Одной из первых специализированных дисциплин, с которыми знакомятся студенты строительных специальностей, является геодезия.
Геодезия
Одна из самых древних наук о Земле, геодезия, опирается сегодня на широкий спектр достижений в других областях, таких как математика и физика. Геодезия является наукой о параметрах вращения Земли, ее гравитационном поле, но в области строительства она, как правило, связана с пространственными характеристиками конкретной территории или местности и оценкой объектов, которые на ней расположены.
История этой науки началась еще в глубокой древности, в тот момент, когда появилась потребность определять границы земельных участков, строить оросительные каналы и осушать земли. В дальнейшем развитию этой науки способствовало изобретение измерительных приборов, таких как:
- зрительные трубки;
- барометры;
- маятники.
Зрительные трубки позже стали основой для нивелиров и теодолитов, которые применяются по сей день.
В начале 17 века был разработан метод триангуляции, который лег в основу обширной сети геодезических пунктов и стал основой всех последующих геодезических измерений.
Рисунок 1. Две схемы теодолитного хода. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Современная геодезия имеет несколько разделов, в их числе высшая геодезия, морская геодезия, картография, топография, фотограмметрия и инженерная геодезия.
Геодезия необходима в строительстве практически на всех этапах. Геодезисты выезжают первыми на участок, чтобы сделать топографическую съемку и оценить рельеф местности. Затем они приезжают на строительную площадку, чтобы сделать разбивочную сетку осей, к которой будет привязан объект. В течение строительного цикла геодезисты приезжают для выполнения работ по разбивке на следующих участках. Если же в результате неосторожного обращения первоначальная разметка была нарушена, то они выполняют ее вновь. В завершении работ, на этапе благоустройства геодезисты оценивают уклоны дорог и дорожек.
Гравиметрия – это наука, которая изучает гравитационное поле Земли и других тел.
Основы геодезии
В рамках курса обучения студенты в первую очередь осваивают основы геодезии и учатся решать основные задачи:
- определять фигуру и размеры Земли;
- применять единую систему координат;
- выполнять измерения на поверхности земли;
- изображать участки поверхности земли на планах и картах;
- оценивать, как локальные и массовые смещения грунта происходят под действием экзогенных процессов;
- изучать сейсмическую активность;
- изучать смещение литосферных плит.
Студенты осваивают теоретические основы дисциплины в рамках первого полусеместра, затем они учатся выполнять простейшие геодезические задания на лабораторных работах. Закрепляют полученные навыки студенты в рамках летней практики, выполняя топографическую съемку выделенного участка.
Маркшейдером называют специалиста, который выполняет пространственно-геометрические измерения в недрах земли.
Курс обучения выстроен так, чтобы постепенно перейти от более глобальных задач к локальным. Так вначале студентов знакомят с формой и размерами Земли, рассказывают о методике первого определения радиуса Земли Эратосфеном. После изучения истории студентов знакомят с определением формы Земли в геодезии, которое менялось с древнейших времен (шар, геоид, эллипсоид, референц-эллипсоид).
Далее студентов обучают картографическим проекциям, которые позволяют перенести сферическую поверхность Земли на плоскость. Следующим этапом становится изучение равноугольной проекции Гаусса-Крюгера, которая применяется с 1928 года, а также зональной системы прямоугольных координат.
После освоения этой части курса студентов учат ориентированию линий на местности, использованию ориентирующих углов, показывают связь между ориентирующими углами и дирекционными углами.
В завершении курса студенты осваивают понятие координат, применяемое в геодезии, учатся решать прямые и обратные геодезические задачи, выполнять оценку точности полученных невязок.
Те студенты, которые выбрали для себя направление «Геодезия», после изучения основ этой науки продолжат изучение более сложного материала в дальнейших специальных дисциплинах (Космическая геодезия, Картография, Маркшейдерия, Прикладная геодезия). Для остальных строительных специальностей изучение основ геодезии является достаточным.
