Книга посвящена вопросам определения фигуры и гравитационного поля Земли и использования полученных данных при обработке астрономо-геодезических сетей и состоит из двух частей. В первой части «Астрономо-геодезический метод изучения фигуры Земли» рассмотрены основные понятия астрономо-геодезического метода определения фигуры Земли, редукционная задача геодезии, теория высот, определение уклонений отвеса и высот квазигеоида, вопросы оценки точности и уравнивания обширных астрономо-геодезических сетей. Во второй части «Общие исследования фигуры и внешнего гравитационного поля Земли» рассмотрены понятия Нормальной Земли, фундаментальных геодезических постоянных и связанных с ними систем геодезических координат, изложены методы и результаты определения фундаментальных геодезических постоянных, в том числе метод градусных измерений, современные результаты определения планетарного геоида, проблемы геодинамических исследований. Книга предназначена для студентов астрономо-геодезической специальности, а также для специалистов, занимающихся вопросами, связанными с использованием данных о фигуре и гравитационном поле Земли и их изменений во времени. Курс теоретической геодезии является завершающим в основном курсе для астрономо-геодезической специальности — высшей геодезии. В предлагаемом курсе рассматривается решение основной научной задачи геодезии — определения фигуры и внешнего гравитационного поля Земли и их изменений во времени. При этом наряду с использованием наземных астрономо-геодезических построений, чему уделялось основное внимание в уже изученных разделах высшей геодезии, будут рассмотрены вопросы использования результатов, получаемых другими — физическим (гравиметрическим), спутниковыми новейшими космическими — методами. Многие вопросы использования данных, получаемых указанными методами, обстоятельно излагаются в курсах теории фигуры Земли и космической геодезии. Поэтому мы не будем касаться деталей, излагаемых в других курсах, и основное внимание уделим оптимальной комбинации наземных и космических методов при решении основной научной задачи геодезии. Будет обращено внимание на успехи в изучении фигуры и гравитационного поля Земли, достигнутые в результате всех современных методов, и на перспективы дальнейшего прогресса в этой области. Первая часть курса — «Астрономб-геодезический метод изучения фигуры Земли» посвящена, главным образом вопросам математической обработки .астрономо-геодезических сетей как пространственных построений. Результатом такой математической обработки является определение фигуры Земли в пределах астрономо-геодезической сети в принятой для нее пространственной геодезической системе координат. Лишь затем, когда студенты получат представление о возможностях гравиметрического и спутникового методов из других курсов, рассматриваются во второй части курса вопросы определения фигуры и внешнего гравитационного поля Земли в целом в системе координат, связанной с центром масс Земли.

В книге изложены следующие основные вопросы: земной эллипсоид как координатная поверхность, свойства геодезической линии и нормального сечения, решение малых геодезических треугольников, способы решения главных геодезических задач и различных засечек с помощью геодезической линии, нормального и центрального сечений, способы решения геодезических задач между точками в пространстве, дифференциальные формулы для различных систем геодезических координат, теория и практика применения плоских конформных координат в проекциях Гаусса – Крюгера, стереографической и конической.
Решения всех задач иллюстрируются примерами. Для решения основных геодезических задач приведены алгоритмы для вычислений на счетных машинах. Книга предназначена в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по астрономо-геодезической специальности. Она может быть использована также научными и инженерно-техническими работниками, занимающимися математической обработкой геодезических сетей и применением геодезических методов в специальных инженерно-технических работах. По сравнению с первым изданием «Курса сфероидической геодезии» (1969 г.) во втором издании содержание учебника подверглось значительной переработке, вызванной, во-первых, требованием -отражения новых вопросов, необходимых для решения современных задач сфероидической геодезии, и, во-вторых, требованием более детального освещения практической стороны решения геодезических задач с учетом использования современной вычислительной техники. В книгу включены следующие новые вопросы: 1) решение «хордового» треугольника и прямолинейного треугольника в пространстве, 2) решение главных геодезических задач вдоль нормального и центрального сечений, 3) угловая, линейная и гиперболическая засечки «а шаре и на эллипсоиде, 4) неитеративный способ вычисления широты по пространственным координатам, 5) дифференциальные формулы для прямолинейного отрезка в пространстве и 6) теория и практика применения конической и стереографической проекций в инженерно-геодезических работах. С целью сохранения прежнего объема книги исключена чисто математическая часть учебника (элементы дифференциальной геометрии и приложение, состоящее из элементарных математических формул), а также опущено изложение ряда теоретических вопросов, не имеющих практического значения или же устаревших, наконец, сокращено изложение теоретических основ конформного изображения эллипсоида на плоскости. Существенная методическая переработка теоретического обоснования почти всех вопросов курса позволила изложить выводы формул в достаточно лаконичной и вместе с тем более доступной для студентов форме без ущерба строгости изложения. В отличие от первого издания, в котором были помещены лишь единичные примеры, во втором издании решение почти всех задач иллюстрируется числовыми .примерами, а для решения наиболее крупных задач приведены алгоритмы, -которые могут быть использованы при вычислениях на современных вычислительных машинах. 

