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    變形監測
    測量土地
    地籍工作
    線性結構的設計
    土地規劃組織計劃
    項目規劃和土地調查

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大地測量工作

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測量:

這是 – (的Gr Geodaisa,來自GE – 土地和大王 – 隔膜,隔膜),確定物體的位置在地球表面,對地球和其他行星的大小,形狀和重力場的科學。這是密切與幾何連接應用數學,數學分析,經典的潛力論,數理統計和計算數學的一個分支。在同一時間,它是測量,其開發的方法,通過各種設備來確定的距離,角度和重力的科學。大地測量學的主要目標 – 創建坐標系和大地測量網的建設,使確定的點在地球表面上的位置。這一重要的作用是發揮測量地球的重力場的特點,連接地球物理測量,利用重力數據研究地球內部的結構和地球動力學。例如,在地球物理學大地測量方法應用於地殼運動,抬升和沉降的土地群眾的研究。相反地​​,這違反了地球自轉,從而影響大地坐標系統的精度的,部分可通過通常由公共服務執行litosfery.Geodezicheskie工作的物理特性進行說明。在俄羅斯創建和維護國家大地控制網是從事聯邦服務國家註冊,地籍和製圖。國際大地測量研究,組織和指揮由國際大地測量協會,作用於主動性和測量與地球物理國際聯盟下。

大地測量工作進行了三個層面。首先,計劃拍攝外景 – 地球表面相對於本地的參考點地形圖使用的準備上確定點的位置,例如,在水壩和公路或土地登記的建設。一個新的水平,包括在全國范圍內進行調查;其中所述表面區域和形狀相對於確定的全球參考網絡進入地球的曲率。最後,在一個全球性的問題,或者更高,大地測量,包括建立一個支持網絡為所有其他類型的大地測量工程。較高的大地測量學的定義,地球的姿態,它的位置在空間和學習它的引力場。

後者是特別重要的,因為所有大地測量(距離除外)部分地取決於確定重力方向(與鉛垂線的方向一致)。大地測量儀器(用於測量角度和方向,並水平測量海拔儀)被設置成使它們的軸線平行於水平表面的安裝水平總是垂直於重力的方向。此外,地球表面的形狀(其中70%是由水的)一般由表面的水平,這是海洋的理想化表面的配置來確定;這是從她的倒計時高度的特定點(例如,海拔高度)。在地球的重力場,以了解該表面處被放置在她的身體的任何點的表面的水平處於靜止。表面電平的結構是通過測量重力的力來確定。

在地球表面上的點的相對位置是通過測量(與可直接與其他幾個地方觀察到的每個點的短程線網絡的條件)它們之間的距離確定。目前,確定地球表面的點的相對位置,中間點用於人造地球衛星,衛星和地面站之間的測量距離。由於這些測量的距離不依賴於重力加速度,似乎地球的重力場並不在測地建設起一個顯著的作用。但是,空間大地測量,雖然與傳統的地面觀測,還沒有能夠取代它們。另外,人造衛星的軌道本身由地球,引力場確定這再次使得有必要學習重力。

測量可以看出,在幾何和物理方面。幾何問題都解決了測量的測量方法,即測量和的距離,角度和方向的計算。物理方面與重力測量相關。大地測量通過坐標系統,其中包括緯度,經度和高度的細節複雜。表面的水平,它設置點的高度,不平行而引起的地形特徵的變化重力對地球表面的力(高山,峽谷,凹陷的分佈等。)和岩石形成的地球密度。類似的原因違反平行於具有相同經緯度的表面。此外,大地測量指標計算的結果,這樣的坐標點,並測量誤差影響的物理模型。

大地測量學的應用方面。

大地測量數據用於製圖,導航和土地用途,例如,確定洪水區大壩建成後,鑽井平台在貨架上的位置,狀態和各種行政邊界的確切位置等。導航和戰略指導系統同樣依賴於對這些信息的準確性目標位置和地球重力場的物理模型的充分性。大地測量用於在地震和板塊構造的研究,和重力調查傳統在尋找石油和其他礦物使用地質學家。


