Obsah článku
Geodetické práce provázejí stavbu jakéhokoli objektu od fáze výběru pozemku až po uvedení do provozu dokončené stavby. Toto odvětví prošlo dlouhou cestou vývoje od primitivních měřících přístrojů k moderním vysoce přesným zařízením schopným v reálném čase určit prostorovou polohu měřicího bodu s milimetrovou přesností. O řadě milníků ve vývoji geodézie a jejím místě na moderním staveništi vám sdělíme řadu článků věnovaných této oblasti lidské činnosti..
Trocha historie
Od dávných dob lidstvo zažilo potřebu určit skutečné vzdálenosti mezi objekty a jejich prostorovou polohu vůči sobě navzájem. Navíc konstrukce všech rozsáhlých struktur nebyla možná bez přesných výpočtů. Například pro stavbu zavlažovacích systémů ve starověkém Egyptě v 6. století před naším letopočtem. použil nejjednodušší geodetické průzkumy, protože aby se kanál dostal k řece, a ne k houštinám s krokodýly, směr a sklon zákopy musel být vypočten a vyznačen na zemi. To dalo podnět rozvoji zemědělství a tím i prosperitě egyptského státu. Starověcí Řekové rozšířili znalosti Egypťanů, ale věda, která určuje tvar a velikost Země, získala široký rozvoj s rozšiřováním obchodních vztahů a navigace, když bylo nutné vytyčit přesný směr z jednoho bodu planety do druhého.
V Rusku se první zmínky o měření vzdáleností datují do roku 1068, kdy se na základě příkazu tmutarakánského prince Gleba změřila šířka Kerčského průlivu po schodech na ledě, v Ermitáži se dodnes udržuje pamětní kámen o této události. Geodesy získala širší rozvoj během „okna do Evropy“ Petra I., kdy měli navigátoři a cestovatelé k dispozici podrobné plány pohybu. Tuto práci provedli důstojníci jednotky Quartermaster Unit. Válka s Napoleonem v roce 1812 odhalila nedostatek přesnosti a poskytování kartografických materiálů, především armády, což byl signál pro vytvoření Sboru vojenských topografů v roce 1822..
Vývoj sovětské geodézie začal podpisem VI Lenina dne 15. března 1919 dekretem Rady lidových komisařů „O zřízení vyšší geodetické správy“. Toto datum se po mnoho let stane datem profesionální dovolené inspektorů a odborníků zapojených do tohoto odvětví. V květnu 1967 bude geodetické oddělení přeměněno na hlavní ředitelství geodézie a kartografie (zkráceně GUGK), které bude přímo podřízeno Radě ministrů SSSR, která zdůraznila zvláštní postavení tohoto odvětví. Po rozpadu Unie byla zorganizována Federální služba geodézie a kartografie Ruska, která byla následně přidělena Ministerstvu pro hospodářský rozvoj a její funkce byly poté převedeny na Federální službu státní registrace, katastru a kartografie. S politováním tedy konstatujeme, že „zlatá léta“ ruské geodézie jako vědy padá přesně na sovětské období..
Souřadnicový systém
Pro měření s vysokou přesností je nutné použít stejný souřadný a výškový systém, aby se předešlo problémům s „překrytím“ později. Pokud je prováděn průzkum pro výstavbu, pak hranice práce je obvykle křižovatkou hlavních dopravních cest a spojovacích bodů komunikace, která by měla být schematicky zobrazena v dodatku k zadávacím podmínkám. Obvykle byl topografický průzkum veřejných silnic ve městech již proveden v lokálním souřadnicovém systému, data jsou uložena v archivech a aby bylo možné správně spočítat svahy na staveništi, mělo by být průzkumy výstavby provedeny v podobném systému.
Začátek práce na sjednoceném souřadném systému v naší zemi sahá až do roku 1928, kdy navrhl F.N. Krasovsky, program rozvoje systému triangulace – metoda pro vytvoření referenční geodetické sítě založené na určování souřadnic měřením úhlů trojúhelníků, a ve třídě 1 triangulace dosáhla délka stran těchto „trojúhelníků“ 25 km. Body, jejichž souřadnice byly určeny touto metodou, se nazývají trojúhelníkové body. Poté byla síť trojúhelníků rozdělena na sítě 2–4 tříd, které měly menší vzdálenosti v zorném poli mezi body. Čtvrtá známka byla rozdělena do 1. a 2. kategorie, vzdálenost mezi body již činila 200–500 metrů. Souřadnice bodů byly stanoveny polygonometrickou metodou, tj. kromě úhlů byly pomocí teodolitu měřeny vzdálenosti mezi body také pomocí měřicí pásky nebo optického hledáčku. Jedná se o body polygonometrie 4. třídy a body mřížové polygonometrie, které geodéři používají hlavně pro práci ve městech.
První vysoce přesný souřadnicový systém na území SSSR je považován za souřadnicový a výškový systém z roku 1942 (SK-42), schválený v dubnu 1946, a hladina vody v instrumentální komoře přístavu Kronstadt (nula kmene Kronstadt), která byla přijata v roce 1913, byla použita jako nulová výška. Tento okamžik je stále používán některými „experty“ při střelbě v konvenčním systému souřadnic a výšek, přičemž okraj každé nádrže je nulový na výšku.
