Геодезия. Геодезические работы. Основные понятия и задачи.
Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Геодезия. Геодезические работы. Основные понятия и задачи.». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
Согласно требований, предъявляемых к выполнению геодезических работ, результаты исследований должны быть оформлены документально в виде заключений. Они в обязательном порядке должны быть зарегистрированы в Архитектурном бюро по месту проведения съемки, перед чем осуществляется их согласование.
Что изучает «Геодезия»
Геодезия (от греческого: «земля» и «разделять») – это одна из древних наук. Занимается изучением геометрических параметров, особенностей рельефа поверхности Земли, её гравитационного поля, определением географических координат на местности, расстояний между объектами. Геодезия подразумевает изучение картографических материалов, проведение исследований и измерений территории в границах участка, привязки их на карте и координатам, изменение геометрической формы Земли.
Геодезия – это одна из важнейших естественных и технических наук в истории человечества. Чтобы корректно ответить на вопрос, что такое геодезия, достаточно проанализировать основные направления деятельности учёных данного направления. Геодезия изучает следующие гипотезы, теории, физические, производственные, технологические процессы, касающиеся аналитических, исследовательских аспектов, а также правовых отношений между людьми и юридическими лицами при использовании поверхности Земли в различных целях:
- Геометрические параметры Земли, либо её отдельных участков с уточнением размеров, координатных сеток, положения конкретных точек в трёхмерной системе координат.
- Анализ рельефа земной поверхности с определением высотных отметок и координат.
- Изучение и регистрация геодинамики. То есть, изменения формы поверхности земной коры с течением времени для корректировки карт.
- Расчёт гравитационных сил в разных зонах земного шара.
- Фиксация координатных систем отчёта, высотных отметок, от которых ведётся измерение с установкой реперных точек и относительных координат.
- Создание, анализ, корректировка карт, атласов, с использованием аналитических способов построения геодезической сетки.
- Создание координатных систем для удобства проведения измерений земной коры.
- Проведение замеров участков земли с применением различных методик.
- Анализ полученных в результате измерений результатов с их последующим практическим применением для создания планов местности, атласов, карт и других аналитических продуктов.
Основные задачи геодезии
Выполнение геодезических работ подразумевает обязательное достижение следующих результатов и выполнение основных задач данной дисциплины:
- Создание геодезических сеток, опорных точек, системы координат в трёхмерном пространстве.
- Оформление исполнительных съёмок, карт, атласов и других графических материалов, с учётом расположения точек в пространстве, их высотных отметок.
- Сопровождение строительства для контроля правильности выполнения монтажных работ с целью исключения серьёзных ошибок.
- Проверка перемещений грунтового основания под нагрузкой, анализ физических изменений в структуре земной коры с течением времени под влечением внешних и внутренних факторов.
- Сопровождение работ по добыче полезных ископаемых, разработке недр земной коры.
- Проведение комплекса исследовательских мероприятий, необходимых для выявления новых месторождений полезных ископаемых.
- Регистрация границ земельного участка, оформление кадастровых документов, для дальнейшего вступления правообладателя в собственность.
- Обеспечение безопасной навигации, определение границ транспортных коридоров для нужд мореходства, авиации, космической индустрии.
Правовые отношения в геодезии
Учитывая, что геодезия подразумевает оформление кадастровых паспортов и других графических материалов, необходимых для официальной регистрации прав собственника земельного участка, существуют следующие типы правовых отношений в данной прикладной науке:
- Отношения субъектов, претендующих на правообладание объектом.
- Регулирование имущественных правоотношений со стороны органов государственной власти.
- Контроль за обеспечением международного и федерального единства метрологических параметров.
- Контроль технического состояния оборудования для измерения.
- Регулирование отношений в области землепользования.
- Главная функция правовых взаимоотношений – контроль за выполнением правил кадастрового учёта, с оформлением документов собственности.
