shalov_jogargy_umk_kz

учаскелеріне әртүрлі өлшеулер арқы бейнелу. Ал, жоғарғы геодезия барлық жер бетін немесе оның әжептәуір бөлігін Жердің гравитациялық өрісін ескере отыра зерттейді.

Жердің пішіні деп Жердің физикалық бетін атайды айналу күштері әсерінен тұратын ауырлық күшінің өрісін атайды. Жердің гравитациялық өрісін зерттеу басқа да физикалық өрістерді зерделейтін геофизикалық мәселелер қатарына жатады.

Жоғарғы геодезиялық ғылыми-техникалық міндетеріне мыналар жатады:

-Жердің пішінін, сыртқы гравитациялық өрісін және олардың уақытқа байланысты өзгерістерін зерттейді;

-Жоғарғы дәлдіктегі геодезиялық тораптар пункттерін глобальдық (планета немесе континент шеңберінде) және ұлттық (мемлекет территориясында) жүйеде құрудың әдістерін жасау;

-Геодезиялық тораптар пункттерінің кеңістіктегі орындарын жер бетіндегі астрономиялық және гравиметриялық өлшеулерді, жер серіктік бақылауларды, Айға және басқа да аспан денелеріне жіберілген ғарыштық аппараттарды бақылау, квазерлерді радиоинтерферометрлік бақылау арқылы анықтаудағы мәліметтерді математикалық өңдеу;

-Геодезиялық координаталардың бірыңғайылы жүйесін белгілеу;

-Геодинамикалық зерттеулер: жер картасы мен литосфералық плиталардың деформацияларын; жер сілікіністердің алдын ала мақсатымен сейсмикалық аудандарда жер қыртысының оы күнгі қозғалыстарын зерт; теңіздеру мен мұхиттардың жағалауларының өзгерістерін, Жер полюстерінің қозғалысы мен айналымының біркелкі еместігін зерттеу.

Кейінгі кезде геодезиялық тораптарды құрудың дәлдігіне қойылатын талаптар күшейтіліп, ол аспаптарды жасау және дәлдігі жоғарғы өлшеулерді жүргізу саласында ғылыми жұмыстар жүргізу қажет етіп отыр.

Жоғарғы геодезия пәні бірін-бірі толықтыратын: негізгі геодезиялық жұмыстар,

Негізгі түсініктемелер мен анықтамалар

Жердің пішінін зерттеген кезде ең алдымен Жердің түрін және геодезия мен картографияның көптеген есептерін шешуге ыңғайлы жер моделінің кейбір параметрлерін

анықтайды. Жоғарғы геодезияда Жердің ондай модель үшін жалпы жер эллипсоиды алынады. Ол эллипсоид мынандай шарттарға сай болуы керек:

-эллипсоидың центрі Жердің ауырлық центрімен, ал ондағы экватор жазықтығы жер экваторының жазықтығымен қабысуы қажет;

-квазигеоидтың биіктік ауытқулары квадраттарының қосындысы эллипсоид бетіндегі барлық нүктелерде ең кіші мәнде болуы керек;

-эллиспоидтың көлемі геоид көлеміне тең болуы керек.

Жалпы жер эллипсоидың центрі Жер массасының центріне, Жердің айналу өсіне дәл келе, полярлық қысыңқылығы, массасы және бұрыштың жылдадығы Жердің дәл осындай параметрлеріне сәйкес болса, ондай жерді нормалды жер деп атайды. Нормалды Жердің парамерлерін іргелі геодезиялық тұрақтылар деп атайды және олар халықаралық келісім бойынша стандартталады.

Астрономиялық-геодезиялық өлшеулерді математикалық өндеу және геодезиялық тораптар пункттерін қорытындылау , үшінсонымен қатар жеке мемлекеттер территорияларының карталарын жасауда сол аймақтарда геоидқа жақын параметрлері

елдерінде Хейфорд эллипсоиды(1910ж) бұрынғы КСРО да Крассовский эллипсоиды қолданылды. Кәзір жыйрмадан астам референц-эллипсоидтар бар, олардың әрқайсысы Жер бетінің бір белгілі бөлігінен оңтайлы. Қазақстан Республикасы территоряисы үшін 1940 ж есептелген Крассовкий эллипсоиды қабылданған.

