Представлены основы трёх классических разделов высшей геодезии (основные геодезические работы, сфероидическая геодезия, теоретическая геодезия) и новый раздел – основы координатно-временных систем.
Учебное пособие написано в соответствии с Государственным образовательным стандартом 2000 г. для направления подготовки дипломированных специалистов «Геодезия» специальности «Космическая геодезия».

Вопрос о форме и размерах Земли был поставлен человечеством ещё на ранней стадии своего культурного развития. Началом изучения фигуры Земли принято считать первые попытки людей научно обосновать её шарообразность. Мысль о шарообразности Земли впервые была высказана древнегреческим математиком Пифагором в VI в. до н. э. Однако первые научные доказательства были приведены лишь в IV в. до н. э. знаменитым философом Греции Аристотелем. Например, одним из доказательств являлся тот факт, что во время лунных затмений тень от Земли имела форму части окружности. Первое исторически достоверное определение размера радиуса Земли принадлежит также древнегреческому ученому Эратосфену (III в. до н. э.). Способ, предложенный Эратосфеном (рис. В.1), сохраняет своё значение и сейчас. Полагая, что Земля шар, Эратосфен измерил зенитное расстояние Солнца в Александрии в полдень того дня, когда в другом городе Египта Сиене (ныне Асуан) Солнце находилось в зените и, принимая, что Солнце «бесконечно» удалено от Земли, т. е. линии AS и CS параллельны, а следовательно Dj » Z, При этом расстояние D между Александрией и Сиеной Эратосфен не измерял. Он вычислил его косвенно на основании сведений, полученных от купцов о продолжительности перехода караванов из одного города в другой и скорости движения. Хотя точность определения радиуса Земли Эратосфеном относительно низкая (по сравнению с современными данными погрешность составляет около 100 км), однако принцип, положенный им в основу (измерение длины дуги меридиана и разности широт по концам её), остается неизменным при астрономо-геодезическом методе изучения фигуры нашей планеты. Поверхность Земли мало отличается от поверхности сферы, поэтому мнение о том, что Земля – шар просуществовало в науке более двадцати столетий, вплоть до конца XVII в.

Настоящее пособие предназначено для оказания помощи студентам очного отделения специальности «Прикладная геодезия». Приводимая информация позволяет студентам геодезического факультета специальности «Прикладная геодезия» с достаточной полнотой ознакомиться с принципами работы спутниковой навигационной системы NAVSTAR GPS и особенностями работы спутникового приемника ProMark2. В качестве дополнительных сведений приведены основные понятия системы отсчета времени и координат, вкратце описано орбитальное движение спутников и методы расчета координат спутников. Детально рассмотрены поправки, вводимые в результаты измерений и режимы наблюдений. Подробно описан спутниковый приемник ProMark2, его настройка и подготовка к полевым измерениям. Учебное пособие подготовлено в соответствии с программой курса «Спутниковые технологии в прикладной геодезии», рекомендовано кафедрой прикладной геодезии и утверждено к изданию редакционно-издательской комиссией геодезического факультета. Спутниковый приемник РгоМагк2 является одночастотным, десятиканальным приемником, способным работать в двух режимах: навигационном и геодезическом. При работе в навигационном режиме спутниковый приемник ProMark2, кроме сигналов от навигационных спутников NAVSTAR GPS, принимает сигналы от спутников системы WAAS и EGNOS, передающих поправки к навигационной информации. Это позволяет определить координаты приемника со средней квадратической ошибкой 5 м при работе с встроенной антенной и 3 м - при использовании внешней антенны. Для выполнения геодезических работ предусмотрено три различных режима: статика, стой-иди, кинематика. При режиме измерений «Статика» максимальное расстояние между приемниками, как правило, не превышает 20 км. При небольшой ионосферной активности и ночных измерениях возможно увеличение определения приращений координат на расстояниях, превышающих 20 км. Режим «Статика» является наиболее точным и позволяет определять приращения координат пунктов в плане со средней квадратической ошибкой 5 мм + 1 мм/км, а превышений - 10 мм + 2 мм/км, при времени наблюдений от 20 до 60 минут в зависимости от расстояния между определяемыми пунктами. Режим «Стой-иди» допускает максимальное удаление между спутниковыми приемниками до 10 км. Время инициализации приемников - 5 минут на инициализированной рейке или 15 секунд на пункте с известными координатами. Под инициализацией здесь и далее подразумевается установка исходных (начальных) данных. Рекомендуемое время измерения на определяемом пункте 1 5 -6 0 секунд. Средняя квадратическая ошибка определения плановых координат в режиме «Стой-иди» равна 12 мм +2.5 мм/км, а превышений - 15 мм + 2,5 мм/км.