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測量起源於遠古時代。它的發展自然和精密科學的進步,如鐘擺和望遠鏡等工具的發明做出了貢獻。然而,在過去的半個世紀中測量了整個以前的歷史,這是與使用從衛星獲得的數據關聯取得了巨大的成功,比,電子來臨計算機和電子儀器儀表。現代計算機被允許開展了大量的信息在大地測量新的數學的發展,給出了新的動力大地測量理論的並行發展,數學與信息理論的進展分析。

拍攝技巧。
通過一個給定的點和面緯度(由垂直線在給定點與赤道平面形成的中心角,向北或向南測量赤道),經度(子午線傳遞的平面之間的角度:在地球表面上的點的位置是由三個坐標來確定本初子午線,為此,有條件地接受了格林威治子午線在英國,從西部或東部的本初子午線)和高度(沿著這點與水平表面之間的鉛垂線的距離,如平均海平面)計數。

傳統上,在水平和垂直坐標是分別考慮和起點分別建立它們。這種差異主要是決定由實際考慮。首先,測量的主要任務 – 識別地球表面上的選定點的位置。在這種高層,情況在窄得多的範圍比水平的變化,並且可以通過一個簡單的數學裝置來確定。第二,測量高度的經典方法從那些用於確定規劃位置的參數有很大的不同。例如,水平方向的角度確定要比在發生因折射的光線在大氣中的錯誤的垂直尺寸更準確;因此垂直角度的測量在確定的高度更小的作用。

從理論上說,然而,不存在障礙,共同確定了垂直和水平(計劃)坐標。幾乎任何措施的高度和規劃特點可以概括而不強加任何特定的水平面上。這種方法是用在所謂的空間或空間大地測量,其中坐標的定義進行了人造衛星,真正在規劃位置和高度的測量沒有方法上的差異。雖然最終利用衛星可以減少需要發展水平和垂直尺寸的不同的方法,不同的方法會繼續解決了許多實際問題。

網絡高大的優勢

基準或定義地形高程點,在地方和區域層面或通過確定在地球表面的相對高度(海拔)點進行了一次全國性的規模。一組用於確定由所述通用術語“整平”表示的高度的方法。當使用幾何平層與板層和望遠鏡,其軸通過使氣泡在安瓿的中間對齊平行於表面的水平在給定的位置調平。有水平與一個補償器,其中,所述望遠鏡的軸自動由補償性棱鏡帶到水平位置。在這些點兩個點(圖1)和倒數之間放置一個電平為2找平桿垂直安裝,確定這兩個點之間的高度差。超標也可以通過直接測量的垂直角(相對於水平面或天頂)實測值;該測量是使用一個經緯儀,安裝在一個點,並針對另一點。在這種情況下,有必要知道這兩個點之間的距離。這就是所謂的三角高程測量;這是最常用的粗糙地形陡峭的山坡上,那裡的幾何練級不適用。三角高程測量由於大氣折射的較差的幾何精度練級。

通過創建各行的練級網絡設置點的高層位置 – 練級課程;過量的調平過程中被定義為在過量的各站(在過程中的各個點之間);從而超過所述測站是前後平整棒上的讀數的差。練級移動路由,使他們開始和結束在同一個點上,形成一個多邊形;它有助於確定測量誤差,由於過量的量為一個封閉的流平必須是零,並從零其差表示誤差量。由於水平面上​​的配置依賴於對地球的引力場(例如,異常大的質量,在任何一個位置的存在下被標記為“腫脹”的表面水平的),這些表面不平行。由於這樣的事實,該瞄準射線對準平行於表面平整的水平在給定的位置,測得的過剩也取決於重力。執行高精度練級的數據應該由重力測量來補充。高於平均海平面的地形表面的高度被稱為正高。正高校正是使用重力觀測計算;引進修正允許考慮不平行的水平面上。

