Учебное пособие представляет собой конспект лекций по инженерной геодезии для студентов, изучающих эту дисциплину и для производственников, занятых в строительстве. В учебном пособии кратко рассмотрены вопросы, начиная с вопросов общей геодезии и заканчивая вопросами специальной части - инженерно-геодезические работы на строительной площадке. Метод геометрического нивелирования является наиболее точным, удобным и распространенным. Наблюдения осуществляются с помощью высокоточных нивелиров: Н 051 Ni 005А и др. и инварных реек относительно неподвижных геодезических знаков. В качестве последних служат глубинные реперы различных конструкций, закладываемые на глубину до коренных пород (см. рисунок). Для наблюдений за основанием сооружений в их цоколе через определенные расстояния закладывают осадочные марки (контрольные реперы) различных конструкций. Если нет прямой связи между глубинными реперами и осадочными марками, то дополнительно закладывают промежуточные (рабочие) реперы (см. рисунок 100). Если строящееся сооружение крупное и ответственное, то организуют наблюдения за поведением дна котлована. С этой целью закладывают глубинные марки. Эти наблюдения составляют нулевой цикл, с которым сравнивают все последующие. Он должен быть проведен в момент, когда давление на основание - равно 0, но не ранее чем через 3-4 дня после закладки осадочных марок и 2-3 месяца после установки глубинных реперов. Результаты нивелирования заносят в журнал установленного образца. Периодичность последующих наблюдений устанавливается в зависимости от календарных сроков строительства, свойств грунтов, величины и стабилизации осадок. Обычно наблюдения должны производиться по мере достижения веса строящегося сооружения 25. 50. 75 и 100% своей проектной величины (1-3 месяца). Чем несвязнее грунт, тем чаще необходимы наблюдения: через 1-1.5 месяца на песках. 3-4 месяца на связных грунтах (глины, суглинки, илы и т.д.). После полной загрузки здания периодичность составляет 5-6 месяцев для песков и 3-4 месяца для глин в течение 2-3 лет.

Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу.Автор - доктор технических наук, профессор кафедры астрономии и гравиметрии Сибирской государственной геодезической академии, заслуженный деятель геодезии и картографии РФ Антонович Константин Михайлович стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета Академии наук СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Монография рассчитана на студентов и аспирантов, преподавателей и специалистов, занимающихся изучением, преподаванием или работами в области спутниковых технологий. Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что, несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу. Автор стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета АН СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Основными источниками информации стали книги по GPS и по ГЛОНАСС, которые оказались доступными автору. Прежде всего, следует назвать действительно первую книгу по GPS технологиям «Surveying with Global Positioning System (GPS)», изданную в 1985 г. Австралии и переизданную в 1987 г. в Берлине [King et al., 1987]. Перевод этой книге был выполнен в Москве А.А. Генике, в Новосибирск была привезена копия перевода. Эта книга была буквально «зачитана до дыр», и ее называли не иначе как «перевод Генике». Огромное спасибо за нее Аркадию Александровичу.

Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу.Автор - доктор технических наук, профессор кафедры астрономии и гравиметрии Сибирской государственной геодезической академии, заслуженный деятель геодезии и картографии РФ Антонович Константин Михайлович стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета Академии наук СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Монография рассчитана на студентов и аспирантов, преподавателей и специалистов, занимающихся изучением, преподаванием или работами в области спутниковых технологий. Спутниковые технологии появились в России в начале 1990-х годов, почти на 10 лет позднее, чем в США. Их преимущество перед обычными методами геодезии были настолько впечатляющим, что, несмотря на высокую стоимость оборудования, они быстро стали находить в топографо-геодезическом производстве России все более широкое применение. Однако отсутствие опыта выполнения работ и знаний по новым технологиям не позволяло их эффективно использовать. Сказывалось отсутствие литературы на русском языке в этой области техники. Именно это в первую очередь побудило автора взяться за данную работу. Автор стремился больше внимания уделить проблеме применения спутниковых систем именно для геодезии, где требуется наиболее полная реализация возможностей спутниковых радионавигационных систем в отношении достигаемой точности положений. Это стало возможным благодаря опыту работы начальником станции наблюдений ИСЗ Астросовета АН СССР, 15-летнему опыту работ по построению точных геодезических сетей спутниковым методом, работе поверителем спутниковой аппаратуры, и научно-предподавательской деятельности в области космической геодезии, небесной механики, геодезической астрономии. Основными источниками информации стали книги по GPS и по ГЛОНАСС, которые оказались доступными автору. Прежде всего, следует назвать действительно первую книгу по GPS технологиям «Surveying with Global Positioning System (GPS)», изданную в 1985 г. Австралии и переизданную в 1987 г. в Берлине [King et al., 1987]. Перевод этой книге был выполнен в Москве А.А. Генике, в Новосибирск была привезена копия перевода. Эта книга была буквально «зачитана до дыр», и ее называли не иначе как «перевод Генике». Огромное спасибо за нее Аркадию Александровичу.

