Геодезические основы карт - Учебно

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»:
И.о. проректора-начальник
управления по научной работе
_______________________ Г.Ф. Ромашкина
__________ _____________ 2011 г.
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАРТ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для аспирантов специальности 25.00.26 Землеустройство, кадастр и мониторинг земель
очной и заочной форм обучения
«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:
Автор (ы) работы ____________ Новохатин В.В.
«______»___________2011 г.
Рассмотрено на заседании кафедры картографии и геоинформационных систем
«____»_______2011 г. протокол № ___
Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.
«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:
Объем _________стр.
Зав. кафедрой ________________ Новохатин В.В.
«______»___________ 2011 г.
Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ «____»_______2011 г. протокол № ___
Соответствует ФГТ к структуре основной профессиональной образовательной
программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)
«СОГЛАСОВАНО»:
Председатель УМК ________________________/О.А. Столярова /
«______»_____________2011 г.
«СОГЛАСОВАНО»:
Нач. отдела аспирантуры
и докторантуры_____________М.Р. Сорокина
«______»_____________2011 г.
2011
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук, информационных технологий
Кафедра картографии и геоинформационных систем
НовохатинВ.В.
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАРТ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для аспирантов специальности 25.00.26 Землеустройство, кадастр и мониторинг земель
очной и заочной форм обучения
Тюменский государственный университет
2011
2
Новохатин В.В. Геодезические основы карт. Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для аспирантов специальности 25.00.26 Землеустройство, земельный
кадастр и мониторинг земель очной и заочной форм обучения. Тюмень, 2011г., 17 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с ФГТ к структуре основной
профессиональной
образовательной
программы
послевузовского
профессионального
образования (аспирантура).
Рабочая программа дисциплины
опубликована на сайте ТюмГУ: Геодезические
основы карт [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано
к
изданию
кафедрой
картографии
и
геоинформационных
систем.
Утверждено и.о.проректора - начальник управления по научной работе Тюменского
государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой картографии и геоинформационных
систем, д.т.н. Новохатин В.В.
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Новохатин В.В., 2011.
3
1. Пояснительная записка
1.1 Цель дисциплины «Геодезические основы карт», заключается в приобретении
общих и специальных навыков и знаний о земных системах отсчета, системах координат и
системах счета времени, используемых в картографо-геодезических работах, методах
решения задач по применению, определению, трансформированию координат, современных
методах создания координатной отсчетной основы и других геодезических работах,
направленных на сбор, систематизацию, обработку и интерпретацию пространственных
данных, на локальном, региональном и глобальном уровнях в интересах землеустройства,
кадастра,
геоинформационного
картографирования
и
аэрокосмических
методов
зондирования земной поверхности.
Задачи дисциплины:
 познакомить аспирантов с элементами геодезической основы карт, знание которых
необходимы при решении инженерных задач на картах, при составлении,
проектировании, редактировании и изготовлении карт различного назначения;
 раскрыть взаимосвязи между элементами
геодезической основы карт и
математической составляющей, необходимых для подготовки карт к изданию,
процессу обновления топографических карт, дешифрированию космических и
аэрофото- снимков применяемых на территории России и за рубежом.
1.2 Освоение дисциплины базируется на первичных знаниях дисциплин «Топография»
и «Картоведение» и в свою очередь служит фундаментом для курсов «Системы
спутникового позиционирования» и «Геоирформационные системы в кадастре». Она
необходима
в
качестве
картографирования
предшествующей
объектов
дисциплины
землеустройства»
для
«Геоинформационного
«Дешифрирование
аэрокосмических
снимков». В соответствии с учебным планом дисциплина «Геодезические основы карт»,
относится к блоку дисциплин цикла - по выбору.