Жерсеріктік геодезиялық жүйелер эллипсоидтың параметрлерін дәлірек анықтауға және оның центрін Жер массасының центрімен қабыстыруға мүмкіндік туғызады. Мұның нәтижесінде жалпы жер эллипсоиды алынады. АҚШ-тың WGS-84 (World Geodetic System 1984) жүйесі 1988 жылы халықаралық болып қабылданды. 1995 жылы ПЗ-90 геодезиялық жүйе ГЛОНАСС жүйесінің геодезиялық негізгі деп жарияланды.

Геодезиялық өлшеулер Жердің күрделі физикалық бетінде жүргізіледі. Өлшеу нәтижелері болып: сызықтардың ұзындықтары, бағытар аралығындағы бұрыштар, жер бетіндегі нүктелер биіктіктерінің айырмалы. Бірақ бұл тікелей өлшенген нәтижелерді геодезиялық жұмыстардың ақырғы нәтижелері деп айту қиын.

Соңғы нәтижелерге мыналар жатады:

-геодезиялық тораптар пункттерінің координатары;

-бастапқы деңгей беттен басталатын пункттер биіктіктері,

-жер бетінегі пункттер арасындағы геодезиялық сызықтардың ұзындықтары мен азимуттары.

Бұл нәтижелерді тікелей өлшеулердің мәлімметтерін пайдалана отыра есептейді. Осыған байланысты физикалық бетте жүргізілген геодезиялық элементтерді тікелей өлшеулерден белгілі бір координаталық жүйеде математикалық жолмен нақтылы пішіні мен размерлеуіне бейнелейтін пункттер координаталары мен биіктіктерінекөшу мәселелеріне шешуге тура келеді.

Шын мәніндегі Жер бетінің тегіс есместігі мен уақытқа байланысты үздіксіз өзгеріп отыратындығын бейнелейтін нақтылы пішіні өте күрделі. Оны әр уақытқа сай анықтап отыру іс жүзінде мүмкін емес және оның қажеті де. жоқЖердің физикалық бетінде тікелей жүргізілетін өлшеулер тіктеуіш сызықтың бағытымен байланысты, бұл жағдайда

қолайлы. Геоид – дүниежүзілік мұхит пен теңіз суларының тыныш жағдайына сәйкес келетін, құрлықтар астынан ойша жүргізілген және де кез келген нүктесінде Жердің ауырлық центріне бағытталған тіктеуіш сызығы тік бұрыш жасап қиып өтетін, тұйық бет.

Әлбетте, бұл деңгей бет түйық, барлық жақтары дөңес, ешқандай қатпары немесе ойқыры жоқ екендігін дәлелдеуге болады. Және де ол Жердің аурлығы мен айналу күшіне сезітал болып келеді. Геоидтың пішішін зерттеу мәселесі екі сатыдан тұрады: геоидқа ең жақын келетін эллипсоид параметрлерін және геоидтың эллипсоидпен салыстырғандағы кейбір нүктелерінің орындарын анықтау. Бұл мәселелерді шешуде гравиметриялық өлшеулер жүргізіледі.

1945 ж. ғалым М.С.Молоденский Жердің пішіні мен гравитациялық өрісін геоидтық бетке байланыстырмайақ анықтауға болатындығын көрсетті. Ол үшін М.С.Молоденский дәл формула арқылы анықталатын нормальдық биіктітерді және қосымша квазигеоид бетін енгізді дәл келеді және Жердің континентальдық бөліне де жақындай. Квазигеоидтың геоидтан ең үлкен айрмашылығы (2 м) таулы аймақтарда байқалады.

Жоғарғы геодезияның осы күнгі дамуы, оның маңызы және келешегі.

астрономия, гравиметрия, Жер фигурасының теориясымен, ғарыштық геодезия және тағы басқа да ғылым салаларымен тығыз байланысады. Жоғарғы геодезияда математика және физика сияқты іргелі ғылымдарды кеңінен қолданылуда. Жерді планета ретінде зерттеу мәселелерінде Жер туралы ғылымдар геология, геофизика, тектоника, география және т.б. байланыста болады.

Жоғарғы геодезияның ғылыми-техникалық мәселелерін шешудің маңызы өте зор. Геодезиялық тірек тораптары барлық топографиялық-геодезиялық, жобалық-ізденістік, инженерлік, құрылыс және кадастрлық жұмыстарды жүргізудің бастапқы негіздемесі

мұнда координатарды анықтаудың Жер серіктік глобальды жүйесі (GPS және ГЛОНАСС) қолданылады. Жер қыртысының қозғалыстарын геодезиялық бақылаулар жер сілкініс сияқты қауіпті құбылыстардың болатынын білдіретін алғашқы деформациял жағдайларды анықтауға мүмкіндік тудырды. Жоғарғы геодезиядағы негізгі зерттеу объектісіне Жердің сыртқы динамикасы жатады.