Приведены общие сведения о лабораторных и расчетно-графических работах, дано описание микрокалькуляторов и работы с ними. Изложены материалы по изучению топографических карт, измерению расстояний, углов, превышений и указания по работе с геодезическими приборами. Даны примеры составления профилей линейных сооружений и геодезических расчетов при проектировании планировки и застройки, обработки результатов измерений при создании обоснования, съемке и составлении плана строительного участка, а также редуцирования осей при реконструкции зданий. В конце каждой главы помещены вопросы для самоконтроля и задания для самостоятельной работы. Лабораторные и расчетно-графические работы предназначены для закрепления теоретических знаний, углубленного изучения практической стороны изучаемого материала, приобретения навыков в обращении с геодезическими приборами и в обработке геодезической документации. Основная цель лабораторных и расчетно-графических работ заключается в выработке у студентов умения активно применять полученные знания и самостоятельно выполнять изучаемые виды геодезических работ. В начале изучения курса целесообразно самостоятельно изучить § 2, 3 практикума. Это даст возможность студенту пополнить необходимые знания для выполнения вычислений и применения вычислительной техники. К каждому лабораторному занятию необходимо готовиться. Подготовку начинают с изучения соответствующего раздела по учебнику или по конспекту лекций. При этом особое внимание следует обратить на существо вопроса. Далее следует внимательно ознакомиться с вводной частью задания в практикуме, где кратко излагается практическая сущность задания. К дню занятий необходимо заранее приготовить все пособия и принадлежности, которые перечислены в практикуме перед описанием задания. Начиная выполнять лабораторные задания, необходимо четко представлять конечный результат и методы его достижения, что требует внимательного и вдумчивого отношения к объяснениям преподавателя. Полностью выполненное и оформленное задание представляется на проверку преподавателю и, после соответствующей подписи, подлежит приемке. При приемке задания выявляются практические знания студентов.