1.3 В результате освоения ОПППО аспирант должен обладать следующими
общекультурными и профессиональными компетенциями:
- владеть культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию
информации, постановке цели и выбору путей её достижения;
– знать основы картографии, владеет картографическим и аэрокосмическим методами в
географических исследованиях;;
- уметь использовать навыки работы с информацией из различных источников для
решения профессиональных и социальных задач, способен понимать, излагать и критически
анализировать базовую информацию в географии и картографии, обладает способностью
использовать теоретические знания на практике;
4
– владеть профессионально профилированными знаниями в области теоретической и
практической картографии и геоинформатики;;
- знать методы составления, редактирования, подготовки к изданию и издания
общегеографических и тематических карт и атласов в традиционной аналоговой и цифровой
формах, уметь создавать новые виды и типы карт;
– владеть методами и технологиями обработки пространственной географической, в
том числе, аэрокосмической информации, применять картографические методы познания в
научно-практической деятельности, знает системы полевых и лабораторных методов
исследования и моделирования и картографии;
–
обладать
базовыми
знаниями
в
области
информатики,
компьютерных
и
мультимедийных технологий, программных средств, методов работы в компьютерных сетях,
умеет
создавать
базы
данных
и
использовать
ресурсы
Интернет
для
целей
картографирования, получения и обработки снимков; владеет средствами глобального
позиционирования;
– уметь составлять общегеографические и тематические карты, атласы и другие виды
картографических произведений с использованием геоинформационных и издательских
технологий;
– уметь редактировать картографические произведения на этапах проектирования,
составления и издания карт;
– уметь осуществлять сбор пространственных данных с помощью систем спутникового
позиционирования.
В результате освоения дисциплины, обучающейся должен:
– иметь базовые знания о фигуре Земли, об её реальном и нормальном
гравитационном поле, основных концепциях формирования пространственновременных систем отсчёта координат и времени;
– знать принципы методы и средства построения и математической обработки
современных практических реализаций координатных систем отсчета и их
отсчетных основ; общеземные и региональные системы отсчета координат,
использовать эти знания в ходе применения картографических и аэрокосмических
методов в географических исследованиях, работы в компьютерных сетях, при
создании
баз
данных
и
использовании
ресурсов
Интернета
для
картографирования, обработки материалов дистанционного зондирования и
результатов глобального спутникового позиционирования;
– уметь выбирать приборы и способы позиционирования при картографировании
и решении географических задач; решать задачи по вычислению геометрических
элементов шарообразной и эллипсоидальной моделей Земли, географических
5
координат на земном шаре и земном эллипсоиде, решать задачи по определению
по географическим координатам плоских и пространственных прямоугольных
координат, а по ним – географических координат, использовать эти навыки и
теоретические
знания
на
практике,
при
составлении
разных
видов
картографических произведений с применением геоинформационных технологий,
при создании цифровых моделей Земли, сборе и обработке пространственных
данных при помощи систем спутникового позиционирования;
– владеть профилированными знаниями, умениями и навыками в области
теоретической и практической картографии и геоинформатики, в научнопрактической деятельности, в том числе правильным применением различных
координатных систем отсчёта при сборе, хранении и обработке пространственновременной информации, методами решения геодезических задач на земном шаре,
земном эллипсоиде и в трехмерном пространстве, навыками трансформирования
координат из одной системы отсчета в другую;
– участвовать в редактировании; оценивать точность передаваемой информации
на карте, точность построения элементов геодезической основы карт.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 3. Форма аттестации - зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 2
зачетных единицы, 72 часа.
3. Тематический план
Таблица 1.
п/
№
1.
2.
3.
Тема
Модуль 1
Введение
Система
географически
х координат
Система
координат в
плоскости
геодезической
проекции
Всего
Модуль 2
Лекции,
час.
Виды учебной и самостоятельной
работы, час.
Итого
часов
по теме
Лаборатор
ные
занятия,
час.
Самостоят
ельная
работа,
час.
Из них в
интерактив
ных
формах,
час.
2
2
0,5
0,5
6
6
2
2
8,5
8,5
1
1
4
1
6
5
2
16
5
23
6
1.
2
1
6
2
9
2
1
6
2
9
1
1
6
1
8
5
3
18
5
26
1
1
6
1
8
1
1
4
1
6
2
1
6
2
9
4
14
3
8
16
50
4
14
23
72
Прямоугольные
координаты в
трехмерном
пространстве
2.
Поле силы
тяжести Земли и
системы счета
высот
3.
Системы счета
времени
Всего
Модуль 3
Исходные
даты
Координатная
геодезическая
отсчетная
основа
Координатные
системы
отсчета
Всего
Итого
1.
2.
3.
Таблица 2.
