Рассмотрены принципы определения поверхности и гравитационного поля Земли при совместном использовании астрономо-геодезических, гравиметрических и спутниковых наблюдений. Дана краткая характеристика поверхности Земли и поля силы тяжести. Значительное место уделено определению нормального потенциала и фундаментальным геодезическим постоянным. Приведены сведения о современных моделях нормального поля и общеземных системах координат. Освещены вопросы редуцирования результатов геодезических измерений к эллипсоиду. Впервые в учебной литературе затрагивается методика определения нормальной высоты с использованием спутниковых измерений и вытекающие из нее понятия аномалии высоты, начала счета высот и геоида. Описана методика вычисления гравиметрических уклонений отвеса и аномалии высоты, упомянута возможность их определения по дискретным измерениям. Изложены этапы построения государственной геодезической сети России, приведены сведения о системе координат CK-95, а также о создании высотной основы. Даны принципы водного и океанографического нивелирования. Уделено внимание влиянию неоднородности поля силы тяжести на инженерно-геодезические измерения. Для студентов геодезических вузов и факультетов. Учебник «Теоретическая геодезия» заключает серию учебников и учебных пособий по высшей геодезии («Основные геодезические работы», «Сфероидическая геодезия», «Теоретическая геодезия»), подготовленных коллективом кафедры высшей геодезии МИИГАиКа. Первая из названных частей Н.В.Яковлев, «Высшая геодезия» опубликована в 1989 г.; вторая Е.Г.Бойко, «Высшая геодезия, часть II. Сфероидическая геодезия» - в 2002 г. В настоящее время теоретическую геодезию изучают по учебному пособию Л.П.Пеллинена «Высшая геодезия (теоретическая геодезия)», 1978. За четверть века в высшей геодезии произошли значительные изменения, среди которых можно назвать появление глобальных спутниковых систем определения местоположения, завершение уравнивания асгрономо-геодезической сети СССР и введение новых систем координат, создание международной службы вращения Земли (МСВЗ). В той или иной степени эти изменения нашли отражение в предлагаемом учебнике. По сравнению с учебным пособием Л.П.Пеллинена изменено расположение материала; сначала рассмотрены обшие вопросы геодезического исследования Земли как планеты, а затем локальные и региональные исследования. Благодаря этому удается более последовательно придерживаться принципа постепенного введения новых понятий. Основное внимание уделено астрономо-iеодезическому методу изучения Земли, поскольку спутниковый и гравиметрический методы рассматривают в курсах космической геодезии, геодезической гравиметрии и теории фигуры Земли. Проблемы изучения временных изменений поверхности и гравитационною ноля Земли и их интерпретаций ныне выделены в самостоятельную дисциплину - геодинамику. Поэтому в настоящем учебнике эти вопросы затронуты только в связи с установлением системы геодезических координат. Учебник рассчитан на студентов специальностей «Прикладная геодезия», «Астрономогеодезия» и «Космическая геодезия».

Спутниковая, или космическая, геодезия как наука об определении размеров и формы Земли и положений опорных пунктов на земной поверхности и вне ее с помощью наблюдений спутников Земли зародилась в XX в. на основе работ Г. Баттермана (Германия, 1902 г., наблюдения покрытий звезд Луной), Т. Банахевича (Польша, 1929 г.), В. Ламберта (США, 1949 г., наблюдения полных солнечных затмений), А. А. Михайлова (СССР, 1954 г.) и В. Марковица (США, 1954 г., фотографические наблюдения Луны и звезд). Ее существенной особенностью является использование дифференциальных методов наблюдений, освобождающих их результаты от трудно учитываемого влияния рефракции и уклонений отвеса, имеющего место при обычных астрономо-геодезических наблюдениях. Хотя методы использования наблюдений Луны для решения геометрических и физических задач высшей геодезии и обеспечивают большую дальность действия (до 3000 км), но они очень сложны в организационном отношении, сильно зависят от условий погоды и дают невысокую точность, так как во все уравнения входит в качестве коэффициента cosec 60, и все  ошибки наблюдений и координат Луны умножаются на 60. Искусственные спутники Земли (ИСЗ), первый из которых был запущен в СССР 4 октября 1957 г., открыли новую эпоху в развитии геодезии, подобно тому как аэрофотосъемка в 30-х годах открыла новый период в развитии топографии. Спутниковые наблюдения явились весьма эффективным средством измерений в геодезии и астрономии, за короткое время своего применения приобрели большое значение и еще больше обещают дать в ближайшем будущем. С помощью наблюдений ИСЗ весьма точно решаются такие сложные задачи высшей геодезии, как определение сжатия Земли и параметров ее гравитационного поля, определение абсолютных координат пунктов в системе центра масс Земли, связь различных геодезических систем и референц-эллипсоидов с центром масс и между собой, установление параметров и ориентации общего земного эллипсоида, образование единой мировой системы координат. В дальнейшем спутники будут играть важную роль прикартографировании Луны и планет.

