Приведены основные геодезические задачи, возникающие при изысканиях, строительстве и эксплуатации путевого хозяйства железнодорожного транспорта, и оптимальные варианты их решения. Подобраны варианты задач, позволяющие применять программированным метод опрос учащихся. Составлены четыре расчетно-графические задачи, предусмотренные программой. Материал иллюстрирован рисунками и схемами, позволяющими лучше усвоить учебную программу. Для учащихся техникумов железнодорожного транспорта. Все типовые задачи, приведенные в настоящем пособии, решены с подробными объяснениями. В каждом разделе пособия приведены разработанные в 30 вариантах, предусмотренные учебной программой расчетно-графические задания с последовательным рассмотрением примеров их выполнения. В книге дано описание устройства современных микрокалькуляторов и приемы работы с ними при решении задач и выполнении вычислительной части расчетно-графических заданий. Повариантный подбор задач и заданий на расчетно-графические работы позволит преподавателям техникумов проводить эффективную проверку знаний с применением программированного опроса. По содержанию и метода чес ко му построению книга является дополнением к учебнику ’’Геодезия” для техникумов специальности ’’Строительство и эксплуатация железнодорожного транспорта” и может быть использована учащимися автодорожных и строительных техникумов, а также инженерно-техническими работниками путейско-строительного профиля. Разделы первый, второй и четвертый написаны В.И. Родионовым, разделы третий и пятый - В.Н. Волковым.

Приведены общие сведения о геологических картах. Изложены теоретические основы и методические принципы организации и проведения геологической съемки. Уделено большое внимание геоинформационным технологиям при геологическом картировании. Рассмотрены особенности геологического картирования покровных вулканогенно-осадочных, складчатых и четвертичных комплексов пород. Для студентов геологических специальностей вузов. Региональное геологическое картирование проводится с целью получения комплексной геологической информации, составляющей фундаментальную основу системного геологического изучения территории страны и прогнозирования месторождений полезных ископаемых. Оно призвано обеспечивать геологическое обоснование и удовлетворение потребностей различных областей народного хозяйства при решении широкого круга вопросов в области геологоразведки, горного дела, мелиорации, строительства, обороны, рационального природопользования, экологии. Процесс составления геологических карт обычно называется геологическим картированием, причем в это понятие включаются как общие теоретические вопросы создания карт, так и вопросы методики, технологии и т.д. Поэтому понятие «картирование» целесообразно применять как термин свободного пользования, объединяющий все направления геологической картографии. Собственно процесс составления карты методом полевых маршрутных исследований называется геологической съемкой, а составление карты путем камерального обобщения материалов геологической съемки и других данных - геологическим картографированием. Геологическое картирование представляет собой научно-методическую геологическую дисциплину, занимающуюся рассмотрением способов выявления и изображения геологического строения отдельных участков земной коры. Результаты региональных геологических исследований в виде различных карт геологического содержания образуют существенную часть научной информационной основы для выявления закономерностей формирования, размещения и прогнозирования месторождений полезных ископаемых, геологического обоснования долгосрочных и краткосрочных программ по оценке минеральносырьевых ресурсов в различных регионах страны. Они также направлены на удовлетворение потребностей различных отраслей промышленности и сельского хозяйства в систематизированной геологической информации при решении широкого круга вопросов в области собственно геологоразведки, горного дела, мелиорации, строительства, обороны, экологии и прогноза опасных, в том числе катастрофических, природных процессов и явлений.

Рассмотрены теория и практика съемочных и разбивочных геодезических работ, выполняемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Рассмотрены особенности геодезических работ при строительстве линейных сооружений, большое внимание уделено геодезическому обеспечению транспортно-строительного комплекса. Освещены современные достижения в инженерной геодезии и геоинформатике: геоинформационные и спутниковые навигационные системы и технологии, цифровые модели местности и сооружений. Обращено внимание на историческую взаимосвязь геодезии и навигации и на усиление взаимосвязи геодезии, геоинформатики и навигации в современных условиях, на стыке которых развивается новая область знаний - геоинформатика транспорта. Рассматривается возможность создания отраслевых транспортных геоинформационных систем на примере наиболее централизованной, а следовательно, наиболее управляемой системы железнодорожного транспорта Российской Федерации. Для студентов специальностей транспортно-строительного, в особенности железнодорожного комплекса. Книга может быть использована учащимися других учебных заведений по курсам инженерной геодезии и геоинформатики. Рекомендовано УМО по образованию в области геодезии и фотограмметрии в качестве учебника для студентов негеодезических вузов, обучающихся по дисциплине «Геодезия». Экономические реформы, проводимые в России с 1991 г., привели в действие новые механизмы управления производственной и хозяйственной деятельностью страны. Изыскания, проектирование и строительство транспортных объектов, ремонт, реконструкция и текущее содержание существующих объектов транспортной инфраструктуры сопровождаются соответствующими комплексами инженерно-геодезических работ. Радикальные изменения, происшедшие в области измерительной техники, информационных и компьютерных технологий, определили ориентации геодезии на принципы и методы геоинформатики — новой области знаний, связанной со сбором, хранением, обработкой и использованием геоинформации в различных сферах человеческой деятельности. Цифровые и электронные карты и планы, цифровые модели местности и сооружений быстро вытесняют привычные, рутинные бумажные технологии. Разработка и ведение геоинформационных систем и технологий входят в крут основных задач геодезистов и линейного персонала строительных объектов.