Интересные факты и этапы развития геодезии
Первым человеком, предположившим шарообразную форму нашей планеты, был древнегреческий математик и философ Пифагор (570 – 490 годы до нашей эры). Его идея о вращении Земли вокруг оси в течение суточного периода, а за год вокруг Солнца, получила научное подтверждение польским астрономом Николаем Коперником (1473-1543). Его учение о гелиоцентрической системе стала своего рода началом первой научной революции.
Выдающимся событием следует считать деятельность персидского астронома, математика, геодезиста и философа Аль-Бируни (973-1048годы). В области геодезии он производил расчеты по определению радиуса Земли. Удивительные результаты вычислений Аль-Бируни получил при определении длины дуги меридиана угловой величиной в один градус на 32 параллели северной широты значением в 110,278км. При современных измерениях были получены линейные значения дуги в 110,895км.
Эти яркие события по определению формы и размеров Земли, измерениям на ее поверхности характерны по своему предмету исследований учеными в первый период развития геодезии.
Началом второго этапа в эволюционировании геодезической науки считаются времена морских путешествий и географических открытий: четырех экспедиций в Америку Христофора Колумба (1492-1504), трех мореплаваний в Индию Васко да Гама (1497-1524), кругосветки Фернана Магеллана (1519-1522).
Правовые отношения в геодезии
В геодезии функционируют на основе многих правовых актов федеральных законов, кодексов, концепций, постановлений, государственных и отраслевых стандартов, приказов, инструкций, положений, норм и правил.
Основополагающим из всех считается Конституция, а именно статья 71 подпункт р), где собственно сказано, что геодезия и картография находится в правовом ведении государства.
Вторыми по степени важности, после главного закона страны, считаются федеральные законы. В них поднимаются такие понятия и вопросы:
- отношений объектов и субъектов;
- виды геодезической деятельности;
- функции государства в отрасли;
- единства измерений;
- технического регулирования;
- географических наименований;
- земельных отношений;
- кадастрового учета недвижимости и земли.
Где применяется геодезия
Геодезические работы проводят для нужд разных отраслей хозяйства и сфер экономики. Речь идет прежде всего о прикладной геодезии, так как именно это часть всей обширной геодезической науки применяется чаще других.
Прежде всего геодезия необходима в строительстве. Она позволяет точно рассчитывать и оценивать геометрические параметры любых сооружений. Геодезия нужна для строительства зданий, линейных сооружений (автодорог и ж/д дорог, линий связи и электропередач, тоннелей, мостов), гидротехнических объектов.
Задачи инженерной геодезии в строительстве:
Также геодезия необходима для целей землеустройства и кадастра. Она помогает определить положение участков и объектов в пространстве для их внесения в Единый госреестр недвижимости. Без проведения геодезических работ невозможно зарегистрировать права на участок и объект недвижимости. Геодезия помогает определить границы участков, лесов и лесничества, территорий с особым порядком пользования и иных объектов землеустройства.
В состав того, что означает геодезия, входит определение координат объектов недвижимости, вынос границ в натуру и закрепление их на местности при помощи межевых знаков.
Также геодезические работы необходимы для составления карт и планов местности, для планировки территорий, для разработки правил застройки и землепользования. Не обойтись без услуг геодезистов в геологоразведке, горном деле, добыче полезных ископаемых. Также они необходимы для обеспечения безопасности и обороны.
Нюансы проведения топографической съемки
Топографическая подготовка в строительстве дома проводится еще до начала активной деятельности. Для этого специалистами разрабатывается точная карта участка, которая отражает все наклоны почвы, наличие неровностей, размеры, границы и расположение всех объектов, которые имеют значение при проведении строительства. Речь идет о дорогах, оградах, зданиях и т. д. Чаще всего выполнение топографического плана осуществляется в масштабе 1 к 500.
