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.

Монография знакомит читателя с элементарными основами теории вероятностей и математической статистики, изложенными с современных позиций, а также с приложением этих дисциплин к геодезии. Теоретическая часть книги включает основные понятия и законы теории вероятностей, которым следуют массовые результаты геодезических измерений. При этом наиболее полно рассматриваются основные теоретические характеристики распределения непрерывной случайной величины: плотность распределения вероятности, функция распределения вероятностей, а также математическое ожидание, дисперсия и т. д., т. е. числовые характеристики, имеющие важное теоретическое и прикладное значение для геодезии. Теоретически рассмотрены нормальный и биномиальный законы, дано понятие о законе больших чисел и о центральной предельной теореме. В главах математической статистики теоретически и как приложения к геодезии рассмотрены: статистическая оценка параметров распределения; статистическая проверка гипотез; основы дисперсионного и корреляционного анализа, а также вероятностно-статистические методы изучения и анализа результатов геодезических измерений, обоснование технических допусков. Важнейшие методы и приемы теории вероятностей и математической статистики иллюстрируются примерами, экспериментальные данные для которых извлечены из научно-технических отчетов и научных трудов ЦНИИГАиК, записок ВТУ Генштаба и т. д. Монография «Теория вероятностей и математическая статистика в приложении к геодезии» предназначена для инженеров-геодезистов, применяющих вероятностно-статистические методы. В ней опущены доказательства многих теорем, а также определения некоторых понятий, для уяснения которых требуются знания математики, выходящие за пределы программы геодезических вузов. Необходимость в этой книге вызвана повышением требований к точности построения государственной опорной геодезической сети Союза ССР. Это объективное и научно обоснованное требование обеспечивается внедрением в геодезию новейшей оптической, электронно-оптической, радиотехнической и другой техники. Результаты измерений, получаемые при помощи этой техники, доставляют такую информацию, которая достаточно полно может быть извлечена как для теории, так и для практики при условии, что в процессе изучения полученных результатов наблюдений используются современные методы и соответствующие критерии математической статистики. Литература по теории вероятностей и математической статистике, предназначенная для геодезических институтов и факультетов и вышедшая до настоящего времени, довольно подробно освещает технику обработки результатов наблюдений, но, к сожалению, недостаточно уделяет внимания изучению вероятностно-статистических закономерностей, которым подчиняются массовые результаты геодезических наблюдений. Исключением является книга Ю. В. Линника «Метод наименьших квадратов». Однако в книге Ю. В. Линника из математической статистики фундаментально изложен только раздел «Статистическая оценка параметров распределения». Статистическая проверка гипотез, дисперсионный анализ, корреляционный анализ в указанной книге не рассматриваются.

Дана классификация инженерных сооружений, раскрыты особенности инженерных, геодезических, топографических, геологических, гидрогеологических изысканий для проектирования различного вида сооружений. Особое внимание уделено инженерно-геодезическим изысканиям для проектирования сооружений транспорта и линий связи, жилых и административных зданий, объектов землеустройства и лесоустройства, гидротехнических и промышленных сооружений. Описаны организация проектного дела и инженерных изысканий, приведены нормативные документы на проектные работы. Показана роль космических исследований в практике инженерных изысканий. Настоящая книга является составной частью многотомного справочного пособия «Геодезия». Инженерные изыскания являются важным звеном в производственно технологической цепи создания сооружений «изыскания - проектирование — строительство». От их качества, полноты и своевременности, в конечном итоге, зависит качество проектирования, строительства и сроки ввода сооружений в эксплуатацию. В настоящее время нельзя построить ни одного объекта народного хозяйства без проведения инженерных изысканий. Проведение изыскательских работ в том или ином объеме необходимо также при модернизации и расширении действующих объектов. Материалы изысканий позволяют создавать экономически и экологически целесообразные, научно обоснованные проекты различных объектов и сооружений. Инженерно-геодезические изыскания занимают важнейшее место в общем объеме геодезических работ в стране. Их выполняют около 50 специализированных трестов и институтов системы Госстроя СССР, Госстроев союзных республик и других ведомств, более 1000 проектноизыскательских институтов различных нестроительных министерств. В последние годы в процессы проведения инженерно-изыскательских работ, особенно в области крупномасштабных съемок, все больше включаются различные организации ГУГК при Совете Министров СССР. Инженерно-геодезические изыскания характеризуются большой трудоемкостью. Поэтому совершенствование методов их проведения, внедрение передовых, высокопроизводительных средств измерений является актуальной задачей во всех изыскательских и проектно-изыскательских организациях. Инженерно-геодезические изыскания обеспечивают и объединяют многочисленные данные и результаты экономических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических исследований.

