

Ее цель, для достижения которой необходимо выполнять последовательно следующие задачи:

1)  провести необходимые измерения;

2)  обработать результаты измерений;

3)  построить карты, планы, профили;

4)  использовать графические материалы по назначению.

Слово «геодезия» происходит от греческих слов «ge» - земля и «dazomaj» - разделяй, что буквально означает «землеразделение».

Геодезия разделяется на несколько дисциплин – высшая геодезия, космическая геодезия, топография, картография, фотограмметрия, инженерная геодезия, маркшейдерия.

Четких границ между этими дисциплинами не существует. Так, топография включает элементы высшей геодезии и картографии, а инженерная геодезия использует разделы практически всех остальных геодезических дисциплин.

Геодезия в своем развитии опирается на достижение математики, физики, астрономии, гоефизики, тесно связана с географией, геологией, геоморфологией, почвоведением, земледелием, землеустройством, геоботаникой, мелиорацией и широко используется в сельском хозяйстве.

Особо большая роль принадлежит геодезии при ведении земельного кадастра, направленного на организацию эффективного использования земли и ее охраны.

Картография — область науки, техники и производства, охватывающая изучение, создание и использование картографических произведений.

 В системе картографии в России можно выделить два направления — географическая картография и инженерная картография. Географическая картография отображает и исследует географические системы (геосистемы) в целом и отдельных их компонентов. Представители этого направления отдают приоритет контактам с естественнонаучными дисциплинами, придерживаются взглядов на картографию как научно­-познавательную науку (преимущественно исследовательскую).

Представители инженерной картографии придерживаются взглядов на картографию как на научно-техническую науку (преимущественно производственную) и более связаны с геодезическими науками. Географическая картография развивается главным образом в университетах и академических институтах, а инженерная картография – в технических вузах и научно-производственных организациях.

В настоящее время в картографии сложилось несколько теоретических концепций – систем взглядов на предмет и метод картографии. Познавательная или модельно-познавательная концепция трактует картографию как познавательную науку, тесно связанную с науками о Земле, естественными и социально-экономическими науками, теорией познания и отдает предпочтение в изучении действительности картографическому моделированию, рассматривая карту как модель действительности. Коммуникативная концепция рассматривает картографию как отрасль информатики, а карту как средство коммуникации, канал информации. Языковая (картоязыковая) концепция считает картографию как науку о языке карты, а карту — как особый текст, выполненный с помощью условных знаков. Картография рассматривается здесь как отрасль лингвистики и семиотики (науки о языках.)

Картография подразделяется на ряд разделов (дисциплин): - общая теория картографии; - история картографии; - тематематическая картография, картографические способы изображения; - проектирование и составление карт; оформление карт; - издание карт; - использование карт; - картографический метод исследований; - картографическое источниковедение, картографическая информатика, картбиблиография; - картографическая топонимика; - картометрия; - экономика и организация картографического производства. Общая теория картографии – включает понятие о предмете и методе картографии, изучает вопросы методологии создания и использования карт, картоведение – общее учение о картографических произведениях.

 История картографии – изучение основных этапов и закономерностей в развитии картографической науки и производства.

Математическая картография – изучает математическую основу карт: масштаб, координатные сетки, картографические проекции, т.е. учение об их свойствах, видах, методах, оценки искажений, о выборе и изыскании проекций для различных карт; компоновка и ориентирование карт. Картографические способы изображения — изучает и разрабатывает теорию и методы построения картографических знаков, способы изображения явлений на тематических картах. Проектирование и составление карт – раздел, изучающий методы и процессы камерального изготовления оригиналов карт и вопросы научно-технического руководства изготовлением карт на всех этапах работы над ними. Основная задача раздела – заполнение картографической сетки элементами содержания карты, которые берутся с картографических источников. Результатом составительских работ является карта, называемая оригиналом.

Виды картографирования можно подразделить:

 • по объекту – астрономическое, планетное и земное, а внутри последнего – картографирование суши и океанов;

• по методу – наземное, аэрокосмическое и подводное;

 • по назначению и практической ориентации – учебное, научное, туристическое, навигационное (морское, аэронавигационное);

 • по масштабу – крупно-, средне- и мелкомасштабное;

• по принципу составления (уровень обобщения) – аналитическое, синтетическое и комплексное;

• по степени автоматизации – ручное, автоматизированное (интерактивное) и автоматическое.

• по оперативности – базовое и оперативное.
 
      Картография тесно связана со всеми отраслями знаний. С одной стороны, картография использует научные знания других наук для определения содержания всех карт, а с другой стороны – использование картографического метода исследования способствует дальнейшему развитию этих наук. Формирование многих отраслей науки произошло благодаря картографическому методу, например, медицинская география. Наиболее тесные связи картографии с науками о Земле и планетах – географические, геолого-географические, экологические и др. науки вооружают картографа знаниями, необходимыми для понимания и правильного отражения на карте типичных черт и характерных особенностей явлений, входящих в содержание конкретных географических карт. Социально-экономические науки – социология, демография, экономика, история, археология и др. так же, как и науки о Земле, дают содержание для тематического картографирования, внедрения в картографию новых методов, например, экономико-математического моделирования, сетевого планирования.

Тесное взаимодействие между картографией и геоинформатикой. Карты и атласы – один из главных источников получения пространственной и временной информации для компьютерной обработки (моделирования) в геоинформатике. Более того, вся информация (включая и «некартографическую»), используемая в геоинфармационных системах, как правило, привязывается к картам, используя систему координат, принятую в картографии. Существует определенная связь картографии с искусством. Для карт, особенно предназначенных для широкого круга пользователей, важна эстетическая выразительность (дизайн), привлекающая к карте потребителя. Поэтому и в наши дни важны связи картографии с технической графикой и художественным дизайном для разработки методов гармоничного оформления карт и атласов с целью облегчения их восприятия и повышения.