表面水平,最接近相應的全球平均海平面(即所謂的平均海平面),被稱為大地水準面(圖2)。在陸地上,該表面是延續下洲海平面。即,該表面用作零,這傳統上是由絕對高度測量。平均海平面是根據潮汐觀測系統(監控)確定。然而,在建立平均海平面零高度的事實,在區域範圍內是不嚴格的持續複雜;海面偏離到幾十從水平厘米的盛行風,電流,溫度波動和水鹽度和大氣壓力的影響下。在單個國家零高度的刻度是基於長期測量在幾個計平均指標確定的。然而,由於表面的真實水平的所測得平均海平面的偏差過大,這是不能夠採用單一全局零,根據海平面的測量。

大地水準面 – 地球有限的水平面上正好與光滑水團的海洋的平均水平,在大陸擴展的身影。共享地球橢球體是幾何數字是最接近的大地水準面。在給定的點的垂直線之間,並垂直於該橢圓體的表面的角度被稱為鉛垂線。偏差(正或負)的大地水準面橢ondulyatsiyami稱為大地水準面。

水準網被分成第一,第二和第三類的網絡,根據所要求的精度,各個項之間的距離,總長度和流平的方法。最準確的網絡第一類是主要依據,建立高度統一的體系,為整個國家。網絡二等補充和集中更準確的網絡一等。在這些網絡中,相鄰節點和項之間的距離載於具有特殊的標記和基準點,低於第一網絡類地面。網絡三等獎奠定了直接的高度控制工程和大比例尺地形測量。其精度由每種情況下的具體要求來確定。