Приведены сведения практического характера по геодезическому обеспечению строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Описаны инженерно-геодезические работы, выполняемые при разбивке сооружений, выверке конструкций, монтаже технологического оборудования, наблюдении за деформациями сооружений. Уделено внимание геодезическим работам при возведении дорожно-транспортных, гидротехнических и тоннельных сооружений, городских и промышленных комплексов. Даны схемы, расчет точности разбивочных сетей. Для студентов геодезических специальностей вузов. Разбивочные работы — один из основных видов инженерно-геодезической деятельности. Выполняют их для определения на, местности планового и высотного положений характерных точек и Носкостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта. Геометрической основой проекта для перенесения его на местность служат разбивочные оси, относительно которых в рабочих чертежах указывают местоположение всех элементов сооружения! Различают несколько видов разбивочных осей: главные, основные, промежуточные или детальные, монтажные. Главными осями линейных сооружений (дорог, плотин, каналов, мостов и т. п.) служат продольные оси этих сооружений. В промышленном и гражданском строительстве в качестве главных осей принимают оси симметрии зданий (рис. 1 ). Основными осями называют оси, определяющие форму и габариты зданий и сооружений. Промежуточные или детальные оси— это оси отдельных элементов зданий, сооружений. На строительных чертежах оси проводят штрихпунктирными линиями и обозначают цифрами или буквами в кружках. Для обозначения продольных осей служат арабские цифры. Высоты точек проекта задают от условной поверхности. В зданиях за условную поверхность (нулевую отметку) принимают уровень чистого пола (пол после отделки) первого этажа. Высоты относительно нулевой отметки обозначают следующим образом: вверх — со знаком «плюс», вниз — со знаком «минус». Для каждого сооружения условная поверхность соответствует определенной абсолютной отметке, которую указывают в проекте. При проектировании зданий, сооружений и их элементов пользуются модульной системой координации размеров в строительстве (МКРС). В основном применяют прямоугольную модульную пространственную систему. Модуль — условная единица измерения, используемая для координации размеров зданий, сооружений, строительных /конструкций и т. п. Основной модуль, равный 100 мм, обозначают буквой М. Более крупные модули (мультимодули) 60М, 30М, 15М1 ..., ЗМ соответственно равны 6000, 3000, 1500, ..., 300 мм, а более мелкие — дробные модули (субмодули) равны 50, 20, ..., 1 мм. Указываемые в проекте соору ения размеры и значения привязочных элементов (координат, высот, углов, расстояний), определяющих положение разбивочных осей на местности, называют проектными.

Приведены сведения практического характера по изысканиям, проектированию и возведению инженерных сооружений. Описаны инженерно-геодезические работы, выполняемые при изысканиях площадных и линейных сооружений, инженерно-геологических и инженерно-гидрологических изысканиях. Изложены принципы проектирования инженерных сооружений, состав и содержание проектных документов. Показаны технология возведения инженерных сооружений и система обеспечения их геометрической точности. Уделено внимание правилам техники безопасности при выполнении инженерно-геодезических работ. 

Изложена теория систем геодезических координат и элементы теории потенциала. Приведены основные уравнения и дифференциальные формулы, связывающие астрономо-геодезические и гравиметрические измерения с параметрами систем геодезических координат и фигуры Земли, строгие уравнения наземных и спутниковых геодезических измерений, методы их совместной обработки. Описаны уровенные поверхности, даны их характеристики. Уделено внимание фундаментальным параметрам Земли и производным от них постоянным. Показана связь планетарной геодезии с другими науками о Земле. Для специалистов в области геодезии. В науках о Земле все более актуальными и содержательными становятся теории решения планетарных задач. Целью настоящей книги является изложение наиболее общих и строгих теорий геодезии, знание которых необходимо специалистам, занимающимся науками о Земле. Разработка методов решения астрономо-геодезических задач на базе общей теории в эру геоинформационных технологий приобретает первостепенное значение. Общая теория позволяет по одной и тойже методике обосновывать математическую модель каждой частной задачи. Математически строго и полно решая задачу, можно выявлять слабые и сильные элементы технологии. Совершенствование технологии, в свою очередь, стимулирует построение математической модели более высокого уровня и новые обобщения в теории. Ныне, как никогда, общая теория не только дает возможность использовать дедуктивный метод изложения, сокращающий затраты труда и времени на изучение каждой частной проблемы, но и вооружает сильным инструментом специалиста, обосновывающего постановку и решение новой проблемы или разрабатывающего строгое решение известной ранее задачи для удовлетворения возрастающих запросов практики. Исходя из этой концепции, автор применил дедуктивный метод изложения общих теорий и строгих методов решения задач геодезии. Вторая концепция, которая определила содержание и принципы рассмотрения теоретических задач, состоит в том, что современная геодезия является планетарной и физической; твердая, водная и воздушная оболочки Земли и космос представляют единую динамическую систему, параметры которой непрерывно изменяются во времени. Синтез данных астрометрии, геодезии, гравиметрии, геофизики и геодинамики является необходимым условием строгого решения традиционных и новых задач планетарной геодезии. В первых двух главах книги изложены теории систем координат, моментов инерции Земли, методы представления геогравитационного потенциала и изучения внутреннего строения Земли в геодезических целях. Вопросы редукции измерений в единую систему отсчета координат рассмотрены с применением методов координатных преобразований и матричной алгебры. Третья глава посвящена теории вращения Земли и методам изучения ее динамической фигуры. Теории систем координат и гравитационного потенциала, моментов инерции и динамической фигуры Земли, механизм построения моделей гравитационного потенциала и внутреннего строения планетарного тела рассмотрены в общей постановке таким образом, что они могут применяться при изучении не только Земли, но и других планет земной группы.