2. Система координат – это система величин, определяющих положение точки в пространстве или на плоскости.

Наибольшее распространение в геодезии получили: Географическая Система координат, Полярная система координат, Плоская прямоугольная Система координат, Зональная система координат.

Географическая система координат

Географическими координатами называются угловые величины Широта и долгота, которые определяют положение точки на земном шаре.

Широта точки – это угол, составленный отвесной линией, проходящей через эту точку, и плоскостью экватора. Счет широт ведется от плоскости экватора к северу и югу до 90º. Северная широта положительная, южная – отрицательная.

Долгота точки – это двугранный угол, между плоскостями начального меридиана и меридиана, проходящего через данную точку земной поверхности. Счет долгот ведется от начального (Гринвического) меридиана к востоку и западу на 180º. Восточная долгота положительная, - западня – отрицательная.

Географические координаты определяются по результатам астрономических наблюдений, а выражаются в градусах, минутах и секундах.

В геодезии применяются географические, прямоугольные и полярные координаты.

Система географических координат применяется для определения положения точек Земли на эллипсоиде или шаре. Исходными плоскостями в этой системе являются плоскости начального меридиана и экватора, а координатами — угловые величины: долгота и широта точек.

Географические координаты могут быть получены на основании астрономических наблюдений или геодезических измерений. В первом случае их называются астрономическими, во втором - геодезическими. При астрономических наблюдениях проектирование точек на поверхность осуществляется отвесными линиями, при геодезических измерениях - нормалями, поэтому величины астрономических и геодезических географических координат несколько отличаются.
К системам координат, которые наиболее часто применяют в геодези, относятся геодезическая, астрономическая, сферическая, плоская прямоугольная, полярная и биполярная.

Для определения положения точки, находящейся на физической поверхности Земли относительно уровенной поверхности, необходима такая координата как высота.

Высотой точки А (или В) называется расстояние по отвесной линии Аа (Bb) между этой точкой и уровенной поверхностью, принятой за начало счета высот. Высоты бывают абсолютные и относительные.

В нашей стране с 1946 г. счет абсолютных высот ведется от нуля Кронштадтского футштока, соответствующего среднему уровню Балтийского моря в спокойном его состоянии (Балтийская система высот).

Высоты, отсчитанные от иной уровенной поверхности, называются относительными. Численное значение высоты точки называется отметкой точки. Разность высот двух точек, называется превышением/!.

Превышение h точки В над точкой А, равное разности высот точек А и В, определяется по формуле h = Нв-НА.

При создании документации кадастра объекта недвижимости можно использовать различные картографические материалы, представленные в виде: топографических карт и планов; планов (карт) границ земельного участка; карт (планов) земельного участка; кадастровых планов земельных участков; дежурных кадастровых карт; цифровых моделей местности; электронных карт (планов).

Топографической картой называют построенное в картографической проекции, уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли, поверхности другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в определенной системе условных знаков.

Топографический план - картографическое изображение на плоскости в ортогональной проекции в крупном масштабе ограниченного участка местности, в пределах которого кривизну уро-венной поверхности не учитывают.

На топографических картах и планах отображают все объекты и участки местности, предусмотренные для конкретных масштабов действующими условными знаками, являющимися своеобразным языком карт (планов).

Для топографических карт и планов применяют единую систему условных знаков, которая основана на следующих основных положениях:

·        каждому условному знаку всегда соответствует определенный объект или явление земной поверхности;

·        условный знак должен быть уникален;

·        на картах (планах) разных масштабов условные знаки аналогичных объектов по возможности должны отличаться только размерами;

·        число условных знаков на топографических картах и планах мелких масштабов должно быть меньше, чем на картах и планах крупного масштаба (за счет замены индивидуальных обозначений их собирательными обозначениями).

Условные знаки распределены по трем группам масштабов 1:500-1:5000; 1:10000; 1:25000-1:100000 и их подразделяют на масштабные, изображающие размеры и форму объектов земной поверхности в масштабе данной карты, и внемасштабные, используемые для изображения на карте (плане) объектов, не выражающихся в масштабе карты (плана).

Внемасштабные условные знаки используют также и для изображения линейных объектов (дорог, небольших рек и т. п.), ширина которых в масштабе не выражается. В этом случае геометрическая ось условного знака должна соответствовать положению геометрической оси объекта местности, представленному в соответствующей картографической проекции. Надписи и пояснительные подписи, которые, как правило, передаются в виде общепринятых сокращений, дополняют изображения объектов и явлений более подробными сведениями.

На всех топографических картах (планах) показывают: геодезические пункты, населенные пункты и отдельные строения, промышленные, сельскохозяйственные и социально-культурные объекты, железные дороги и сооружения при них, шоссейные и грунтовые дороги, гидрографию, объекты гидротехнического и водного транспорта, объекты коммунального хозяйства и связи, другие объекты, а также рельеф и растительность.

На топографических планах (картах) не изображают границы земельных участков и других объектов недвижимости. Поэтому их нельзя в полной мере использовать при составлении соответствующих документов кадастра объектов недвижимости.

В России и некоторых других странах мира главной проекцией, используемой для топографического и тематического картографирования, привязки снимков с космических аппаратов, а также в качестве математической основы наиболее распространенных баз пространственных данных, является поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса - Крюгера.