Монография К. Арнольда посвящена самому молодому разделу геодезической науки – спутниковой геодезии.
Автор рассматривает основные проблемы спутниковой геодезии, используя результаты, полученные из наблюдений спутников учеными разных стран. В книге содержатся необходимые сведения из небесной механики, рассматриваются методы наблюдений и данные о применяющейся для этих целей аппаратуре, излагаются координатная проблема, вопросы составления эфемерид и вычисления орбит. Основное внимание автор сосредоточивает на геометрическом и динамическом методах спутниковой геодезии, позволяющих решать многие вопросы, связанные с изучением формы и размеров Земли и параметров ее гравитационного поля. Делается попытка интерпретировать результаты спутниковой геодезии. Книга представит несомненный интерес для геодезистов, гравиметристов, астрономов, инженерно-технических работников и может быть использована в качестве учебного пособия студентами и аспирантами соответствующих специальностей. После запуска 4 октября 1957 г. первого в мире советского искусственного спутника Земли широкое развитие получили наряду с классическими методами решения геодезических задач новые методы. В основе этих методов лежит использование наблюдений искусственных спутников Земли (ИСЗ) и других космических объектов Применение спутникового геометрического метода позволило за короткий срок создать геодезические построения с расстояниями между пунктами в несколько тысяч километров и установить связь между разными геодезическими системами. Спутниковый динамический метод позволяет определять параметры, характеризующие внешнее гравитационное поле Земли, и создавать геодезические построения в единой системе координат с началом в центре масс Земли. В дальнейшем по мере улучшения теорий движения и повышения точности наблюдений ИСЗ значение динамического метода будет увеличиваться. Следует отметить большую перспективность методов спутниковой геодезии в будущем для решения следующих геодезических вадач. Повышение точности лазерных наблюдений сведает предпосылки для использования наблюдений спутников с целью изучения дрейфа континентов и движения земных полюсов. Особенно полезными могут оказаться при этом стационарные ИСЗ, оснащенные уголковыми отражателями. Для решения этой задачи можно использовать также отражатели, установленные на Луне. Применение спутникового динамического метода позволит исследовать возможные изменения гравитационного поля Земли во времени, а также определить фигуру геоида в океанах, причем для успешного решения последней задачи потребуются высотомеры, обеспечивающие высокую точность. Обобщением и развитием задач и методов спутниковой геодезии является использование искусственных спутников Луны и планет для изучения этих объектов геодезическими методами: создание опорных сетей, определение параметров гравитационных полей

и формы, составление топографических и специальных карт.