Планирование самостоятельной работы аспиранта
№
Модули и темы
Модуль 1
1. Введение
2.
Система географических
координат
3.
Система координат в
плоскости геодезической
проекции
Всего по модулю 1
Модуль 2
1.
Прямоугольные
Виды СРА
обязательные
дополнител
ьные
Всего
часов
подготовка к
аудиторным занятиям;
6
выполнение заданий
поискового
исследовательского
характера,
аннотирование книг,
статей
реферат
подготовка к
аудиторным занятиям
6
разработка и
выполнение
проектов
4
16
подготовка к,
выполнению расчетно-
6
7
координаты в трехмерном
пространстве
2.
Поле силы тяжести Земли
и системы счета высот
3.
Системы счета времени
графических и
лабораторных работ
реферат
подготовка к
выполнению расчетнографических и
лабораторных работ
подготовка к
выполнению расчетнографических и
лабораторных работ
6
6
Всего по модулю 2
Модуль 3
1.
Исходные даты
2.
Координатная
геодезическая отсчетная
основа
3.
Координатные системы
отсчета
18
выполнение расчетнографических и
лабораторных работ,
реферат
аннотирование книг,
выполнение
статей, подготовка к
заданий
собеседованию по теме, поискового
исследовате
льского
характера
выполнение расчетнографических и
лабораторных работ
6
4
6
Всего по модулю 3
16
50
Таблица 3.
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
Наименование обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
1.
2.
Прикладная геодезия в кадастре
Геоинформационное картографирование
объектов землеустройства
Топография
ГИС в экологии и мониторинге
природных объектов
Геоинформационные системы в кадастре
недвижимости
3.
4.
5.
Темы дисциплины необходимые
для изучения обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
1 2 3 4 5 6 7 8 9
+ +
+
+
+ + + +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
8
5.Содержание дисциплины
Модуль 1.
1. ВВЕДЕНИЕ.
Задачи и содержание курса. Его связь с картографическими дисциплинами. Земные
координатные системы отсчета и их составные части: 1) системы координат используемые в
картографо-геодезических
задачах,
2)
параметры
Земли,
определяющие
исходные
геодезические и высотные даты, 3) координатная отсчетная основа – геодезические сети.
Территориальные уровни земных систем отсчета.
2. СИСТЕМА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ.
Географическая система астрономических широт, долгот и азимутов. Географическая
система координат земной сферы. Полярные координаты на сфере – географический азимут
и
ортодромия. Связь
сферических
координат
с
астрономическими
координатами.
Географическая система координат земного эллипсоида. Земные эллипсоиды, их параметры.
Геодезическая широта, долгота, азимуты и высота. Геоцентрические широта и долгота.
Радиусы эллипсоида вращения. Длины дуг параллелей и меридианов. Полярные координаты
на эллипсоиде вращения – геодезический азимут, геодезическая линия, локсодромия.
Изометрические координаты на земном шаре и земном эллипсоиде. Отображение земного
эллипсоида на шар. Цели и задачи замены эллипсоида шаром. Способы проектирования
эллипсоида
на
шар.
Сферическое,
геоцентрическое,
равноугольное,
равновеликое
проектирование, с сохранением длин параллелей и длин меридианов. Вычисление
географических координат. Решение прямой и обратной геодезической задачи на
поверхности эллипсоида. Понятие о способе решения главных геодезических задач Бесселя.
Решение прямой и обратной геодезической задачи на эллипсоиде по локсодромии.
3. СИСТЕМА КООРДИНАТ В ПЛОСКОСТИ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ ПРОЕКЦИИ.
Требования
к
геодезической
проекции,
для
введения
плоских
координат.
Прямоугольные координаты Гаусса-Крюгера и UTM. Вычисление плоских прямоугольных
координат по геодезическим широтам и долготам. Вычисление геодезических широт и
долгот по плоским прямоугольным координатам. Полярные координаты на плоскости.
Взаимосвязь
геодезического
азимута
и
дирекционного
угла.
Гауссово
сближение
меридианов. Поправка за кривизну изображения геодезической линии в плоскости проекции.
Масштаб длин и масштабы площади, поправки в длины линий. Преобразование плоских
координат из данной зоны в смежную зону. Трансформирование плоских координат из
одной системы отсчета в другую.