Жердегі және жерсеріктеріндегі астрономиялық-геодезиялық, гарвиметриялық бақылаулар арқылы полюстардың жылжуын, Жердің бірқалыпты айналмауының параметрлері, Жер қыртысы мен литосфералық плиталардың деформацияларын, теніз және мұхит жиектері сызықтары мен топографияларын Жер фигурасының мен оның гарвитациялық өрісінің уақытша өзгерістірн анықтауға болады.

Кәзіргі кезде астрономиялық-геодезиялық тораптар(АГТ) пункттерін қайтадан рындарына келтіру және жиілету және олардың дәлдігін жоғарылату мәселелерін шешу геодинамикалық процестерді ескеруді қажет етеді. Мұнда іргелі пункттердің атқаратын ролі өте зор және олар жер бетінде біркелкі орналастыралады. Бұл пункттерде жерсерік тіктік асрономиялық бақылаулар; ұзын базисты радионтерферометриялық өлшеулер, ауырлық күші мен оның градиенттерін анықтау жүргізіледі.

Жоғарғы геодезияда қолданлатын координаталар мен биіктік жүйелері.

Осы күнгі жерсеріктік және дағдылы геодезиялық өлшеулерді жүрізу әртүрлі координаталар жүйесін қолдануды талап етеді.

Геодезиялық және астрономиляқ өлшеулерде қолданылатын негізгі координаталр

1 суретт – Геодезиялық координат жүйесі

Геодезиялық ендік B деп белгілі нүктеден жер эллиспоидының бетіне түскен нормаль мен экватор жазықтығы арасындағы бұрыш.

Геодезиялық бойлық L , ол белгілі нүктенің геодезиялық меридианы мен бастапқы (Гринвич) меридианы жазықтары арасындағы екі жақты бұрыш.

Геодезиялық биіктік H - жер эллипсоидының бетінен нормаль бойынша есептелген нүктенің биіктігі.

Геодезиялық координаттар тікелей өлшенбейді. Олар геометриялық фигура– эллипсоидқа қатнасты, сондықтан оларды бастапқы координаталардыB0 , L0 , H 0 белгілі

пункттен бастап координаталар өсімшелерінің қосындылары арқылы есептейді.

Жер бетіндегі тұрып жұлдыздарды бақылаудағы астрономиялық ендік j , бойлық l және азимут a .

2 суретт – Геоцентрикалық экваториалдық координат жүйесі

Геодезиялық координалар B , L және H кеңістіктік эллипсоидтық координаталары деп атайды, олар G (B,L,H) жүйесін құрайды.

Координаталарының басы Жер массасының центріне дәл келетін жүйені геоцентрлік координаталық жүйе деп атайды. Геоцентрлік экваторлық жүйеде координата остері жер бетіндегі немесе аспан сферасындағы ерекше нүктелерге бағытталады.

көктемгі күнтеңесуінің нүктесіне^ бағытасақ, онда, Жердің жылдық айналуымен байланысы жоқ yzх координаталар жүйесі алынады. Бұл координаталық жүйеніxyz жұлдыздық геоцентрлік координаталық жүйе деп атайды.

Эллипсоид бетінде геодезиялық есептерді шешкенде геодезиялық координаттар формулаларының ұзақтығы қолайсыз жағдайлар тұғызады. Өте мақсатты түрде шектеулі территорияда геодезиялық өлшеулерді өңдеу үшін жазықтықтағы эллипсоид проекциясы керекті болады, онда координаталар сызықты өлшемде беріледі.

ТМД елдерінде және Қазақстан Республикасында геодезиялық жұмыстарда зоналы конформды (теңбұрышты), көлденең-цилиндрлік Гаусс-Крюгер проекциялары қолданылады. Бұл проекцияда жер шары эллипсоиды 6°, 3°, 1.5° зоналарына масштабқа байланысты бөлінеді.

Т.кбұрышты х және у координаттры зона шегінде экваторға және остік меридианға қатысты есептеледі. Зонаның остік меридинаы жазықтықта түзу сызықпен бейнеледі. Ол Х осіне қабылданады. У осі экватор сызығының бейнесімен сәйкес келеді (3 сурет).

3 сурет –x және y коордианттарынң тікбұрышты жүйесі.