В монографии рассматриваются методы создания геоцентрической системы координат, современное состояние и перспективы развития космической геодезии. Главная ее особенность состоит в том, что в ней впервые подробно раскрыты относительный метод космической геодезии и сопутствующие практические вопросы, с которыми обычно сталкивается пользователь современной спутниковой геодезической аппаратуры. Следует особо подчеркнуть, что материал каждой части монографии излагается в виде технологических процессов, начиная с предварительной обработки наблюдений, разработки теоретических основ каждого метода и заканчивая анализом получаемых результатов. Большая часть теоретических вопросов доведена до алгоритмов, иллюстрируется практическими примерами и может служить основой для разработки вычислительных производственных программ. Значительная часть материалов, хотя и опробована авторами на практике, является новой, в печати не публиковалась. К ним, например, можно причислить вопросы отнесения начала геоцентрической системы координат к центру масс Земли; обработки измерительной информации в относительном методе; совместного уравнивания космических и наземных геодезических сетей; уравнивания наземных геодезических сетей в пространственной прямоугольной системе координат; получения высот квазигеоида и связи геоцентрических координат с условными системами координат в относительном методе и многие другие. Настоящая монография, являющаяся итогом более чем 20-летней деятельности авторов на избранном поприще науки, базируется на добротном теоретическом фундаменте, заложенном отечественными и зарубежными учеными Е.П. Аксеновым, Е.Г. Бойко, В.В. Байковым, М. Бурша, Г. Вейсом, И.Д. Жонголовичем, Л.П. Пеллиненом, Ю.В. Плаховым, И.Я. Плешаковым, М.М. Машимовым, И. Меллером, М.С. Урмаевым , Г.А. Устиновым, П. Эскобалом и др. Монография будет полезна специалистам, преподавателям, аспирантам и студентам вузов соответствующих специальностей, а также широкому кругу пользователей приемной аппаратуры сигналов КНС при решении различных геодезических, землеустроительных и других задач относительным и дифференциальным методами космической геодезии.

Книга, в которой рассматриваются отношения гравиметрии и геодезии, посвящена 90-летию со дня рождения Всеволода Владимировича Бровара - крупного российского ученого в области геодезической гравиметрии и геодезии, и 100-летию со дня рождения Михаила Сергеевича Молоденского - российского геодезиста и геофизика, основоположника современной теории фигуры Земли, освободивший геодезию от гипотез о внутреннем строении Земли и превративший ее в точную науку. Цель работы состоит в показе плодотворного взаимного влияния гравиметрии и геодезии, эволюции во времени целей и задач геодезии и гравиметрии, подведении основных итогов теоретических, экспериментальных и производственных работ в области геодезической гравиметрии или физической геодезии на рубеже второго и третьего тысячелетия, перехода от частного к системному решению задач, а также в определении перспектив развития гравиметрии в интересах геодезии. В книге обобщены достижения гравиметрии и геодезии на длительном этапе. В приложении прослежена эволюция содержания задач геодезии и гравиметрии, даны портреты около двухсот ученых (теоретиков, экспериментаторов и организаторов) и описания в хронологическом порядке их вклада в теорию, аппаратуру и производство измерений. Показана необходимость перехода к системному подходу решения задач геодезии и гравиметрии, к пересмотру стратегии развития геодезии и гравиметрии как наук, так и топографо-геодезического и гравиметрического производства; рассмотрены перспективы совместного развития геодезии и гравиметрии и их новые области применения.