9
Модуль 2.
1. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КООРДИНАТЫ В ТРЕХМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ.
Геоцентрические и квазигеоцентрические координаты. Геоцентр и его стабильность.
Ось вращения Земли и изменения ее положения в пространстве вследствие прецессии,
нутации и движения полюсов. Вычисление пространственных прямоугольных координат.
Топоцентрические декартовые системы координат. Трансформирование пространственных
координат по семи параметрам.
2. ПОЛЕ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ЗЕМЛИ И СИСТЕМЫ СЧЕТА ВЫСОТ.
Сила тяжести и ее потенциал. Уровенные поверхности. Геоид. Нормальное
гравитационное поле Земли. Фундаментальные геодезические постоянные. Возмущающий
потенциал. Аномалии силы тяжести. Отклонение отвеса. Взаимность астрономических и
геодезических координат. Азимуты Лапласа. Основные системы счета высот в поле силы
тяжести Земли. Ортометрические высоты и высоты геоида. Нормальные высоты, квазигеоид,
высоты квазигеоида. Ведение единой международной вертикальной отсчетной основы.
3. СИСТЕМА СЧЕТА ВРЕМЕНИ.
Астрономические способы определения времени. Звездное время. Истинное и среднее
солнечное время. Поясное, декретное и летнее время. Системы счета атомного времени.
Международное атомное время. Всемирное координированное время. Земное время.
Геоцентрическое координатное время. Барицентрическое координатное время. Отсчет
больших отрезков времени, год, юлианские даты.
Модуль 3.
1. ИСХОДНЫЕ ДАТЫ.
Историческое понятие об исходных датах. Исходные даты геоцентрических
координатных систем отсчета, опорный нулевой меридиан и опорный полюс. Высотные
вертикальные даты.
2. КООРДИНАТНАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ОТСЧЕТНАЯ ОСНОВА.
Геодезические
сети
как
способ
закрепления
координатных
систем
отсчета.
Классификация геодезических сетей. Принципы закрепления пунктов геодезических сетей.
Теоретические основы построения наземных сетей. Понятие о триангуляции, трилатерации,
полигонометрии,
нивелирных
сетях,
гравиметрических
сетях.
Их
историческое
и
современное значения. Теоретические основы построения пространственных космических
сетей. Применение внегалактических радиоисточников, искусственных спутников Земли,
10
глобальных
систем
позиционирования.
Уравнивание
геодезических
сетей.
Методы
наименьших квадратов, параметрическое уравнивание, коррелатное уравнивание. Точность
уравненных сетей.
3. КООРДИНАТНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА.
Международная общеземная система отсчета ITRS и ее отсчетная основа ITRF.
Мировая геодезическая система WGS84 и ее геодезическая отсчетная основа. Общеземная
система «Параметры Земли» ПЗ-90.02 и ее космическая геодезическая сеть. Региональные
координатные системы отсчета. Европейская координатная система и ее отсчетная основа.
Североамериканская система геодезических дат. Североамериканская система высот.
Координатные системы отсчета Российской Федерации. Государственная система координат
СК-42 и ее Астрономо-геодезические сети. Государственная система координат СК-95 и ее
Государственные геодезические сети, построенные на основе сетей АГС, ДГС и КГС.
Современные геодезические сети России ФАГС, ВГС и СГС-1. Балтийская система
нормальных высот. Местные координатные системы России.
6. Лабораторные работы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ЗЕМЛИ.
ЗАДАНИЕ
1.
Установить
формы
и
размеры
некоторой
типичной
фигуры,
представляющей Землю в общем виде.
ЗАДАНИЕ 2. Изучить отступления физической поверхности Земли от этой типичной
фигуры.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЭЛЛИПСОИДА НА ШАР.
ЗАДАНИЕ 1. Определить географические координаты, геодезическую линию,
локсодромию, ортодромию, геодезические азимуты и румбы заданных направлений.
ЗАДАНИЕ
2.
Построить
проекции
эллипсоида
на
шар
равноугольным
и
геоцентрическим способом.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
СВЯЗЬ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ КООРДИНАТ РАЗНЫХ СИСТЕМ.