Изложены основные задачи высшей геодезии. Приведены сведения о фигуре и гравитационном поле Земли. Показана связь высшей геодезии с другими науками. Рассмотрены теоретические основы создания опорных геодезических сетей и методы закрепления их на местности. Дано описание высокоточных приборов, проанализированы источники ошибок измерений. Особое внимание уделено геометрическому и тригонометрическому нивелированию. Изложена теория математической обработки результатов измерений, методы уравнивания геодезических сетей на плоскости, включая оценку точности уравненных элементов. Для студентов геодезических специальностей вузов. сударственной геодезической и нивелирной сетей СССР. Учебник написан в соответствии с программой курса «Высшая геодезия » для студентов вузов. В постановке основных геодезических работ в нашей стране и подготовке высококвалифицированных специалистов в области высшей геодезии на протяжении нескольких десятилетий сыграл огромную роль фундаментальный труд крупнейшего советского ученого-геодезиста, члена-корреспондента АН СССР, профессора Ф. Н. Красовского «Руководство по высшей геодезии », изданное в двух частях в 1938—1942 гг. В 1967 г. вышло в свет учебное пособие профессора А. И. Дурнева «Высшая геодезия», предназначенное для подготовки специалистов, выполняющих основные геодезические работы. В первой части этого пособия приведены начальные сведения о фигуре и гравитационном поле Земли, поверхностях относимости; рассмотрена схема и программа построения государственной геодезической сети, способы предварительной оценки точности и методы уравнивания геодезических сетей на плоскости в проекции Гаусса—Крюгера. Во вторую часть предполагалось включить вопросы, связанные с изучением приборов, методов и технологии выполнения полевых геодезических работ в государственной геодезической сети, а также методы и средства создания нивелирной сети СССР. Однако данная работа не была завершена. Учебное пособие «Высшая геодезия» профессора А. М. Вировца предполагалось издать в двух частях. В 1970 г. была подготовлена и издана только первая часть, в которой приведены общие сведения о фигуре и гравитационном поле Земли, поверхностях относимости; рассмотрены методы, а также схема и программа построения государственной геодезической сети; изложены вопросы проектирования, рекогносцировки и закрепления сети на местности, предварительная оценка точности и т. п.; кроме того, дано подробное описание применяемых в то время высокоточных теодолитов и методов их исследований.

Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Инженерная геодезия» направления 653500 «Строительство» подготовки бакалавров. Изложены основные сведения по содержанию, методике и технике геодезических работ, выполняемых при строительстве и эксплуатации морских и воднотранспортных сооружений. Главное внимание уделено методам разбивочных работ, применяемых при строительстве, и методам наблюдений за деформациями сооружений, возникающих в процессе эксплуатации.

Предназначено для студентов инженерно-строительного факультета специальностей «Гидротехническое строительство», «Промышленное и гражданское строительство», «Городское строительство и хозяйство» в пределах программы бакалавриата. Пособие по курсу «Инженерная геодезия» предназначено для студентов инженерно-строительного факультета и посвящено геодезическому обеспечению строительства и эксплуатации морских и воднотранспортных сооружений. Рассмотрены основные методы разбивочных работ, применяемые при строительстве, в частности определение на местности положения основных осей и границ сооружений и других характерных точек в соответствии с проектом при подготовительных работах и в процессе строительства. Изложены основные методы наблюдений за деформациями основания и тела сооружений, происходящими под действием внешних факторов. Описанные в пособии методы используются при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений, а также других объектов промышленного и гражданского строительства. К наиболее распространенным морским гидротехническим сооружениям относятся морские порты и сооружения, возводимые на континентальном шельфе. Акватория порта состоит из рейдов (внешних и внутренних), гаваней и бассейнов. Рейды представляют собой участки акватории, предназначенные для маневрирования и отстоя судов на якорях в ожидании мест у причалов, для перегрузочных и других операций на плаву. Внешние рейды располагаются на акваториях, не защищенных оградительными сооружениями, а внутренние − под прикрытием последних. Гаванями называют участки акваторий, созданные в береговом массиве. Бассейны − это участки акватории, расположенные между пирсами. фОградительные сооружения порта предназначены для защиты акватории от волнения, заиления наносами и от ледовых воздействий. К оградительным сооружениям относятся молы и волноломы. Мол корневой частью сопрягается с берегом, волнолом располагается в удалении от берега и не сопрягается с ним. Знаки навигационной обстановки обеспечивают безопасность плавания судов в районе порта и составляют систему плавучих и береговых сигналов. К ним относятся маяки, створные знаки, буи, вехи, сигнальные огни. Для перегрузочных операций с особенно крупными судами, которые не могут быть приняты в порту, возводятся рейдовые причалы, связанные с берегом трубопроводами или конвейерами на эстакадах.