Měřený stav v průmyslu porušil plukovník GRU Oleg Penkovsky, který z laskavosti svého srdce prodal mimo jiné kartografické materiály v SK-42 západním zvláštním službám. Sovětská vláda náchylná k paranoii dala příkaz upravit souřadnicový systém tak, aby nepřítel nemohl použít tajné mapy k zahájení jaderného úderu, a zrodil se nový souřadnicový systém – SK-63, což byla zkreslená verze SK-42. Z tohoto systému se vyvinula městská polygonometika, což byla zkreslená verze SK-63. Když chtěli zaměnit nepřátele, následkem toho byli zmatení sami funkcionáři. V SK-63 byla vytvořena obrovská pole map, katastrální území je částečně udržováno a na křižovatkách zón mapy jsou možné velké překryvy a nekonzistence. SK-63 byl zrušen výnosem Ústředního výboru KSSZ a Rady ministrů SSSR v březnu 1987, ale v budoucnu byl nadále používán „výjimečně“..
V současné době v Rusku pro potřeby kosmické geodézie existuje prostorový souřadný systém PZ-90.02, který je zase analogem WGS84 – jediného souřadnicového systému pro celou planetu a pro geodetické a kartografické práce využívají geodetický souřadný systém roku 2011 (GSK-2011), derivát od jeho předchůdců – SK-95 a SK-63. Jak víte, rozdíly mezi souřadnicovými systémy a ztráta přesnosti během přechodu z jednoho systému na druhý nepřispívají k provedené topografické a geodetické práci celkovou přesnost. Na staveništi je pro snadné použití provedeno rozdělení v podmíněném souřadném systému, který má spojení s místními nebo regionálními systémy, protože numerické hodnoty souřadnic ve státních systémech mohou dosáhnout sedmimístných čísel v metrech, s výjimkou centimetrů a milimetrů.
Nástroje a zařízení používané pro výrobu práce
Spolu s hromaděním znalostí o tvaru a velikosti Země lidstvem se nástroje, kterými vykonával geodetické práce, změnily. Zpočátku to byly:
- Theodolit – tento nástroj je hlavní měřicí přístroj, který se používá k měření horizontálních a vertikálních úhlů. Strukturálně se teodolit skládá z vodorovného a svislého kruhu, který se také nazývá „končetina“ a má divize pro odečty, a rotační části – „alidade“, na které je dalekohled upevněn. Tento nástroj je nezbytný pro inženýrské, geodetické a astronomické práce.
- Hladina je opticko-mechanický nástroj, který vám umožní určit rozdíl ve výškách bodů na zemském povrchu. Rozdíl mezi čísly viditelnými v úrovni na dvou svislých prutech s děleními se rovná rozdílu ve výškách bodů, ve kterých jsou mříže instalovány – dřevěné trámy vysoké 3-4 metry s dělením pro čtení.
- Úroveň je nezbytným ovládacím nástrojem pro každého stavitele. Toto je zařízení se skleněnou ampulkou naplněnou kapalinou pro stanovení vodorovného povrchu a měření malých úhlů sklonu.
- Kipregel – tento nástroj se používá při provádění topografických průzkumů a umožňuje vám graficky vytvářet situaci přímo v poli, měřit úhly, vzdálenosti a výšky. Používá se ve spojení s kádinkou – tabulkou pro kreslení polí.
- Pantometr – používá se pro průzkum bažin a lesů v případech, kdy nebyla vyžadována vysoká přesnost měření.
- Měřicí páska – obvykle ocelová páska se stupnicí pro měření vodorovné vzdálenosti bodů.
- Dálkoměr je zařízení pro určování vzdálenosti mezi body, ve konstrukci je jeho funkce úspěšně prováděna pomocí měření laserovou páskou.
- Boussol – tento nástroj byl použit ke stanovení magnetického ložiska na zemi.
- Měřidlo délky – nástroj používaný při průzkumu dolů umožnil měřit vzdálenosti pomocí pružného závitu a měřicího bloku.
Pokrok přirozeně nestojí v klidu a „veteráni“ jsou nahrazováni moderním geodetickým zařízením, se kterým mohou pracovat pouze specialisté. Znalost základů vědy však není nutná pro všechny typy prací, ale můžete provádět jednoduché operace sami bez pomoci složitých nástrojů a drahého softwaru..
Díky 20 metrové páskové měrce na farmě můžete snadno rozbít osy venkovského domu nebo vypočítat přibližnou plochu pozemku a pomocí jednoduchých zařízení je dokonce možné provést zjednodušený geodetický průzkum místa pro individuální výstavbu.
Následující články z našeho cyklu geodézie a jeho role na staveništi vám řeknou o vlastnostech výběru geodetického vybavení a možnosti nezávislého řešení nejjednodušších geodetických problémů..
Kde bych mohl najít více informací o historii průmyslu aplikované geodézie? Chtěl bych se dozvědět více o vývoji tohoto odvětví a jaké důležité milníky zaznamenalo. Existují nějaké zajímavé knihy nebo zdroje, které byste mi doporučili pro prohloubení tématu? Děkuji za jakékoli doporučení!