ҚР территорясының аумағында абсциссалар тұрақты; ординаттар шығысқа тұрақты, батысқа осьтік меридианнан тұрақсыз. Тұрақсыз ординаттарды болдырма үшін меридиан

биіктігі Р (x, y, z) жүйесін құрады, олар геодезиялық және топографиялық өлшеулерде қолданылады ереже бойынша x, y координаттары және z биіктігі өзаратәуелсіз.

1.Жоғарғы геодезияда негізгі ғылыми есептерді ата.

2.Жер пішінін және оның гравитациялық алқабын зерттеудегі негізгі әдістер.

3.Референц-эллипсоидқа анықтама бер, жалпы жершары эллипслоидына да.

4.Биіктік жүйесін ата, жоғарғы геодезияда қолданылатын.

5.Жоғарғы геодезияда қолданылатын координаталар жүйесін атаңыз.

2 дəріс. Қазақтан Республикасының мемлекеттік геодезиялық торлары, олардың белгінуі, орталықтағы схемасы жəне құрастыру принципі

Тірек геодезиялық торжер бетіндегі пункт жүйесі арнайы белгілермен және орталықтаумен аттар және биіктік жүйесінде анықталған.

Геометриялық мағына бойынша жобалықты айырады, биіктік және кеңістікті

тригонометриялық нивелирлеу әдістерінен алады. Көбінесе торларда олардың жұмыс нәтижесінде координаталарды және биіктікті алады.

Мұндай торлар жобалы-биіктік деп аталады.

Қазіргі уақытта тірек геодезиялық торды құруда GPS-технологиясы кең орын алды. Кеңістікті торда өлшеу өндеуінде пункт жағдайын үшөлшемді кеңістікте анықталды. Геодезиялық торлар кіші және үлкен жер беті аудандарында құрыла береді.

Әлемдік геодезиялық тор фундаментальды астрономо-геодезиялық тор(ФАГТ) бүкіл жер шарын жауып жатыр. ИСЗ қолдана отырып космостық геодезия әдісімен құрылады.

Ұлттық геодезиялық торлар мемлекеттік геодезиялық тор(жобалық), мемлекеттік нивелирлеу торы (биіктік) және мемлекеттік гравиметриялық тор болып бөлінеді.

Барлық үш түрдегі мемлекеттік геодезиялық тор бөлек құрылады, бірақ олар бір бірімен тығыз байланысты және де бір бірін толықтырып отырады.

Мемлекеттік геодезиялық торлар келесі ғылыми және инженерлі-техникалық есептерді шешуге арналған.

1. Бірлік геоцентрлік координаталарды бекіту ол инерциалды астрономиялық координаталар жүйесімен байланысты, Жердің пішінін және сыртқы гравитациялық

3.Литосфераның динамикасын геодезиялық негіздеу және Жердің су қабатын негіздеу, геотектоникалық әлем процессін және региональды мінездемесін, жер түбегінің қозғалысын литосфералық плита шегінде және бөлек регионарда зерттеу;

4.Спутниктерді эталондау – координаталарды және уақытты жүретіндер, өте дәл космостық объектілерді бақылау жүйесі, оның есебінде Ай және алыс орналасқан планеталарды зерттеу.

Негізгі тірек геодезиялық торларды құру барлық басқа геодезиялық ж картографиялық жұмыстарға ықпал етеді. Оларды жоғары дәлдікті астрономиялық, гравиметриялық, бұрыштық және сызықты өлшеулермен, пунттер арасындағы өлшеу жоғарлауынан, ИСЗ бақылау космостық өңдеу арқылы құрады.

Мемлекеттік геодезиялық торлар қалалық және ірі шаруашылық–завод территорияларында басты жобалы негіз болады, сонымен қатар аумақты территорияларда ішкі база өңдеуде және пайдалы қазбалаларды өңдейді.

Мемлекеттік геодезиялық торлар геодезиялық жиелету торларында триангуляция, трилатерация, полигонометрия 1 және 2 разрядты, техникалық нивелирлеу, олардың

негізінде түсіріс торларын теодолиттік жүрістүрінде негізделуді дамутуға орындалады

4 суретМемлекеттік геодезиялық тор Астроно-геодезиялық 1 класс торын құруда Крассовский бағдарламасы жатыр

шаманы ңақтырақ және қосылған. АГС полигональды астрономо-геодезиялық тор түрінде

меридиан және параллель бағыттарда орналасқан (4 сурет).

Звенолардың қиылысында базис қабырғалары өлшенеді. Базис қабырғаларының екі жақ басында да Лаплас пукнттері анықталады, оларда астрономиялық ендік, бойлық және азимут анықтаулары орындалған.