Новый учебник Physical Geodesy by Bernhard Hofmann Wellenhof and Helmut Moritz, перевод которого предлагается русскоязычным читателям, построен на базе учебника Physical Geodesy by Weikko A. Heiskanen and Helmut Moritz 1967-го года, но по существу является совсем новой работой, отражающей все те революционные события, которые неузнаваемо изменили облик геодезии за прошедшие десятилетия. Основные разделы университетского курса физической геодезии изложены очень подробно и доступно. Современная трактовка теории М.С. Молоденского, редукция силы тяжести в свете этой теории, средняя квадратическая коллокация и многое другое представляет интерес не только для студентов, но и для специалистов. Основной упор делается на взаимодействие между геометрическими (связанными с GPS) и современными гравитационными методами. Математическим инструментом служит теория потенциала. Для удобства чтения в тексте намеренно допускаются некоторые повторы. Математические выкладки, по мере возможности даются в максимально простом виде. Книга включает в себя 11 глав, список использованной литературы и подробный предметный указатель, который должен помочь читателю быстро находить интересующие его темы. Физическая геодезия - наука о фигуре Земли и ее иоле силы тяжести - была значительно продвинута вперед - и теоретически, и практически - трудами российских ученых. Важнейшие достижения в области физической геодезии неразрывно связаны во всем мире с именем М.С. Молоденского (1909-1991). "Задача Молоденского’1 является основной краевой задачей геодезии; а в математике это одна из "трудных" обратных задач нелинейного функционального анализа. Теория прогнозирования случайных процессов, развитая примерно в 1940 году независимо друг от друга двумя величайшими математиками, Андреем Колмогоровым в России и Норбертом Винером в США, была применена к аномальному полю силы тяжести Земли. Прогнозирование силы тяжести методом наименьших квадратов было обобщено и превратилось в другой мощный инструмент физической геодезии - среднеквадратическую коллокацию. Пионером этого метода в России стал Юрий Нейман, автор первой монографии (1979 г), трактующей эту задачу с позиций функционального анализа. Возможно другое совпадение: 1957 год был Международным Геофизическим Годом. Все мы знаем, что в этом году был запущен первый Спутник. В настоящее время без искусственных спутников уже немыслимо определение глобальных свойств Земли и ее поля силы тяжести, достаточно вспомнить о глобальных системах позиционирования, таких как GPS и ГЛОНАСС... Может быть, эта вводная книга станет маленьким "спасибо", крошечным даром в ответ на то, что мы и целое поколение геодезистов во всем мире получили от наших российских коллег. Переводчик Лейла Сугаипова и редактор Юрий Нейман не только проделали большую и бескорыстную работу но переводу нашей книги, но они также исправили погрешности и улучшили текст. Профессор Нейман также редактировал русский перевод ("Современная физическая геодезия", 1983 г) книги Г. Морица "Advanced Physical Geodesy", 1980 г. Им, и всем, кто внес вклад в это издание, мы выражаем свою сердечную благодарность.