В книге изложен накопленный зарубежный опыт в области космической геодезии. Главное внимание уделено изложению основ динамики искусственных спутников Земли, используемых для геодезических целей, а также рассмотрению влияния земного гравитационного поля и других эффектов на их орбиты. Описана техника наблюдений спутников и геофизическая интерпретация данных, получаемых при помощи ИСЗ. Книга рассчитана на специалистов, работающих в области использования результатов наблюдений ИСЗ. Она может быть рекомендована и научным работникам - геодезистам и астрономам, а также аспирантам и студентам старших курсов институтов и университетов. С появлением искусственных спутников Земли геодезия получила новое эффективное средство для решения своей основной научной задачи -изучения фигуры, размеров и внешнего гравитационного поля нашей планеты. За прошедшие годы со времени запуска Советским Союзом в 1957 г. первого искусственого спутника Земли были получены многие ценные данные о фигуре и гравитационном поле Земли. Успехи в разработке теории движения и технике наблюдений искусственных спутников Земли, а также в изучении верхних частей атмосферы и околоземного пространства сделали реальной возможность создания сети геодезических опорных пунктов в единой системе относимости и позволили решить с достаточно высокой точностью такие, не поддававшисся решению прежними средствами геодезические задачи, как передача координат на уединенные острова Мирового океана, контроль уже созданных и покрывающих значительные части материков триангуляций. Вместе с тем появление искусственных спутников Земли сделало более прочными и установило новые связи геодезии с ее соседями в науке- геофизикой и астрономией. Изложенные обстоятельства вызвали широкий интерес геодезистов к проблеме использования искусственных спутников Земли для решения различных геодезических задач. Этот интерес нашел, в частности, отражение в постановке соответствующих курсов в высших геодезических учебных заведениях. Использование искусственных спутников Земли в геодезических целях породило большое число новых проблем и сделало эту область геодезии в известной степени оригинальной, что дает некоторые основания называть ее к о с м и ч е с к о й г е о д е з и ей.

Книга состоит из введения и семи глав. В гл. I излагаются координатная проблема и системы измерения времени. В гл. II рассматривается теория движения ИСЗ. В ней говорится о кеплеровском и возмущенном движении спутников, содержатся сведения о вычислении эфемерид и уточнении орбит. В гл. III даны элементы спутниковой сферической астрономии. О методах и аппаратуре для наблюдений ИСЗ и предварительной обработке результатов наблюдений идет речь в гл. IV книги. Геометрические и динамические задачи являются предметом рассмотрения в V и VI главах. В этих главах приводятся также сведения об уточнении некоторых фундаментальных постоянных астрономии и геодезии. Основные результаты, достигнутые в космической геодезии, сообщаются в гл. VII. Книга написана для студентов геодезических специальностей вузов в соответствии с программой курса «Основы космической геодезии». Книга может быть также использована аспирантами соответствующих специальностей, инженерно-техническими работниками, которые трудятся над геодезическими аспектами использования искусственных спутников Земли. В основу учебного пособия положены курсы лекций по космической геодезии и небесной механике, которые авторы в течение ряда лет читают студентам геодезического факультета Московского института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (МИИГ АиК). К настоящему времени издан ряд монографий советских и зарубежных авторов, посвященных как космической геодезии в целом, так и отдельным ее разделам. Несмотря на свой, как правило, высокий научный уровень, эти издания не являются учебными пособиями. В некоторых из них рассматриваются отдельные вопросы космической геодезии, другие сложны для студентов или содержат в большом объеме результаты конкретных исследований, т. е. представляют, главым образом, производственный интерес. Все эти обстоятельства побудили авторов написать данное учебное пособие. Следует отметить, что из-за ограниченного объема книги авторы не смогли достаточно полно изложить ряд вопросов, а н~которые вынуждены были исключить вообще. Это, в частности, относится к такому важному вопросу (хотя он и упоминается), как совместное использование наземных и спутниковых данных. Хотя этот вопрос, с принципиальной точки зрения, может быть отнесен к курсу теоретической геодезии, авторы убеждены, что в курсе космической геодезии он также заслуживает внимания. По причине ограниченного объема книги пришпось исключить параграф, посвященный изучению геопотенциала по наблюдениям лучевых ускорений спутников. Конснективно изложены отдельные вопросы небесной механики.