網絡規劃據點
創建基於方向的定義大地網絡規劃,的距離點和角之間。用於測量主要採用經緯儀角度和方向,其主要工作部分,其中所述望遠鏡繞水平和垂直軸。角在水平和垂直平面測方位圓。臥式圈上計算水平角度和方向的特厚板水平對齊。垂直圈是用來測量角度。經緯儀也可用於測量在地面上的點的緯度和經度。電線觀星,佔據天球上的一個明確的位置。以前用來測量距離捲尺或鐵路。現代測距儀固定在該電磁波行進位於單個點的設備之間的距離的時間,和一個反射鏡安裝在另一點。因為電磁波在空氣中傳播的速度是已知的,點之間的距離被定義為時間速度的乘積。在用於測量距離的裝置,是根據這樣的原則,使用激光源和微波輻射。經緯儀和電子測距裝置安裝成一個整體單元,包括用於讀出的測量誤差的電子和自動校正裝置。
構建大地參考網絡,有三種方法:1)三角測量,當在地勢的擬提供大地測量點是通過構建位於相鄰三角形,其中的角度被測量,並且邊的長度沿著基底側(或鹼中的至少一個精確測量的長度計算出的系統來確定)(圖3)。 2)三邊測量 – 用建築系統毗鄰三角形和測量它們的兩側; 3)橫越 – 鋪設在地面上的系統折線(polygonometric移動),這始終測量角度和各段連接兩個點的長度。在三角測量和三邊測量來確定的大小和一個三角形的形狀,是足以知道兩個角度和一個側面或所有三條邊的長度的值。三角形的邊在計劃網絡的長度通常不超過15公里,在人口密集地區,城市和其他地點,網絡的集中地,他們要短得多。為了減少測量的所有三個角度的錯誤,則總和減小到一個三角形的角度的一定金額(成分為球形三角形數超過180°)。網絡的計劃線性特性由確定三角形的至少一邊取得;此外,為了控制等的測量被執行。在不同的高度的地方之間的距離,被帶到水平面。結合大地網,高階層特別大地控制點,執行在地面上的規則間隔的天文方位角,緯度和經度測量。
地球不是完美的球形;偏差是約1/300,主要是由於這一事實,即在地球被壓扁在兩極和靠近轉的壓縮橢圓(橢圓雙軸旋轉繞短軸的橢圓獲得)。因此,如在構建的大地測量網的初始表面層採用參考橢球表面,平行於地球旋轉軸的短軸,和定尺寸,以便它具有最大表面積的大地水準面重合。所有距離和方向,在地球表面的確定的點的規劃位置測量時,換算(reducyruut)傳輸到基準橢球的表面上。例如,在必要的點之間的距離的測量值,以修正其過量基準橢球上面,其對應於所述真實過量的大地水準面的總和在這個地方和正高(即測得嚴格地垂直大地水準面的表面上方)。同樣地,在水平平面內測量的角和方向或方位角,以獲得對應於所述基準橢球表面轉換值,如鉛垂線不垂直於基準橢球的表面對齊。因此,對於鉛垂線的校正(圖2)。此外,還有由天文觀測(天文坐標),和橢圓體的表面上的對應點的大地坐標獲得的點的坐標(緯度和經度)之間的差。需要注意的是大地水準面的位置和方向與鉛垂線在確定網絡的支持點的水平和垂直位置的佔。這再次表明了地球的重力場的研究的重要性。
從歷史上看,在在參考表面上最大的國家的領土橢球排列與地球的實際表面在任何一點的核心網絡,其在這一點上是由鉛垂線來確定的。在地球的身體“位置”橢然後設置天文方位角的測量(方向附近點),並且它與天體的天頂的方位,這些變量與點的大地方位角和天頂角距離則橢球的表面上的相關性的方向上的角。與這樣的過程實現的平行於地球旋轉軸的橢圓短軸。差異配置橢球和大地水準面由過量(其表面的標記之間的差),在“開始點”來確定。最後,對於由方法固定橢圓體的支持網絡規劃定義的大小和形狀(收縮)通常用於地球的形狀的計算。
因此,一個點的橢圓體相對於建立對地球的物理表面上的對應點的精確位置。上的大地水準面的高度的基礎上,正高和橢圓體的表面上的天文坐標投影的其他點的地球表面的位置。澄清網絡的中間點的參考點的位置進行額外的定義天文方位角。在實踐中,被選擇的大地測量網的出發點,以確保良好的遵守該國的橢圓體的主鏈或一個大的地理區域。橢圓體的中心不一定與地球的質量中心一致。因此,對於世界不同地區使用略有不同的計劃骨幹。但是,隨著人工衛星繞地球的出現是加速度由於重力在全球範圍內,並且因此更簡單的測量,提高確定大地水準面的位置,以及是否符合基準橢圓體的表面的精度的精度。此外,觀察在地球表面的衛星從某些點的運動,確定這些點的地心坐標。多個地面站,從而發現這些坐標提供了堅實的基礎大地測量網絡。的其他網絡站規劃位置通過常規方法測定。如果我們能夠採用通用陸地橢所有大地測量網,這將避免在從一個區域網絡到另一個的過渡的複雜且容易出錯的轉換。
橢圓體的幾何形狀由赤道半徑和壓縮,這是橢圓的半長軸的主要和次要半軸的長度之差的比率進行說明。這些參數通常確定在一起;以前用於這種測量計劃的地面網絡,而現在的結果 – 從衛星測量。地球大小的第一個定義是在3世紀由亞歷山大的埃拉托色尼。 BC,誰認為地球是一個球體。他知道,在城市阿斯旺太陽首先是(幾乎就在天頂)中午在夏至。就在同一天,他測量的天頂距(天頂方向和太陽的方向之間的夾角)在亞歷山大,發現它是關於7.2°。認識到這一點,並在兩個城市(子午線)之間的大致距離,他確定地球的半徑小於15%的誤差。弧距離是使用天文觀測中國科學家在公元8世紀測量。和阿拉伯 – 9英寸
在西歐,嘗試使用更精確的方法來確定地球的大小已僅在17世紀,當它出成套的幾個探險,其任務是衡量一個度弧通過三角測量的長度。相反,測量太陽的高度,他們觀察到的星星;他們能夠以小於百分之幾的精度來測量。派出兩名探險,一到拉普蘭,另一個秘魯驗證牛頓的說法,地球自轉的結果應該是增加其赤道半徑(因此其壓縮在兩極)。這些探險將有利於牛頓的思想解決問題,並否認了先前的結果並沒有證實他的觀點。來確定地球的壓縮另一個非常重要的方法是極點和赤道附近的重力加速度的測量。如果地球真的被夷為平地的兩極形式,在重力的作用應增加從赤道到兩極,因為這降低地球的質量中心的距離。
法國數學家A.Klero(1713年至1765年),建立了重力對幾何(壓縮),用於在第一時間的力的依賴性發現地球的幾何和物理參數之間有很強的關係。第三種方法來衡量地球橢球壓縮(沿用至今) – 監控流量以及人造衛星的軌道。如果地球有在其內部一個完全對稱的密度分佈,則任何衛星的軌道將是橢圓形,永遠不會改變任何位置或取向。然而,在地球的赤道的膨脹引起的變化,在軌道(進動和章動),研究用於計算地球的壓縮,並確定所述基準橢圓的參數。
通過一系列的經向和緯向polygonometric移動的計劃形成骨幹,連接其坐標,從衛星觀測確定的點。這樣的洲際網絡的舉動,除了主要目標 – 提供基礎,規劃測量,還用來監測地殼的大陸漂移和板塊運動。