Если речь идет о готовом проекте дома, то от его особенностей во многом зависят задачи, поставленные для проведения исследований в ходе топографической съемки. В свою очередь, на основании проведенной топографической съемки, специалист может внести какие-либо изменения в уже готовый проект здания. Речь идет о привязке дома к имеющемуся участку, для чего на генплан наносится расположение здания и определяется нулевая отметка проекта. Таким образом специалист может задать высоту полов в доме в соответствии с поверхностью грунтов. Эти данные обязательно отражаются в проекте.
Зачем нужно проведение геодезических работ на участке
Выше уже говорилось о том, что роль геодезии в строительстве колоссальна. Пришло время более конкретно осветить те нюансы, от которых напрямую зависит качество будущего дома и которые определяются именно специалистом-геодезистом.
В первую очередь, такие процедуры позволяют определить лучшее расположение здания относительно рельефа конкретного участка. Многие владельцы земельных участков наивно полагают, что определить место, оптимально подходящее для возведения дома, не так уж и сложно. В действительности же это не так. Здание не только должно быть удобно расположено на участке, но и соответствовать следующим требованиям:
1. Расположение дома должно быть максимально близким к линиям коммуникации.
2. Очень важным является правильное расположение здания относительно сторон света.
3. Соответствовать рельефу и типу грунтов местности. Учитывая рельеф участка, в готовый проект могут быть внесены существенные изменения, что, по сути, и является основной задачей современной топографии.
4. При строительстве необходимо учесть также и расстояние до соседних домов.
Для правильного определения местоположения жилого дома на участке, необходимо произвести адаптацию проекта к данным, полученным при проведении топографической съемки.
Также геодезия позволяет определить, необходимо ли проведение серьезных земляных работ на территории. И если такая необходимость все же существует, то таким образом можно определить масштабность разработки участка. Помимо этого, в некоторых случаях требуется обустройство грамотной дренажной системы.
В природе очень редко попадаются площади, отличающиеся идеальной ровностью. Чаще всего даже идеальный внешне рельеф обладает небольшим уклоном. И потому присутствует необходимость расположения дома таким образом, чтобы вода, присутствующая в почве, не подмачивала фундамент. В особенности это важно в тех случаях, когда участок располагается на низине, куда стекает вода с более высоких точек рельефа.
Геодезия как неотъемлемая часть истории
Зародилась геодезия тысячи лет назад и до нас дошло множество археологических свидетельств того, что во многих развитых в тот период государствах создавались карты и планы географического и экономического характера.
Более точное ее определение смог дать Аристотель в IV веке до н.э. в своем знаменитом труде «Метафизика», а знаменитые слова Платона «Боги любят геометрию», несомненно, подчеркивают важность геометрии и геодезии в жизни древнего общества.
Немало для развития этой науки также сделал Пифагор, который предположил шарообразную форму Земли и Коперник, научно подтвердивший его теорию. Великие географические открытия, промышленная революция и последующий за ними технический прогресс окончательно сформировали ее сегодняшний облик.
Однако трудно сказать, откуда именно она берет свое начало. Вероятнее всего, с того самого момента, когда человек осознал, что пространство и время, в котором он существует, должно быть ориентировано. Необходимость в делении земли также могло появиться с развитием аграрной деятельности.
Применение геодезии в строительстве происходит практически на всех его этапах. Она используется для выноса проекта в натуру, разбивки осей здания или сооружения, а также для составления генерального плана. К основным видам геодезических изысканий, используемых на сегодняшний день в строительстве, относят:
- Топографо-геодезические работы. Съемка местности и составление ее плана в определенном масштабе.
- Разбивочные работы. Создание единой системы геодезических знаков с известными координатами, которые закреплены к пунктам ГГС. Сохраняются на протяжении всего периода строительства и позволяют проконтролировать их качество.
- Исполнительная съемка. Проводится в течение всего строительства для того, чтобы осуществить контроль над соответствием возводимой конструкции ее проекту. Выполнение этих работ по геодезии необходимы для изготовления итоговой строительной документации (акты приема-передачи и т.д.).