В учебном пособии изложены вопросы инженерной геодезии, изучаемые при подготовке техников-строителей и монтажников.
• В общей части даны сведения о предмете, методах угловых и линейных измерений, создании опорных геодезических сетей и производстве геодезических съемок.
• Специальная часть посвящена инженерно-геодезическим работам, проводимым при изысканиях, проектировании и строительстве инженерных сооружений.
Второе издание (1-е вышло в 1975 г.) значительно переработано. Дополнительно включены задачи, позволяющие учащимся закрепить теоретические положения. В конце каждой главы даны вопросы для самопроверки, что делает пособие полезным для самостоятельного обучения. Учебное пособие написано в соответствии с программой курса «Геодезия» для средних специальных учебных заведений по специальности «Промышленное и гражданское строительство », утвержденной Управлением руководящих кадров и учебных заведений Министерства строительства предприятий тяжелой индустрии СССР. При изложении учебного материала учтены требования индустриализации, стандартизации и унификации в строительно-монтажном производстве. Эти требования в значительной мере повышают роль геодезических работ по увеличению долговечности и надежности зданий и сооружений. В настоящее время уже ни одна строительная площадка не может обойтись без четко налаженного геодезического обслуживания всех циклов и видов строительно-монтажных работ, а при возведении уникальных зданий и сооружений и монтаже высокоточного оборудования возникает необходимость в разработке специальных приборов, устройств и методов выполнения геодезических разбивочных работ. Второе издание книги «Инженерная геодезия» значительно переработано. Так, вторая часть «Геодезические работы в строительно-монтажном производстве» написана практически заново. В настоящее издание включены вопросы для самоконтроля, а также практические примеры и задачи, что делает его полезным учащимся при самостоятельной проработке учебного материала. При подготовке данного издания учтены предложения и замечания канд. техн. паук, доц. Ю. В. Визирова, рецензия которого на книгу была опубликована в 1976 г. в журнале «Среднее специальное образование», за что авторы выражают ему искреннюю благодарность. Авторы также глубоко признательны канд. техн. наук, доц. В. Ф. Лукьянову, взявшему на себя труд по научному редактированию данной книги.

Учебное пособие содержит основные сведения и термины по геодезии, информацию о системах координат. Дается представление о топографических картах, планах и профилях. Рассмотрены вопросы ориентирования линий на плоскости и на эллипсоиде. Изложены общие положения о геодезических сетях, методах их построения. Приведены наиболее часто используемые геодезические приборы. Изложена методика линейно–угловых измерений и определения превышений. Дается общее представление об основных видах геодезических работ при строительстве автомобильных дорог. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 270800 «Строительство», профиль «Автомобильные дороги», а также может быть полезно всем студентам строительного и горного направления, изучающим дисциплину «Инженерная геодезия». Геодезия  – одна  из  древнейших  наук  о  Земле,  возникла  исходя  из  практических  потребностей  человека,  связанных  с  измерениями  земной  поверхности  для  строительства  различных  инженерных  сооружений,  ведения сельского хозяйства, учета земель, создания карт и планов.  За века существования определение геодезии как науки неоднократно  менялось. Сам термин происходит от греческих слов Ge – земля и Dazio – делю, разделяю, что переводилось как žземлеразделение. В настоящее время в России законодательно установлено следующее определение термина žгеодезия¤ – это область отношений, возникающих в процессе  научной,  технической  и  производственной  деятельности  по  определению фигуры, размеров, гравитационного поля Земли, координат точек земной поверхности и их изменений во времени. Роль  геодезии  в  жизни  страны  трудно  переоценить.  Наряду  с  научными задачами геодезия решает целый комплекс практических задач:

– создание  геодезических  сетей  для обеспечения  топографических съёмок,

– применение геодезических методов при строительстве сооружений, дорог и других объектов, 

– проведении  подземных  работ  в  шахтах,  тоннелях,  метрополитене (маркшейдерские работы), 

– проведение работ по землеустройству (кадастровые съёмки), 

– наблюдение за деформацией и осадкой зданий и сооружений и т.д. 