確定的點由衛星的位置

人造衛星的出現徹底調查,大大提高的導航和定位點和對象上的地球表面的精度的方法。很大的優點,讓測量利用人造衛星的是,該衛星能夠同時與幾個地面站可以觀察到,使用戶能夠定義他們的相對位置。同時衛星可以起到被動角色(例如,反射從地面站回同一站發送的激光束)或積極的作用(連續發送和接收無線電信號)。在閃爍的燈光,這被拍到的明星同時從位於境外直接範圍的幾個地面站背景的形式送入空間大地測量信號的發展的早期階段。在畫面相對於參考星衛星的位置使得有可能確定確切的方向把它與這個觀測站。衛星系統讓觀眾,無論他可能是,要找准你的位置(例如,全球定位系統 – 全球定位系統,全球定位系統,利用導航衛星NAVSTAR的星座)。

一般測量衛星的通過期間地面站與衛星及該距離的變化率之間的距離。距離是從它需要的電磁信號(激光閃光或射頻脈衝),從衛星到接收站傳遞路徑中的時間來計算,只要該信號的速度是已知的。介紹了大氣折射和信號延遲修正。衛星和接收站之間的距離的變化率是由觀察到​​的多普勒頻移的大小來確定 – 改變從衛星來的信號的頻率。基於干涉的原理(即,疊加波)中,當在兩個點處被接收在地球表面上的雷達脈衝和它的延遲時間是在一個點相對於另一個測定另一基團的衛星測量。這種延遲的大小,並與問題的角度(它是基於衛星的軌道的已知參數來計算)的波的傳播的已知速度來計算兩點之間的距離。觀察還允許多個衛星確定基線連接地面站的方向。

觀察可能的各種方法來確定地球表面的物體的絕對和相對位置。在確定的絕對位置(例如,距離)是用來在軌道上的至少三個衛星,因為顯著不同每個點的地球表面的位置沿三個軸變化 – 從北到南,從東到西(水平坐標)和上下(海拔坐標)。由於這是在觀測時間很重要,它通常需要第四衛星,以補償在確定的時間上安裝在衛星和地面站板上的時鐘的精度差。確定的點上的地球表面上的相對位置,需要同時監視幾個衛星的(在實際中,通常至少四個),有兩個(或更多)的地面站。

去的地心坐標系中,有必要知道軌道的在該系統中,其中應自動不精確在確定觀測台的位置的確定的元素,任何錯誤。這些錯誤可以通過平均觀察到數天,數週或數月的值被減小。在軌道元件的計算許多系統誤差近似相等反射所有監測站和互相抵消在確定這些站的相對位置,因此,相對位置通常是非常準確確定。取決於並發接收站,並同時可觀察到的衛星可提供所接收到的信號和發射信號之間的一些差異的數目;它不受未知因素。

最先進的空間系統,服務,解決問題,大地是全球定位系統,該系統開始被開發,在20世紀70年代初以前存在的導航系統在美國的海軍和空軍力量的基礎上。該系統已成為極其精確的工具,用於解決大地測量,地球物理和土地使用應用問題。