- Мониторинг за деформацией и смещаемостью конструкции. Проводится во время строительства и после его завершения. Помогает своевременно выявить следующие деформационные процессы:
- крен или прогиб фундамента;
- осадку здания;
- отклонение конструктивных элементов сооружения от монолита и т.д.
Также геодезистами осуществляется наблюдение за тем, как возведенное здание влияет на соседние строения и наоборот.
Оформление и регистрация в государственных органах
Результаты геодезических исследований оформляются в виде заключений документально. Они обязательно должны быть согласованы и зарегистрированы в архитектурном бюро по месту проведения съемки.
Но для того, чтобы заключения прошли все процедуры согласования и регистрации, компания, занимающаяся геодезическими съемками, должна быть лицензирована.
Заказчик и организация взаимодействуют на основании письменного договора об оказании услуг.
Можно выделить следующие общие этапы этого процесса:
- Подписание договора.
- Выезд бригады специалистов-геодезистов для выполнения работы на местности.
- Осуществление геосъемки с помощью специального оборудования.
- Начертание топографической карты участка.
- Оформление результатов исследования в письменном виде.
- Оплата и передача результатов заказчику.
- Работы по согласованию геодезической съемки.
Особенности выполнения геодезической съемки
Всю работу, которая выполняется геодезистами, можно разделить на несколько этапов, следующих один за другим:
- Топографическая съемка. Здесь специалист выезжает на место для обследования участка, берет пробы грунта, определяет наличие подпочвенных вод и производит топографические замеры.
- Геодезические работы. На территории, где производятся исследования, могут располагаться подземные и надземные коммуникации, включая электроснабжение, теплотрассы, телефонные и интернет кабели и прочие. Помимо этого на данном этапе работ определяются уклоны и перепады высот, предоставляются рекомендации относительно расположения будущей застройки по сторонам света.
- Работы по согласованию выявленных подземных коммуникаций с соответствующими коммунальными службами.
- Инженерно-геологические мероприятия. Здесь производится доскональное исследование почвы как на местности, так и в лабораторных условиях. На основании расчета предоставляется письменное заключение относительно несущей способности грунта на исследуемом участке.
- Оформление межевого плана. Создание плана предусматривает нанесение в натуре межевых знаков на участке, что позволяет с высокой точностью определить его границы по факту.
- Рассмотрение проекта будущего строения и сравнение его с полученными результатами для проверки соответствия. При необходимости вносятся корректировки и поправки, даются ценные рекомендации относительно глубины и типа фундамента, точного места расположения дома.
Работу по геологии земельного участка обычно выполняет бригада из нескольких человек, в состав которой входят инженер-картограф, специалист по топографии и геодезист.
Геосъемка земельного участка – это основа для самых разных строительно-архитектурных и кадастровых работ. Самая высокая точность замеров у спутниковой съемки.
Состав работы по геодезии земельного участка:
- Исследования ландшафтных особенностей местности
- Определение точных границ земельного участка, что выявляется в результате межевания
- Выявление поворотных точек
- Анализ расположенных коммуникаций (в том числе и заброшенных – необслуживаемых)
- Съемка объектов строительства, расположены на участке
По времени на все геодезические работы обычно уходит порядка 3-4 недель, однако все зависит от площади надела, времени года, погодных условий и так далее.
Геодезия, как и астрономия — древнейшие науки. Но если об астрономии должен знать каждый школьник, то о геодезии большинство людей даже ничего и не слышало. Между тем, современное развитие человеческой цивилизации немыслимо без использования геодезических знаний.
Так что же собой представляет геодезия? Говоря кратко, — это наука об изучении и измерении земной поверхности, а также всей Земли как планеты в целом.
Чтобы яснее представить, что такое геодезия, надо проследить ее развитие с древнейших времен до настоящего времени, связь с другими науками и, прежде всего, с астрономией.
Перефразируя известного поэта, можно сказать, что астрономия и геодезия — близнецы-сестры. Их развитие шло одновременно, взаимно обогащая и дополняя друг друга, и связь эта была настолько тесной, что разделить их порой было невозможно. Ни одна из них не могла развиваться без использования достижений другой.