Г е о д е з и я — прикладная математическая наука, возникшая еще в глубокой древности. В переводе с греческого слово «геодезия» означает «землеразделение». Это свидетельствует, что геодезия зародилась при решении практических задач в процессе распределения земельных участков. Геодезия развивалась в двух направлениях: как наука, изучающая форму и размеры Земли, и как практическое руководство для геодезических работ в различных отраслях общественного производства. Поэтому в современных условиях геодезию подразделяют на высшую геодезию и геодезию. К области в ы сше й г е о д е з и и относятся все вопросы, связанные с определением формы и размеров Земли, а также определение местоположения систем точек земной поверхности, называемых геодезическими пунктами. Совокупность таких пунктов, взаимное положение которых с большой точностью определено на территории всей страны или ее части, называют г о с у д а р с т в е н н о й г е о д е з и ч е с к о й с е т ь ю. Государственные сети являются основой для всех последующих геодезических работ, а также служат для изучения формы и размеров Земли, ее поверхности, строения земной коры, векового движения суши и других научных целей. Решение всех теоретических и практических вопросов методами высшей геодезии производится с учетом с ф е р о и д и ч н о с т и поверхности Земли. К области г е о д е з и и относится определение местоположения точек с ъ е м о ч н о г о о б о с н о в а н и я на основе пунктов государственной сети, а также производство (на базе съемочного геодезического обоснования) с ъ е м о к п о д р о б н о с т е й и в конечном итоге составление геодезических п л а н о в м е с т но с т и, т. е. уменьшенного изображения горизонтальных проекций контуров и постоянных предметов местности. Эти планы используются при составлении проектов инженерных сооружений и при переносе проектов в натуру.

Учебник написан по программе, утвержденной Управлением кадров и учебных заведений Министерства транспортного строительства СССР. В книге подробно освещены работы при ориентировании подземной маркшейдерской основы, подземной полигонометрии. Изложены все виды маркшейдерских и геодезических работ при строительстве транспортных сооружений. Допущен в качестве учебника для техникумов транспортного строительства и учебного пособия для технических школ и курсов повышения квалификации инженерно-технических работников. Искусство «измерения земли» известно людям с весьма давних времен. Археологические раскопки свидетельствуют о том, что уже за 2000 лет до нашей эры передовые культурные народы древнего мира — египтяне, халдеи, индусы и др. — имели значительный запас практических сведений в области числа и меры и применяли эти сведения в жизни, воздвигая различные постройки и сооружения. Впоследствии в древней Греции на основе этих опытных данных возникла отвлеченная наука о пространственных формах— .геометрия », которая ныне лишь своим названием свидетельствует, что она зародилась на основе «измерений земли». С этого времени практическую часть геометрии, применение ее к земным измерениям стали называть особым именем — геодезия, что значит «землеразделение». В настоящее время геодезией называют науку о геометрической форме и размерах всей Земли или отдельных участков ее поверхности. В геодезии применяются преимущественно линейные и угловые измерения. Такие измерения необходимы для определения формы и размеров нашей планеты Земли и ее частей, для определения координат пунктов, создания карт, планов и профилей и для строительства различных сооружений. Геодезия имеет широкое применение в народном хозяйстве. Измерения на земной поверхности производятся при проведении железных или шоссейных дорог, при прорытии каналов и прочих инженерно-строительных работах. Геодезические измерения производятся также и под земной поверхностью (в связи с горными работами, сооружением тоннелей и т. п.), под водой (при съемках дна морей, океанов и озер) и в околоземном пространстве.

Издание является продолжением вышедшего в 1981 году учебника "Прикладная геодезия. Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ". Изложены детальные инженерные работы прикладного характера при изысканиях и строительстве важнейших видов сооружений: дорожно-транспортных, промышленных, городских, гидротехнических, подземных и специальных прецизионных. Рассмотрены общие вопросы организации и планирования инженерно-геодезических работ и техники безопасности. Настоящая работа — вторая книга учебника по прикладной геодезии для геодезических вузов и факультетов.