全球定位系統由三部分組成:工作對稱地放置在圓形軌道上,控制系統和用戶人造衛星18。系統中的每個衛星上設置有一個微處理器,用於處理數據,發射器和接收器用於與地面控制系統的通信,和用於發送信號的功能的用戶,多個原子鐘以確定確切時間。電源衛星攜帶兩個大型太陽能電池板。該控制系統集成了散佈於整個星球經營者和觀察員監測站。他們確定衛星的軌道連續監視其系統的運作,並在時鐘的精確度和信息傳輸到衛星來中繼其用戶提供了特殊的接收器,其從在所述坐標信息的衛星轉換的消息。所述接收設備包括一個天線,一個動力源,具有多個信道,用於從衛星,用於存儲經處理的數據和設備,使用戶信息的讀出的記錄裝置接收各種輸入信號的處理器。

坐標系

北緯相對於赤道確定(或者,等效地,相對於地球的旋轉軸是垂直於赤道)上的地球表面的任何點。測量天空,知道恆星的赤緯星星的高度,觀察者能確定其位置點的緯度,如果他知道相對於恆星的行星的旋轉軸的方向。

經度是指相對於本初子午線,穿過附近的格林尼治天文台在英國的一個點。經絡和一個在其上的對象是由所需的特定星每日相似之處為“移動”的時間來確定之間的角度(但該移動是可見的,因為在現實中地球旋轉)從一個子午線到另一個。

緯度和經度受地球自轉的波動和地球的軸相對於所述星和地殼的方向測量的精度。這是地球自轉軸相對於天球方向的變化導致的變化,一個天體的觀測偏角,並相對於地球的地殼,這種變化會影響觀察員所定義的範圍。最強烈的總進動的週期大約25700年影響。當旋轉地軸,像頂部軸線,描述了一種錐體;其結果是,在12850年北極地球的軸將被引導到天球的角度來看,從北星間距約為47°。歲差和較小的幅度(垂頭)等動作由於地球太陽,月球和其他附近的行星的引力影響。改變北極的位置(即,地球的軸線的相交點到地球表面的)與地球內部,特別的物理性質,具有彈性,所述液體芯和非均勻的質量分佈的存在。北極地球的位置也隨時間變化。在大約間隔。 1.2,他描述了一種具有直徑(在地球表面測量)的幾乎完美的圓是約4-5微米。

所有的地面坐標系統或另一種方式綁北極到初始經絡。一旦通過了關於這些初始參數的國際協議,所有國家都使用同一個坐標系。北極的真實狀態已經確定由國際極移服務,其中包括一些觀測站;天文台的緯度不斷校準的天文觀測。該文件還參與了一次在巴黎的國際服務局。在1988年,而不是兩個國際組織建立了國際地球自轉服務,它使用的不斷觀察地球自轉與使用傳統的天文學方法眾多台站和觀測(白天和交通極長度),VLBI,衛星激光測距和月亮,等等。國際地球自轉服務負責統一坐標系統確定地球在空間中的位置,以解決大地測量,地球物理和天文應用,以及監視比通用時間(這是地球自轉的量度)由原子鐘測量和原子。為了確保測量時間的這兩個系統的巧合,原子鐘是幾秒鐘定期調整。

線性結構的設計

為了實現一個綜合的方法為不動產登記問題,往往需要共同設計的線性結構。這些包括道路,電力線路,管道和其它類似類型的線性結構的設計。

公司以“GEOSTROYPROEKT”與房地產有著豐富的經驗,這決定了我們的公司,這是能夠執行的專業化水平高的設計落後於公路和設計供電線路。輪廓的線性結構將取決於技術條件下,顧客的經濟要求,投影面積和具體使用的設施。當然,我們考慮到不僅在材料和物體的大小,以及它們的性質,以完美地設計任何對象。

我們的方法的主要目標是最優策略和部署在地面上的線性結構的選擇。對於道路主管設計是非常重要的考慮一些領域的獨特功能和周圍的景觀。

通常情況下,大部分的具有線性結構的設計相關聯的問題是在地面上的相應地形,大地和地質工程的結果實現的。

前往的設計執行工作中,我們始終保證結果的實現。

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