ЗАДАНИЕ 1. Вычислить плоские прямоугольные координаты в проекции Гаусса по
геодезическим широтам и долготам.
ЗАДАНИЕ 2. Преобразовать плоские координаты из данной зоны в смежную зону.
11
ЗАДАНИЕ 3. Перевычисление геодезических координат в прямоугольные в проекции
Ламберта и обратно.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
РАСЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ И ИХ
ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ.
ЗАДАНИЕ
1.
Вычислить
пространственные
прямоугольные
координаты
по
геодезическим, по геоцентрическим и наоборот.
ЗАДАНИЕ 2. Трансформировать полученные пространственные координаты по семи
параметрам.
ЗАДАНИЕ 3. Построить сетки меридианов и параллелей для карт мира, полушарий,
материков, России, соответственно в цилиндрической стереографической проекции Голла,
псевдоцилиндрической
проекции
Каврайского,
азимутальной
равнопромежуточной
проекции Постеля, экваториальной азимутальной равновеликой проекции Ламберта, прямой
конической равнопромежуточной проекции Птолемея и Красовского.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5.
КОВАРИАЦИОННАЯ МАТРИЦА КООРДИНАТ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТ ГЕОИДА И
КВАЗИГЕОИДА, УКЛОНЕНИЙ ОТВЕСА.
ЗАДАНИЕ 1. Определить высоты геоида и квазигеоида известными способами, дать
сравнительную характеристику полеченным различиям.
ЗАДАНИЕ 2.Дать сравнительную характеристику астрономическим и геодезическим
координатам, азимутам в виде таблицы.
ЗАДАНИЕ 3. Составить ковариационную матрицу (матрицу квадратов средних
квадратических ошибок) для данных уравненных линейных величин высот (по разным
системам отсчета).
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НЕБЕСНЫХ КООРДИНАТ И СИСТЕМ СЧЕТА ВРЕМЕНИ.
ЗАДАНИЕ 1. Определить горизонтальные и экваториальные координаты через
параллактический треугольник (полюс мира, зенит и светило – вершины), момент времени,
азимуты точек восхода и захода светила, гринвичское время.
ЗАДАНИЕ 2. Дать сравнительную характеристику звездному, истинному солнечному,
поясному, декретному, атомному, земному, геоцентрическому координатному времени.
ЗАДАНИЕ 3. Пересчитать даты «старого стиля» в «новый стиль» с учетом поправок.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7.
12
ИСХОДНЫЕ ДАТЫ ДЛЯ РАЗНЫХ СИСТЕМ ОТСЧЕТА.
ЗАДАНИЕ 1. Провести анализ звездного и солнечного времени, обосновать вывод
основной формулы времени.
ЗАДАНИЕ
2.
Исторический
аспект
расчета
исходных
дат
геоцентрических
координатных систем отсчета, высотных дат, выполняется в виде доклада с презентацией, по
более узким темам.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
ПОНЯТИЕ О МЕТОДАХ ПОСТРОЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, ИХ
УРАВНИВАНИЕ, ТОЧНОСТЬ УРАВНИВАНИЯ.
ЗАДАНИЕ 1. Выполнить сравнительный анализ ГГС, КГС, АГС и ДГС, оформить в
виде таблице с указанием точности ссылаясь на законодательную базу и инструкции по
топографо-геодезическим работам в РФ.
ЗАДАНИЕ 2. Уравнять, АГС с геодезическими координатами, через совместное
уравнивание астрономических, геодезических и гравиметрических измерений. Уравнять
поправки для геодезического и астрономического азимутов.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СЕТИ РФ И ЗАРУБЕЖНЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ
ОТСЧЕТНЫЕ ОСНОВЫ.
ЗАДАНИЕ: Провести реферативную работу по зарубежным отсчетным геодезическим
основам, дать сравнительную характеристику с современными Российскими, подготовить
презентацию.
7. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы аспирантов. Оценочные
средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины
7.1. ПРИМЕРНЫЕ ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Уравнивание геодезических сетей
Координатная отсчетная основа
Характеристика КГС
Характеристика АГС
Системы счета времени
Системы высот применяемые за рубежом
Прямоугольная система координат
Географические координаты
Государственная геодезическая сеть
Исходные даты
13
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
СК-95
Координатные системы в трехмерном пространстве
Эллипс искажений
Геодезическая основа карт
Точность уравнивания
Методы уравнивания
Трансформирование координат
7.2. ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Геоцентрические координатные системы отсчета.