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.

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.

Перевод с немецкого выполнен Н.Ф. Булаевским, очерк «Жизнь и геодезическая деятельность Бесселя» составлен Г.В. Багратуни. Часть материала для примечаний и указанного очерка переведена из немецких, французских и английских источников Н.Ф. Булаевским. В течение 1875-1876 гг. профессор астрономии и известный издатель Рудольф Энгельман издал в трех томах избранные труды Бесселя по всем направлениям его научной деятельности под названием: „Abhand-lungen von Friedrich Wilhelm Bessel". В первый том вошли труды Бесселя по теоретической и сферической астрономии; во второй - по теории астрономических инструментов, звездной астрономии и математике; в третий - по геодезии и физике. В данный сборник вошли почти все наиболее существенные работы и исследования Бесселя по высшей геодезии и способу наименьших квадратов. Кроме этого, в сборнике приведены небольшие работы по теории фигуры Земли и астрономии, которые тесно связаны с высшей геодезией. При подготовке статей для сборника опущены все результаты наблюдений в виде каталогов, таблиц или числовых вычислений, а также различные описания, потерявшие значение для современного читателя. Такое сокращение касалось почти всех статей, особенно двух: «Определение осей эллиптического сфероида» и «Градусное измерение в Восточной Пруссии». В некоторых случаях сохранены только окончательные результаты вычислений и наблюдений. Ряд вычислений и расчетов Бесселя впоследствии был проверен авторитетными геодезистами, в частности Иорданом, в результате чего были обнаружены ошибки и неточности. В этих случаях в скобках приводятся более правильные результаты. По мере надобности к тексту сборника даны подстрочные примечания. Сборник имеет два приложения: статья - «Способ Бесселя вычисления геодезических измерений», на которую имеется ссылка Бесселя, и «Таблицы Бесселя для вычисления геодезических координат». Хотя эти таблицы составляют часть статьи «О вычислении географических долгот и широт», но для удобства пользования ими лучше их иметь в конце сборника. Эти таблицы не потеряли своего практического значения до сих пор, так как они применимы для любого эллипсоида вращения. Бессель жил и работал в первой половине 19 в., однако его имя можно часто встретить в современной учебной и периодической геодезической, астрономической и математической литературе. Это означает, что его работы и исследования не потеряли своего исторического и научного значения для нашего времени. Но, несмотря на это, до сих пор мы не располагаем оригинальными трудами Бесселя по высшей геодезии и способу наименьших квадратов на,.русском языке. Настоящий сборник избранных его сочинений призван восполнить этот пробел. Полного собрания сочинений Бесселя до сих пор не издано. В течение 1875—1876 гг. профессор астрономии и известный издатель Рудольф Энгельман издал в трех томах избранные труды Бесселя по всем направлениям его научной деятельности под названием: „Abhandlungen von Friedrich Wilhelm Bessel". В первый том вошли труды Бесселя по теоретической и сферической астрономии; во второй — по теории астрономических инструментов, звездной астрономии и математике; в третий — по геодезии и физике. В наш сборник вошли почти все наиболее существенные работы и исследования Бесселя по высшей геодезии и способу наименьших квадратов. Кроме этого, в сборнике приведены небольшие работы по теории фигуры Земли и астрономии, которые тесно связаны с высшей геодезией. При подготовке статей для сборника опущены все результаты наблюдений в виде каталогов, таблиц или числовых вычислений, а также различные описания, потерявшие значение для современного читателя. Такое сокращение касалось почти всех статей, особенно двух: «Определение осей эллиптического сфероида» и «Градусное измерение в Восточной Пруссии». В некоторых случаях сохранены только окончательные результаты вычислений и наблюдений. Ряд вычислений и расчетов Бесселя впоследствии был проверен авторитетными геодезистами, в частности Иорданом, в результате чего были обнаружены ошибки и неточности. В этих случаях в скобках приводятся более правильные результаты. По мере надобности к тексту сборника даны подстрочные примечания.