В монографии изложены геометрические и динамические методы спутниковой геодезии, составляющие основное содержание этой геодезической дисциплины. В книге изложены также и некоторые вопросы фотографической астрометрии, небесной механики и высшей геодезии, лежащие в основе спутниковой геодезии. Описаны методы и аппаратура для наблюдений за движением искусственных спутников Земли, принципы и методы обработки результатов наблюдений. Рассмотрены возможности совместного использования результатов наблюдений искусственных спутников 3емли и классических астрономо-геодезических и rравиметрических работ. Монография может быть полезна для научных и инженерно-технических работников и студентов, специализирующихся по спутниковой геодезии, а также может служить руководством для тех, кто интересуется этой бурно развивающейся отраслью астрономо-геодезических знаний. С запуском первого советского искусственного спутника Земли (4 октября 1957 г.) открылась новая эпоха в исследовании Земли и космического пространства при помощи космических летательных аппаратов. Многие науки получили дополнительные технические средства для решения своих проблем, а на стыке этих наук возникли новые научные дисциплины. Так произошло и с геодезией, являющейся одной из древнейших наук и решающей как важные научные проблемы, так и инженерно-технические задачи. С появлением искусственных спутников Земли геодезия получила новые пути и методы решения ее основной научной проблемы, связанной с определением фигуры, размеров и внешнего гравитационного поля нашей планеты. Открылись новые методические возможности и для решения ее инженерно-технических задач. Появление искусственных спутников Земли укрепило старые и возродило новые связи геодезии с геофизикой, астрометрией, небесной механикой, радиоэлектроникой. На стыке этих наук возникла новая научная дисциплина, получившая название «спутниковой геодезии», которая находится в состоянии непрерывного развития. R настоящему времени по вопросам спутниковой геодезии существует большое количество публикаций в виде статей, напечатанных в различных периодических и непериодических изданиях, а также ряд монографий и пособий, написанных видными учеными. Однако разрозненные статьи, монографии и пособия по спутниковой геодезии часто отражают направления исследований их авторов и поэтому не содержат некоторых необходимых сведений. Авторы поставили перед собой задачу с пекоторой методической

последовательностью изложить теории и методы спутниковой геодезии в ее современном состоянии. При этом имелось в виду дать студентам и инженерно-техническим работникам пособие, доступное для изучения основ спутниковой геодезии. В соответствие с этой целью в книге изложены геометрические и динамические методы спутниковой геодезии, которую авторы рассматривают в качестве самостоятельного раздела высшей геодезии.

В предлагаемой коллективной монографии отражены новые представления гравитационного поля Земли и его тонкой структуры. Большое внимание уделено описанию инструментов и методов слежения за искусственными спутниками, которые позволили значительно улучшить точность наблюдений и распространить методы космической геодезии для изучения гравитационных моделей Луны и других планет.
Книга представит большой интерес для специалистов: геодезистов, геофизиков, астрометристов и небесных механиков, а также студентов старших курсов соответствующих специальностей. Запуск первого в истории человечества искусственного советского спутника Земли 4 октября 1957 г. открыл начало широкого использования искусственных спутников для научных и практических целей. Уже наблюдения за первыми ИСЗ позволили по-новому п.одойти к старой, но по-прежнему актуальной задаче определения фигуры Земли и .параметров ее гравитационного поля. Достигнутые в решении этой задачи успехи привели к созданию нового научного направления- космической геодезии, успешное развитие которой как нельзя лучше демонстрирует желательность и плодотворность сотрудничества специалистов и научных организаций всех стран и народов. В предлагаемую книгу вошли доклады, представленные на III Международный симпозиум по использованию искусственных спутников для геодезии. Симпозиум состоялся в конце 1971 г. в США; его материалы были опубликованы в специальном выпуске Journal of Geophysical Research' в 1972 г. и в том же году вышли отдельным изданием. Тематика и содержание докладов, вошедших в настоящую книгу, отражают значительный прогресс в области космической геодезии за последние несколько лет. Цели симпозиума, а также основные темы докладов подробно освещены в предисловии и заключении книги, поэтому повторять их здесь было бы нецелесообразно. Отметим лишь, что особую ценность представляют проблемы построения оптимальных геометрических сетей наземных станций для геодезических целей, методы получения информации о движении nолюсов Земли. по ее поверхности и о ее внутреннем строении, а также постановка аналогичных задач для других планет Солнечной системы. Предлагаемая книга представит большой интерес для специалистов: геодезистов, геофизиков, астраметристов и небесных механиков, а также студентов старших курсов соответствующих специальностей.

За последнее время неузнаваемо изменились технические средства измерений - спутниковые геодезические и навигационные приемники. В связи с этим появились публикации по вопросам устройства и эксплуатации спутниковых приемников, выпущены отдельные нормативно-технические акты, регламентирующие их использование. Но можно по-прежнему отметить, что нормативно-технической и учебно-методической литературы по вопросам применения спутниковых технологий выпущено недостаточно, и это представляет серьезную проблему для современной геодезии. Практическое применение приемников GPS различными предприятиями при отсутствии нормативно-технических документов привело, с одной стороны, к неоправданному использованию высокочастотных двухчастотных приемников для создания съемочного обоснования и других низкоточных работ, а с другой стороны, к созданию ответственных геодезических построений, например, городских геодезических сетей по упрощенной технологии.