Системы счета ортометрических и нормальных высот.
Способы определения высот квазигеоида.
Международная общеземная система отсчета координат ITRS.
Геодезическая отсчетная система высот и плановых координат РФ.
Причины и источники изменений во времени координатных отсчетных основ.
Современные методы построения координатной геодезической основы.
Методы трансформирования координат.
Метод радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой – РСДБ.
Задачи и проблемы развития единой общеземной системы отсчеты высот.
7.3. ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ НАПИСАНИЯ РЕФЕРАТОВ
1.
Асланикашвили А.Ф. Метакартография. Основные проблемы. Тбилиси, 1984.
2.
Берлянт А.М. Образ пространства: карта и информация. М.: Мысль, 1996.
3.
Думитрашко Н.В., Обручев В. А. Научно-популярная книжная серия. М.: Географгиз,
1995.
4.
Заруцкая И.П., Сваткова Т.Г. Проектирование и составление карт.
Общегеографические карты. М.: Изд-во МГУ, 2002.
5.
Каталог атласов, крат, планов, видов, альбомов, флагов, руководств, для плавания и
проч., изготовляемых в ВТД. СПб.: Тип. Главного Штаба, 1858.
6.
Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И. Аэрокосмические исследования динамики
географических исследований. М.: Изд-во МГУ, 1999.
7.
Серапинас Б. Б. Геодезические основы карт. М.: Изд-во МГУ, 2001.
8.
Шибанов Ф.А. Очерки по истории Отечественной картографии. М.: Изд-во
Ленинградского Университета, 1971.
9.
Эдельштейн А.В. - Как создается карта. М.: Недра, 1998.
7.4. ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Координатные системы отсчета и их составные части.
Международная общеземная координатная система отсчета ITRS
Системы отсчета применяемые в Российской Федерации.
Системы координат используемые в картографо-геодезических работах.
Исходные даты.
Земной эллипсоид вращения, его параметры и радиусы кривизны.
Радиус параллели земного эллипсоида вращения.
Радиус кривизны меридиана земного эллипсоида вращения.
14
9. Радиус кривизны первого вертикала земного эллипсоида вращения.
10. Средний радиус кривизны земного эллипсоида вращения.
11. Радиус шара, эквивалентного по линейным размерам, площади поверхности и объему
эллипсоиду вращения.
12. Длина дуги меридиана земного эллипсоида вращения, определение коротких и длинных
дуг.
13. Площадь сфероидической трапеции земного эллипсоида вращения.
14. Решение главных геодезических задач на земном шаре.
15. Изометрические координаты для земной сферы и земного эллипсоида вращения.
16. Плоские прямоугольные геодезические координаты. Условия выбора и практика их
применения.
17. Пространственные прямоугольные координаты и их связь с геодезическими
координатами.
18. Процессия, нутация, движение земных полюсов.
19. Системы счета времени.
20. Сила тяжести Земли. Потенциал силы тяжести. Уровенные поверхности. Геоид.
21. Нормальная Земля – ее сила тяжести и потенциал силы тяжести.
22. Фундаментальные геодезические постоянные.
23. Системы счета высот в поле силы тяжести Земли.
24. Квазигеоид. Способы определения высот квазигеоида.
25. Спутниковые способы определения координат в геодезических сетях.
26. Применение глобальных систем позиционирования при развитии геодезических сетей.
27. Коррелатный способ уравнивания измерений в геодезических сетях.
28. Параметрический способ уравнивания измерений в геодезических сетях.
8. Образовательные технологии
Тема 1. Введение.
Разбор конкретной карты на составные геодезические элементы, обсуждение
лекционного материала по координатным основам карт.
Тема 2. Система географических координат.
Выполнения индивидуальных заданий по определению географических координат,
заданных объектов на карте, объектов каждодневного посещения (университет, дом,
библиотека, спортзал и т. д.)
Тема 3. Система координат в плоскости геодезической проекции.
Выполнение индивидуальных работ по комплексному определению и анализу
геодезических координат обзорных и топографических карт, обсуждение их результатов.