Modern geodesy as discussed in this volume started with the development of distance measurement using propagating electromagnetic signals and the launch of Earth-orbiting satellites. With these developments, space-based geodesy allowed global measurements of positions, changes in the rotation of the Earth, and the Earth’s gravity field. These three areas (positioning, Earth rotation, and gravity field) are considered the three pillars of geodesy. The accuracy of current measurement systems allows time variations to be observed in all three areas. Also the complexity of problems is such that each of the pillars interacts with each other and also with many other branches of Earth Science. This interaction is most apparent in the role that water plays in modern geodetic measurements. Every chapter in this volume mentions the role of water. It is critical because it can move rapidly and over large distances; it can exist in all three phases, gas, fluid, and solid; and modern geodetic methods are accurate enough that their measurements are sensitive to its effects. In its vapor form, its refractive properties delay microwave signals propagating through the Earth’s atmosphere. For geodetic positioning, this is a noise source but it is a signal for metrological applications. In the liquid form, it forms oceans that affect both the tidal signal and the rotation of the Earth. Also in liquid form, its mass changes the gravity field as it is moved through the hydrologic cycle. In solid form, it has a gravitational and deformation signal that changes if melting of the ice unloads the surface of the Earth. The interactions between the pillars include the elastic loading effects of changing mass loads that can be seen in the gravity field and in the positions of ground stations. The movement of water to and from the oceans can be seen with altimeter satellites whose orbital information is derived from measurements from ground stations whose positions are affected by the changing mass load. In modern, time-dependent geodetic data analysis these interactions need to be accounted for. The common interface between the geodetic methods is the coordinate systems and reference frames used to analyze data. Coordinate systems and the associated reference frames form a core theme of the chapters in this volume. Two other unifying themes are the measurement systems of geodesy that are used again throughout the volume, and interplay of errors in measurements, signals, and noise. In this chapter weexamine these three themes.

Сборник содержит материалы VII Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Геологи XXI века» (2-4 апреля 2008 г.), г. Саратов). Материалы конференции посвящены различным аспектам геологических наук и располагаются в тематическом порядке по разделам: «Динамическая геология», «Стратиграфия и палеонтология», «Минералогия, петрология и геохимия» «Геофизические методы поисков и разведки, математические методы обработки геолого-геофизической информации», «Геология и геохимия горючих полезных ископаемых», «Гидрогеология и инженерная геология и геокриология», «Геоэкология». Для широкого круга геологов. Материалом данного сообщения послужили результаты полевых исследований разрезов волжских отложений за 2007 год. Здесь приводится терригенно-минералогическая характеристика разрезов не только Саратовской (п. Дубки) и Ульяновской (п. Городищи) областей, но и вновь изученных разрезов Самарской (п. Кашпир), Нижегородской (д. Мурзицы) и Ярославской (с. Глебово) областей. Основная цель наших исследований сводилась к реконструкции палеогеографических условий осадконакопления и выявлению регионально-зональной локализации терригенно-минералогических ассоциаций в волжском бассейне. Для достижения поставленной цели нами были использованы метод определения гранулометрического состава пород и метод определения минералов в тяжёлой фракции. Основные результаты представлены на рис.1 и в таблице 1. По результатам гранулометрического анализа пород в изученных разрезах четко устанавливаются следующие особенности: нижневолжские отложения на большей части палеобассейна характеризовались преобладанием пелитовых фракций, алевритовые и песчанистые составляющие встречаются в основном в виде примеси в глинистых породах, для средневолжских отложений намечается два интервала, каждый из которых характеризуется преобладанием фракций определенной размерности. Так, для интервала, соответствующего зоне Panderi, характерно преобладание пелитовой фракции, а в интервале, соответствующего зоне V.Virgatus, преобладает песчанистая фракция (0,1-1,0 мм). В верхневолжских отложениях преобладают песчанистые фракции; во всех изученных разрезах они представлены конденсированной песчаной пачкой в основании с фосфоритовыми и глауконитовыми стяжениями. При изучении минерального состава тяжелой фракции установлено, что независимо от гранулометрического состава пород наибольшее содержание выходов тяжелой фракции приходится на размерность 0,04 – 0,08 и 0,08 – 0,1 мм. Изучение минералов тяжелой фракции позволило установить, что волжские породы в целом характеризуются присутствием как комплекса устойчивых минералов – циркона, рутила и дистена, наряду с турмалином, ставролитом, ильменитом, лейкоксеном, так и неустойчивых - пироксенов, амфиболов, эпидотов. Качественный состав акцессорных минералов в волжских отложениях практически не менялся, за исключением анатаза и гранатов (альмандиновый ряд) установленных только в верхневолжских породах. Однако стоит обратить внимание на некоторые отличия в распределение минералов в разновозрастных волжских отложениях. И, прежде всего на различное содержание в составе тяжелой фракции устойчивых и неустойчивых минералов (К н/у), соотношение которых определяется, как известно, в основном, динамикой водной среды.