Изложены общие сведения по геодезии, даны основные понятия о производстве топографических съемок, картах, об измерениях на местности углов, расстояний и превышений. Наибольшее внимание уделено инженерно-геодезическим работам в строительстве. Подробно рассмотрены основы выполнения геодезических работ при изысканиях, проектировании и перенесении на местность проектов планировки и застройки. Детально изложено геодезическое обеспечение строительства подземных и наземных частей зданий, геодезические работы при монтаже конструкций и оборудования, при наблюдениях за осадками и смещениями сооружений. Описаны технологии геодезических работ в различных видах строительства. Основной задачей в капитальном строительстве является повышение эффективности капитальных вложений за счет улучшения планирования, проектирования и организации строительного производства, сокращения продолжительности и снижения стоимости строительства. В соответствии с планами развития народного хозяйства в СССР постоянно расширяется строительство крупных промышленных и агропромышленных комплексов, городов, гидротехнических сооружений. Большой объем работ ведется по созданию различных прецизионных сооружений, таких как ускорители заряженных частиц, крупные реакторы, радиотелескопы, высотные телебашни, градирни и т. п. Широко осваивается морской шельф и подземное пространство. Все это ведет к усложнению и повышению точности строительно-монтажных работ. Инженерно-геодезические работы стали неотъемлемой частью технологического процесса строительства, сопутствуя всем этапам создания сооружения. От оперативного и качественного геодезического обеспечения во многом зависят качество и сроки строительства. Инженер-строитель является командиром строительного производства, поэтому он должен быть специалистом широкого профиля. Ему необходимо знать состав и технологию геодезических работ, обеспечивающих изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию сооружений. Он должен уметь квалифицированно ставить перед соответствующими геодезическими службами конкретные задачи, курировать и направлять эти работы, использовать топографо-геодезический материал, выполнять типовые детальные разбивки для отдельных строительных операций и регламентные исполнительные съемки результатов строительно-монтажных работ. Учебник написан в соответствии с программой курса «Инженерная геодезия», для следующих специальностей: промышленное, гражданское, теплоэнергетическое, гидротехническое и сельскохозяйственное строительство, градостроительство, теплогазоснабжепие и веитиляция, водоснабжение и канализация, техническая эксплуатация зданий и сооружений.

Изложены основы теории и практики использования материалов землеустройства агрономами, почвоведами-агрохимиками при организации труда, технологии производства сельскохозяйственной продукции и охраны земель от эрозии. Описаны простейшие геодезические приборы, с помощью которых агроном может составить планово-картографический документ или внести изменения в него. Особое внимание уделено методике составления сельскохозяйственных карт и атласов, а также способам их обновления. Рациональное и эффективное использование земли является актуальной проблемой современности. С землей связано получение материальных благ, обеспечение людей продуктами питания и жильем, размещение промышленных предприятий, социальных, культурно-бытовых и других учреждений. В современных условиях развития научно-технического прогресса происходят большие изменения во взаимосвязях между различными сферами общественного производства, прежде всего между промышленностью и сельским хозяйством как ведущими отраслями народного хозяйства. Промышленность обеспечивает колхозы, совхозы и другие сельскохозяйственные предприятия энергетическими ресурсами, техникой, машинами, минеральными удобрениями, мелиорантами, комбикормами, средствами защиты растений от вредителей и болезней. Промышленность создает условия для переработки, хранения и реализации сельскохозяйственной продукции.

Органическое сочетание промышленности и сельского хозяйства нашло глубокое отражение в решениях XXVII съезда КПСС и Продовольственной программе СССР. Размещение отраслей промышленности и сельского хозяйства тесно связано с месторасположением и использованием природных и особенно земельных ресурсов. Роль природных ресурсов в этих взаимосвязанных отраслях неодинакова. В сельском хозяйстве земля выполняет роль главного средства производства, в промышленности является базисом и местом для размещения промышленных и иных несельскохозяйственных объектов. Ограниченность земли в пространстве, различия ее природных условий требуют от общества рационального, эффективного и более интенсивного ее использования в промышленности, в сельском хозяйстве и в других отраслях народного хозяйства. Для обеспечения рационального и эффективного использования земли необходимы точные планово-картографические, учетные, обследовательские и другие материалы, составляемые на основе геодезических, аэрофотогеодезических, космических и других видов съемок. Полнота сведений о количестве и качестве земель способствует составлению научно обоснованных проектных решений, отражающих органическое сочетание промышленности, сельского хозяйства и других отраслей, процесс развития производительных сил в условиях научно-технического прогресса.

В этом практикуме излагаются практические правила и указания по производству типовых процессов и видов геодезических работ. Эти правила и указания основаны на теоретических положениях и опыте. Излагаются научно-методические основы современной технологии топографических съемок для землеустройства, работы с топографическими планами и картами по определению положения точек местности и площадей земельных угодий, а также сведения о геодезических приборах, методах измерений и математической обработке их результатов с применением современных вычислительных средств. 

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.

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.