Целый ряд крупнейших ученых XIX и XX веков, таких например, как Ж.Б.Деламбр, К.Ф.Гаусс, Ф.В.Бессель, А.М.Жданов, Ф.Н.Красовский, А.А.Михайлов, Н.А.Урмаев и многие другие, не говоря уже об универсальных ученых древности и средневековья, а также академиках XVIII века, положивших начала современным наукам, могут быть названы одновременно и выдающимися астрономами и геодезистами.
Астрономия и геодезия издавна исправно служат людям. Еще в древнем Египте, Вавилонии, Индии, Китае наблюдения за некоторыми светилами и, прежде всего, за Солнцем и Луной, позволяли определять времена года, устанавливать сроки проведения сельскохозяйственных работ, предсказывать разливы рек, игравших огромную роль в жизни народов, живших на берегах Нила, Тигра, Евфрата, Ганга, Ян-Цзы.
В то же время определение места наблюдения на Земле требовало проведения геодезических измерений. Последние использовались уже шумерами и египтянами при строительстве различных сооружений и, в частности, пирамид, прокладке оросительных каналов и дорог. Древние мореплаватели и путешественники, а также воины в своих походах умели ориентироваться по Солнцу и по звездам, определять по ним свое местоположение как на суше, так и на море.
Слово геодезия происходит от греческих: гео — земля и дайдзо — делить на части, а, говоря проще, оно означает землеразделение, то есть изучение Земли при помощи измерений на ее поверхности.
Отличие геодезии от других наук о Земле, таких как география, геология, геоморфология в том и заключается, что изучение это основано на очень точных измерениях различных параметров и величин, характеризующих Землю как в целом, так и отдельных ее частей.
Современная геодезия представляет собой многогранную отрасль, которые складываются в результате научных и учебно-методических отношений, производственных и технологических процессов между частными лицами и юридическими субъектами, государственными учреждениями и различными организациями, занимающимися вопросами, связанными с деятельностью по изучению, использованию земной поверхности Земли в различных направлениях и обязательному геодезическому контролю.
Предметом изучения геодезической науки служит:
- формы Земли, с периодическими определениями их размеров;
- физическая поверхность Земли с выполнением на ней измерений;
- геодинамических процессов, происходящих в земной поверхности;
- определение действия сил тяжести Земли в разных ее точках;
- установление точек и систем отсчета, координат для всей территории государства и планеты, требующихся для единого пространственного положения с целью решения системных планетарных задач разностороннего характера;
- математические методы построения геодезических сетей для формирования единства систем координат на земной поверхности;
- физические и математические способы геодезических измерений;
- математических методов обработки полевых измерений и теоретических уравнительных их вычислений.
С развитием технологий, данная наука также изменяется, как ее процессы и задачи, например, сегодня все данные должны пропускаться через компьютерные системы. Чтобы ответить на вопрос, для чего нужна геодезия, необходимо понять, что поставленные перед ней задачи делятся на фундаментальные и прикладные.
Все процессы, связанные с изучением планеты и ее гравитационного поля в целом, являются фундаментальными.
Эта группа ученых занимается:
- переносом данных и параметров различных земельных участков на карты и топографические планы,
- изучением тектонических плит и их движения,
- созданием единой системы координат и отображение ее на поверхности Земли.
Прикладная группа занимается решением практических задач, которые позволяют проводить различные земельные работы:
- создание геоинформационных систем и их использование,
- работа с кадастровыми планами (создание и обработка),
- накопление точных топографических данных.
Измерительные процессы, работа с системами координат, создание топографических документов – все это прикладная геодезия, а все действия с землей – это геодезические работы.
Это интересно! Для чего нужна и что это такое физическая культура.