Тема 4. Прямоугольные координаты в трехмерном пространстве.
15
Обсуждение лекционного материала, по соответствующей теме, просмотр презентации
по построению координат в трехмерном пространстве, возможности моделирования
объектов и явлений.
Тема 5. Поле силы тяжести Земли и системы счета высот.
Обсуждения ранее известных сведений, выполнение индивидуальных заданий по
определению высот, диспут на тему использования на картах, альтернативных систем высот,
влияние силы тяжести Земли в разных точках поверхности эллипсоида.
Тема 6. Система счета времени.
Работа в группах, по определению систем счет времени и выявлению их характерных
свойств, а также практическому рациональному применению на разных территориях.
Темы 7. Исходные даты.
Написание и творческая защита реферата по развитию представлений об исходных
датах, в разные временные периоды, обсуждение докладов. Высотные вертикальные даты –
варианты их модернизации, употребления на разных территориях Земли, работа в группах.
Тема 8-9. Координатная геодезическая отсчетная основа. Координатные системы
отсчета.
Работа в группах, по построению координатной геодезической основы по полевым
данным, обоснование выбранной системы координат, творческая защита своей работы.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
9.1. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
ГОСТ 52572-2006. Географические информационные системы. Координатная основа.
1.
Общие требования. – М.: Госстандарт России, ИПК Изд-во стандартов, 2006.
ГОСТ 51794-2008. Глобальные навигационные спутниковые системы. Системы
2.
координат. Методы преобразований координат определяемых точек. М.: Стандартинформ,
2009.
3.
Берлянт А.М. Картография.- М.: Аспект Пресс, 2002.
4.
Волков Н.М. Картография. Ч-2: Составление и редактирование карт. М.: МГУ, 2001.
5.
Куприн А.М. - Как создается топографическая карта - М., Недра – 1991.
6.
Южанинов В.С. Картография с основами топографии. М.: Высшая школа, 2001.
7. Сербенюк С.Н. Картография и геоинформатика – их взаимодействие. М.: Изд-во МГУ,
1990.
8.
Серапинас Б. Б. Геодезические основы карт. М.: Изд-во МГУ, 2001.
16
Серапинас Б. Б. Практикум по геодезическим основам карт. М.: Изд-во МГУ, 2008.
9.
9.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Жуков В.Т., Сербенюк С.Н., Тикунов В.С. Математико-картографическое
1.
моделирование в географии. М.: Мысль, 2000.
Заруцкая И.П., Сваткова Т.Г. Проектирование и составление карт.
2.
Общегеографические карты. М.: Изд-во МГУ, 1982.
3.
Салищев К.А. Проектирование и составление карт. М.: Изд-во МГУ, 1987.
4.
Серапинас Б.Б. Основы теории картографических проекций. М.: Изд-во МГУ, 1988.
5.
Асланикашвили А.Ф. Метакартография. Основные проблемы. Тбилиси, 1984.
6.
Берлянт А.М. Образ пространства: карта и информация. М.: Мысль, 1996.
7.
Верещака Т. В. Топографические карты: научные основы содержания. М.: МАИК,
2002.
9.3.КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
1. Атлас России. М.: БЕЛЛСИ, 2000.
2.Атлас СССР. М., 1985.
3.Атлас Тюменской области. Вып. 1. Москва-Тюмень, 1971.
4. Географический атлас для учителей средних школ. М., 1984.
5. Физико-географический атлас мира. М., 1964.
9.4. ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ:
1.
www.kartograff.spb.ru
2.
Сайт Международной картографической Ассоциации, www.icaci.org
3.
www.Mapstor.com.ru
4.
Сайт «DATA+», www.dataplus.ru
5.
Сайт ГИС-ассоциации России, www.gisa.ru
6.
Сайт Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии,
www.rosreestr.ru
7.
Главный портал Гео Мета, www.geometa.ru
8.
Портал «География - электронная земля», www.webgeo.ru
9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
- презентации к лекционным занятиям;
- мультимедийное оборудование;
- набор учебных топографических карт масштаба 1:25000, 1:50000, 1:100000;
- раздаточные материалы для выполнения лабораторных работ;
-тушь;
-миллиметровая бумага.
17