Освещены основные вопросы геодезии как науки, рассмотрены вопросы, связанные с построением картографических изображений, и решением задач по топографической карте и плану. Приведены основные элементы теории погрешностей измерений, а также методы уравнивания геодезических построений. Основные разделы посвящены геодезическим приборам, геодезическим работам при сгущении геодезических сетей и создании планового и высотного обоснования, при разбивке и строительстве инженерных сооружений различного назначения, в том числе и подземных горных выработок, при выполнении геологических поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, при выполнении комплекса нивелирных работ и др. 

Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям геодезического, горного и геологоразведочного направлений, а также будет полезным для специалистов, выполняющих соответствующие работы.

Настоящий учебник представляет собой курс геодезии для студентов, обучающихся по специальностям геодезического, горного и геологических направлений. Вместе с тем, им могут пользоваться и студенты других негеодезических специальностей в соответствии с программами общего курса геодезии и топографии, предусмотренными учебными планами, а также специалисты, выполняющие инженерно-геодезические работы.

Вопросы, рассмотренные в учебнике, являются одними из основных для указанных выше специальностей. В связи с этим изучение многих вопросов, связанных с производством геодезических работ различного назначения, распределено практически на весь период обучения: геодезические приборы; геодезические работы в строительстве; геодезические разбивочные работы; методы наблюдений за деформациями сооружений; уравнивание геодезических построений и др. Поскольку учебными планами предусматривается изучение геодезии на младших курсах, то авторы при составлении учебника учитывали, что объем подготовки по математике, практическим расчетным работам и др. является недостаточным для полного изложения сравнительно сложных вопросов геодезии. По мере учебы на старших курсах возникнет необходимость в решении многих геодезических задач при изучении соответствующих дисциплин, что и потребует знания полного курса высшей математики, математической статистики. К этому времени появятся и практические навыки в производстве и обработке геодезических измерений, которые студенты получат на учебных и производственных геодезических и маркшейдерских практиках. Здесь имеется в виду, что потребность в пользовании настоящим учебником у студентов будет проявляться в течение всего периода обучения.

В вводной части указано, что геодезия изучает форму и размеры Земли. В общем, широком смысле слова – это так. Вместе с тем, геодезия, как обобщающее понятие, включает в себя большое число связанных с ней дисциплин. Таких, например, как инженерная геодезия, топография, картография, аэрофотосъемка, стереофотограмметрия, высшая геодезия, теоретическя геодезия, маркшейдерия, морская геодезия, морская (акваториальная) маркшейдерия и др. В этом смысле название курса геодезия является не совсем правомерным как с точки зрения содержания, так и по объему учебных часов, предусмотренных учебным планом. Поэтому объектом изучения данной дисциплины является сравнительно небольшой круг вопросов геодезии, 

знание которых необходимо специалистам при выполнении геодезических работ. Основными из них являются: топографические работы, нивелирные работы, геодезические разбивочные работы, составление топографических планов местности, работа с топографическими картами и планами, уравнительные вычисления.

Геодезия как наука занимается изучением формы и размеров Земли в целом и отдельных ее частей. Изучением общей формы и размеров Земли, а также ее отдельных частей, для которых необходимо учитывать кривизну Земли, исследованиями ее внешнего гравитационного поля занимается высшая геодезия, теоретическая геодезия. Кроме этого, к высшей геодезии относятся вопросы построения Государственных геодезических сетей, определение координат точек земной поверхности в единой системе координат, изучения вертикальных и горизонтальных движений земной коры, изучение фигур планет Солнечной системы, а также их гравитационных полей. Изучение малых участков, элементов физической поверхности и расположенных на ней объектов естественного и искусственного происхождения, а также способов отображения этой поверхности на плоскости, относятся к топографии. Инженерная геодезия, как часть топографии, изучает методы специальных геодезических работ, выполняемых при изыскании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Аэрофотосъемка и фотограмметрия в сочетании с аэро-фототопографией и фототопографией позволяют разрабатывать методы создания топографических карт по фотографическим изображениям, полученным с летательных аппаратов или в результате наземной фототеодолитной съемки.

Геодезия использует результаты измерений, полученных при гравиметрической съемке, пользуется исследованиями космической геодезии, астрономии, небесной механики. Расчетный аппарат геодезии базируется на знании высшей математики и математической статистики. Большая связь геодезии с геодезическим приборостроением, в основном и определяющем, чаще всего, точность измерений.

Изучение формы и размеров Земли является не только научной задачей. Данные исследований позволяют обеспечивать, кроме того, создание на поверхности Земли сети точек с известными координатами, что является весьма важным для топографии, картографии, а также для обороны страны.

В учебном пособии изложены основные вопросы геодезии и теории математической обработки результатов геодезических измерений. Простота, компактность и строгость изложения позволяют использовать его студентам вузов, колледжей, техникумов и широкому кругу специалистов геодезического производства.