АГТ жалпы гравиметриялық түсіріспен бірге негізгі ғылыми есептерді шешуге арналған Жер өлшемін анықтаумен байланысты, оның сыртқы гравитациялық алқабы, сонымен қатар бірдей координаттар жүйесін мемлекеттің барлық территориясына жанған.

2 классты геодезиялық торлар жалпы үшбұрыштар тор түрінде құрылған, 1 классты полигонды толтыратын. Триангуляцияның орына 2 классты полигонометрия әдісімен торды құру орындалады. Трилатерация әдісі өзінде бар жетіспеушілікке байланысты және 2 классты геодезиялық торды құруда бомаған, соның салдарынан.

2 классты геодезиялық торлар артқы класс торларын жиелету дамытуға және геоедзиялық негзіде барлық топографиялық түсірісті және инженерліғимараттарға қызмет етеді. Ол ғылыми мақсатта да қолданылуы мүмкін.

3 және 4 классты геодезиялық торлар келесі геодезиялық пункттерді2 класс торын

Полигонометриялық жүрістер жүйе түрінде немесе біреулік жүріс түрінде қолдалына береді, олар жоғарғы класты пункттерге сенеді, МГТ пункттерде биіктіктер болу керек, олар геометриялық немесе тригонометриялық нивелирлеуден алынған.

1 кестеде МГТ негзгі мінездемесі келтірілген

Республиканың барлық территориясын жауып жатқан. ҚР АГТ бұрынғы СССР АГТ құраушы бөлігі болып келеді және1 және 2 классты 11400 пунктті өзіне қосады318

және тор учаскілерінің мәнді су кеңістігімен сәйкес келуі қиын жететін төбелерге және мемлекеттік шекара 2 класс торының жалпылығы кейбір жағдайларда бұзылған. Бұл биіктаумен жабылған мұздардағы4500 м абсолюттік биіктіктермен1 пункт ауданы орташа 133 км2 құрайды.

Қазақстанның ерекше АГТ құрылысына Алматы-Новосибирск және Сар кіреді. 1 пункт ауданы орташа 133 км2 құрайды.

полигонометрялық жүрістер арқылы анықталған.бул құрылыстар ерекше болатын себебі олар бар 1 және 2 класс триангуляциялық торлардың жағында өткізілген.1 класс СарапулОмск жүрісінің үзындығы 1274 км. Ол үзындығы 140-250 км 7 түйінге бөлінген. АлматыНовосибирск полигонометриялық жүрістің үзындығы 1483 км және ол үзындығы 140-250 км түйістерге бөлінген. Әр түйісте қабырғалардың үзындығы 18,6-21,9 км тең.

ҚР МГТ дамытудағы негізгі бағыттар

Қазіргі уақытта тиімділік жүйені құруды геодезиялық берілгенддермен қамтамасыз ету жоғарғы тиімлікті қазіргі кездегі спутникті коордианаталар әдісін анықтау әдісіGPS / ГЛОНАСС – глобальдық навигациялық жүйені қолдану негізінде болады, геодезиялық өлшеу технологиясын мәнді дәреже өзгертетін және дәлдікті жоғарлататын және оның оперативті орындалуын өзгертеді.

МГТ координаталар пунктінің жоғарғы және бір текті дәлдікгі геодезиялық торда болатын барлық пункттерді геодезиялықGPS / ГЛОНАСС жүйе әдістерін тірек қылып қолданғанда болады -өлшеу.

Соңғы бақытта барлық әлемде және біздің мемлекетте сандық картографиялау интенсивті дамуда. Қазіргі уақыттағы жағарғы дәлдікті негізді қолдану сапаны мәнді дәрежеде жоғарлатады және сандық топографиялық карта дәдігіне қолданады, бірақ және сандық карталарды координаттардың барлық жүйесінде құруға мүмкіндік, беред жергілікті қоса.

Спутникті торларды құру МГТ пукнтерінде спутниктік берілгендердіі өңдеу, қазіргі кездегі талаптар деңгейнде геоцентрлік координаттар жүйесін құру және үстаумұның барлығы МГТ қазіргі кездегі дамуындағы жоғарғы геодезия есептері.МГТ пунктіндегі торда болатын ұлттық әдістермен құрылғандар толық өлшенеді барлықазіргі кездей спутник әдістерінің потенциалын өткізе алмайды. Спутникті технология әдісін құру үшін және жоғарғы дәлдікті геодезиялық координаттар жүйесін дамытуға арнайы жоғарғы дәлдік классты спутникті геодезиялық торлар: фундаментальды астрономо-геодезиялық