Из-за обширности задач науки, ее разделили на виды:
- Высшая геодезия – это главное направление науки, которое изучает строение планеты Земля, ее характеристики, а также ее координаты и характеристики в космосе. К ней также относят: геодезическую астрономию — которая занимается сбором астрономических данных за планетой, гравиметрию — наблюдения за движениями земной коры, тектонических плит и горных пород, космическую геодезию — применение космических аппаратов для изучения характеристик Земли.
- Топография – сюда входят все действия по работам с картами: перенесение местности на бумагу, а также нанесение на нее реальных объектов. Эта отрасль занимается измерением и описанием земли на бумаге, причем, как в глобальных масштабах (атласы, карты), так и в более мелких (измерение местности и составление кадастровых планов, помощь в строительстве).
- Картография – эту отрасль можно отнести к топографии, учитывая то, что картография занимается исключительно созданием карт любых масштабов.
- Фотограмметрия съемка поверхности Земли фотографическими аппаратами, установленными на самолетах, спутниках, для создания документов (карт, атласов, кадастров).
- Инженерная или строительная геодезия самая популярная, современная отрасль, занимающаяся изысканиями для возведения любых сооружений.
- Маркшейдерия – занимается изучением подземных ресурсов, на основании данных исследований затем проводятся подземные работы шахтерами.
- Гидрография – картографирование и методы изучения поверхности земной коры в морях и океанах.
То, как осуществляют измерения, зависит от их типа, но в целом, любое строительство осуществляется по определённой схеме.
Технология геодезических работ такова:
- Выбор территории для строительства: проводят геологические изыскания, рассматривают рельеф, состав и характеристику грунта, и окружающие территории.
- Привязка будущего объекта к уже построенному. Особенно актуален этот пункт в больших городах, где застройка ведется в тесных условиях. Задаче геодезистов – правильно спланировать размещение будущего объекта.
- Перенос местности на топографических картах. На этом этапе создается подробный план застройки и отображение всех существующих объектов на нем.
- Изучение движения земной коры: определяются сейсмически устойчивые участки земли, зависимость сдвигов от природных условий и прочих факторов. На основе результатов исследования разрабатываются планы строительства и применяются соответствующие технологии.
Во время замеров и подсчетов используют специальные, чаще электронные, инструменты, среди которых:
- нивелир инструмент помогает измерить высоты точек объекта,
- тахометр – с помощью этого прибора строители измеряют углы и высоты точек в пространстве,
- теодолит – выпускается двух разновидностей: оптический и электронный, помогает правильно измерять углы в пространстве.
Лучшие вузы и ссузы для обучения
Самым престижным вузом в этой сфере считается Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК). Кроме него, в Москве популярностью у абитуриентов пользуются Государственный университет по землеустройству (ГУЗ), Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе (МГРИ-РГГРУ).
В регионах высшее профильное образование можно получить:
- в Горном университете (Санкт-Петербург);
- НГАСУ-Сибстрин и СГУГиТ (Новосибирск);
- ДГТУ (Ростов-на-Дону);
- ТИУ (Тюмень);
- ИРНИТУ (Иркутск);
- АГАСУ (Астрахань);
- ВГТУ (Воронеж);
- БГТУ им. В. Шухова (Белгород);
- УрФУ им. Б. Ельцина (Екатеринбург);
- КФУ (Казань);
- ДВФУ (Владивосток);
- ПНИПУ и ПГНИУ (Пермь);
- СибАДИ, ГАУ им. П. Столыпина (Омск),
- Бурятская ГСХА (Улан-Удэ);
- Волгоградский ГАУ и др.
На техника-геодезиста можно выучиться в Колледже геодезии и картографии МИИГАиК (Москва), Новосибирском техникуме геодезии и картографии – НТГиК СГУГиТ, Колледже ПетроСтройСервис (Санкт-Петербург), Екатеринбургском колледже транспортного строительства, Нижегородском строительном техникуме, Краснодарском архитектурно-строительном техникуме. Свои профильные ссузы есть в Омске, Самаре, Саратове, Перми, Хабаровске, Иркутске, Кемерове, Чебоксарах.