В книге изложены теория гравитационного потенциала Земли во внешнем пространстве, теория шаровых и сферических функций - основного математического аппарата при решении задач динамической космической геодезии, основы теории движения искусственных спутников Земли в неоднородном гравитационном поле и выведены уравнения Лагранжа для возмущений элементов орбиты ИСЗ. По наблюдениям возмущений определены динамические постоянные (Стоксовы постоянные), характеризующие гравитационное поле Земли и ее динамическую фигуру. Показано решение конкретных задач динамической космической геодезии, основанное на знании динамических постоянных: определение фигуры rеоида, распределение силы тяжести во внешнем пространстве Земли и в точках поверхности геоида, определение параметров геодезической референцной системы и др. Приведены многочисленные числовые данные, графики и схемы. Книга может быть учебным пособием для студентов старших курсов, аспирантов и научных сотрудников, изучающих и использующих методы динамической космической геодезии. Предлагаемая вниманию читателей книга М. Бурша «Основы космической геодезию (ч. 11 «Динамическая космическая геодезия») отличается от ранее изданных книг по этому вопросу не только содержанием, но и методикой изложения. Она является продолжением уже переведенной на русский язык книги М. Бурша того же названия. Достоинство этой книги в полноте и последовательности изложения. Предлагаемая книга охватывает необходимый минимум сведений из математической, небесно-механической и геодезической литературы. Это достоинство делает книгу хорошим учебным пособием для студентов старших курсов, аспирантов и сотрудников, изучающих теорию динамической космической геодезии. Rро:ме того, теоретические выводы в этой книге доведены до рабочих формул, удобных для практических расчетов. По многим формулам проведены расчеты, результаты которых представлены в виде многочисленных таблиц, схем и графиков. Это достоинство книги придает ей новое качество - она может служить справочным руководством для лиц, занимающихся практическим использованием методов космической геодезии. В книге приведены также оригинальные результаты, полученные автором. Это касается вывода уточненных выражений для радиусавектора геоида, высот геоида, определений характеристик внешних поверхностей по наблюдениям ИС3, вывода основных геодезических параметров Земли (большой полуоси, полярного и экваториального сжатий, направления полуоси экваториального эллипса), вывода уточненных формул для распределения ускорения силы тяжести в точках внешнего земного пространства, в точках уровенной поверхности и, в частности, геоида.

Книга написана как учебное пособие и содержит краткое систематическое изложение не только геометрических методов и проблем космической геодезии, но и ее динамических методов, а также описание принципов обработки наблюдений искусственных спутников Земли (ИСЗ). В книге подробно разобраны системы координат, применяемые в космической геодезии, и их трансформация, сформулированы геометрические задачи космической геодезии: особое внимание обращено на обработку синхронных наблюдений ИСЗ и связь отдельных референцных систем координат. Изложен перечень проблем и основы их решения, выведены законы Кеплера и их динамические следствия, рассмотрены задачи двух тел, интегралы площадей и энергии. Далее рассматривается теория определения элементов орбит близких спутников. В заключение рассматриваются задачи определения центра масс Земли и создания всемирной системы координат и параметров общего земного эллипсоида. Книга будет интересна и полезна не только студентам-астрономам, геодезистам, гравиметристам и геофизикам, но также и преподавателям, научным работникам и сотрудникам Геодезических служб и станций наблюдений ИСЗ. Книга «Основы космической геодезии» известного чехословацкого ученого астронома-геодезиста .М. Бурши представляет значительный интерес для советских геодезистов, тем более что книг советских авторов по этому кругу проблем не издавалось. Отдельные вопросы космической геодезии излагались лишь в статьях. опубликованных в журналах и ведомственных сборниках. Не издавались и учебники по космической геодезии. Книга написана как учебное пособие для сотрудников ВТС и содержит краткое, но систематическое изложение геометрических методов и проблем космической геодезии, включая и орбитальные задачи. Поэтому первая часть книги «Геометрическая

космическая геодезия» несколько уже содержания всей книги. Издание книги М. Бурши на русском языке пополнит скром ный список книг и учебных пособий по этой новой быстро развивающейся области геодезии. Особую ценность книге придает то обстоятельство, что авторам активно работает над исследованием проблем космической геодезии и опубликовал большое число статей на эту тему в научных журналах. Часть новых исследований автора нашла отражение в этой книге. В ней получили освещение и работы советских геодезистов. Книга содержит описание принципов обработки наблюдений искусственных спутников Земли. Инструменты и вопросы организации наблюдений в ней не затронуты. Но эти вопросы подробно освещены в книге И. Меллера «Введение в спутниковую геодезию» (русский перевод. М., изд-во «Мир», 1967) и в ряде инструкций, изданных Астрономическим советом АН СССР и другими организациями, ведущими наблюдения ИСЗ, применительно к СССР. Автор подробно разбирает системы координат, применяемые в космической геодезии, и их трансформацию, затем формулирует геометрические задачи космической геодезии, обращая особое внимание на обработку синхронных наблюдений ИСЗ и связь отдельных систем координат.