Топографическая анатомия, как наука, ее разделы и методы изучения. Методы исследования в топографической анатомии и оперативной хирургии Основные методы изучения топографической анатомии

Анатомия - дисциплина, которая имеет огромное значение в медицине. Эта наука изучает как внешнее строение организма, так и его внутреннюю структуру. По мере накопления хирургического опыта на базе анатомии формировалась, а потом выделилась в отдельную дисциплину топографическая анатомия, которая дает возможность хирургам, проводящим операции, изучать строение организма человека по отдельным областям, обращая внимание на взаимоотношения внутренних органов.

в анатомии?

Анатомическая топография - это раздел анатомии, который занимается изучением послойного строения областей тела человека, расположения органов относительно друг друга, голотопии и скелетотопии, а также кровоснабжения и лимфотока при нормальном развитии организма и при патологии, учитывая все возрастные и половые особенности человека. Этот раздел анатомии имеет большое значение для медицины, так как представляет собой теоретическую основу для оперативной хирургии.

Описание раздела

Анатомическая топография - это наука, которая занимается изучением строения организма человека по известным частям тела, которые условно выделены, например туловище, голова, конечности и прочее. Каждая часть подразделяется на области небольших размеров, особое внимание здесь отведено расположению анатомических формирований, а также их изображению на поверхности тела.

Таким образом, этот раздел анатомии является основой диагностики внутренних органов. Так, топография внутренних органов проводится при помощи метода изучения тканей послойно в определенных областях организма. Это необходимо для практики медика, чтобы он имел возможность определить месторасположение патологии, а также мог указать точные данные для проведения хирургических вмешательств, в ходе которых возникает необходимость рассекать ткани вглубь послойно.

Задачи топографии

Главной задачей изучения топографии в анатомии является точное описание анатомических областей послойно. Области здесь представляют отделы тела, которые условно отграничены между собой линиями, как естественными, так и искусственно проводимыми. Естественные границы выступают в виде кожных складок, костных выступов и т. д.

Таким образом, топография в анатомии - это дисциплина, которая также изучает ориентиры определенных областей по костям и мышцам, изображение внутренних органов, сосудов и нервов на поверхность человеческого тела, месторасположение внутренних органов относительно областей тела (голотопия), относительно скелета (скелетотопия), а также к соседним анатомическим формированиям (синтопия). Например, голотопически селезенка находится в левом подреберье, скелетотопически - на территории девятого, десятого и одиннадцатого ребер, а синтопически селезенка расположена возле диафрагмы, желудка, левых почки и надпочечника, хвоста поджелудочной железы.

Задачей топографии является и изучение форм индивидуального анатомического строения тела человека. Здесь принято выделять брахиморфную и долихоморфную формы, что обуславливается телосложением человека и тяжестью травмы. С формой телосложения совпадает топография органов, что находятся в определенной полости тела человека. Это, в свою очередь, предопределяет хирургические приемы.

Цели топографии

Анатомическая топография ставит перед собой такие цели:

1. Отображение рельефа определенной области.
2. Изучение положения слоев, а также их свойств.
3. Выявление координат определенного органа в пространстве двухмерном.
4. Описание взаимоотношений органов в системе координат трехмерной.

Таким образом, основы топографии лежат в изучении таких отраслей науки, как рельефная анатомия, стратиграфия, планиметрия и стереометрия. Рельефная анатомия играет важную роль в постановке диагноза, а также в уточнении видений в динамике прогрессирования патологии и результатах лечения. Рельефные особенности, которые обнаруживаются при осмотре человека, бывают динамическими и статическими.

Предмет топографии

Чтобы врач мог ориентироваться в определенной области, ему нужно уметь прощупывать основные костные формирования (ориентиры), мышцы, сухожилия. При определенном положении мышца и сухожилия видны сами по себе, касается это и поверхностных вен. Также здесь имеет важное значение умение прощупывать пульс артерий, необходимо знать проекции нервов и сосудов (линии, которые способствуют их положению в глубине) для того, чтобы иметь к ним доступ во время операций. Также необходимо уметь проецировать на поверхность тела человека контуры органов, чтобы иметь представление об их границах. При ощупывании органы, которые подвержены патологическому изменению, могут быть исследованы. Важную роль играет здесь исследование лимфатических узлов и кровеносных сосудов, чтобы правильно определять пути развития окольного кровообращения.

Топография внутренних органов и сосудов дает множество сведений, которые важны для практической медицины, в первую очередь для практикующих хирургов и терапевтов. Этот раздел анатомии принято называть прикладным.

Предметом топографии является изучение анатомии конечностей при травмах, пути распространения гематом, развитие и прочее. Также важное значение имеет изучение тех изменений в топографии, что протекают под воздействием импульсов нервной системы. Так, топография сосудов может поддаваться изменениям в зависимости от того, как сокращаются отдельные группы мышц.

Методы анатомической топографии

Методы исследования, которые применяются в анатомической топографии, подразделяют на две группы: диагностика человека живого и диагностика трупа. Поверхность человеческого тела изучают для того, чтобы правильно определить ориентиры костей и мышц, выявить направление операционных разрезов. Сегодня широкое распространение получили такие методы диагностики, как компьютерная топография, рентгенография, ангиография, рентгеноскопия и стереография, сцинтиграфия радионуклидная. Часто применяется термография с учетом инфракрасного излучения, а также МРТ.

Чтобы поставить более точный диагноз, врачи используют эндоскопические методы диагностики, куда относят кардиоскопию, гастроскопию, бронхоскопию и ректороманоскопию. Нередко внедряется метод экспериментального моделирования для того, чтобы была возможность изучить изменения при разных патологических состояниях и операциях. При этом патологические состояния изучаются на животных, чтобы в будущем скорректировать хирургические приемы и методы. Так, топография - это отрасль анатомии, которая имеет важное значение для хирурга. Она помогает ему правильно изучить строение и расположение органов, чтобы эффективно проводить оперативные вмешательства.

Изучение трупа в топографии

При исследовании мертвого тела используются такие методы, как препарирование топографоанатомическое. Оно позволяет при помощи отдельных разрезов, которые делаются послойно, исследовать все ткани в определенной области, а также соотношение сосудов и нервов, расположение органов. Впервые данный метод (распил трупа) был предложен Пироговым Н. И. При помощи распилов трупа, которые проводятся в горизонтальной, сагиттальной и фронтальной плоскостях, с точностью можно определить локализуцию органов в теле, а также их месторасположение относительно друг друга. Был предложен Пироговым Н. И. и метод скульптурный, который характеризуется удалением на мертвом теле всех тканей, которые окружают определенный орган, нуждающийся в изучении.

Топография - это дисциплина, в которой применяется инъекционный метод исследования. Он предназначен для того, чтобы иметь возможность изучать сосудистую систему человека. Сосуды (лимфатические и кровеносные) наполняются растворами различных цветов, затем их начинают препарировать или используют рентгенографию. Коррозионный метод исследования представляет собой заполнение сосудов особыми массами. Далее ткани растворяют в кислоте, получая слепки формирований, которые нужно изучить.

Современные методы исследования

Сегодня топография органов человека предполагает использование гистологических, биохимических, гистохимических методов диагностики. Широко применяется ауторадиография, чтобы изучать накопление и распределение по тканям и органам радионуклидов. Для того чтобы выявить микроскопические формирования, используют электронно-микроскопический метод диагностики. Применяют микроскопы электронные, которые позволяют сканировать и просвечивать органы и ткани человека.

Итоги

Сегодня топография органов широко используется в медицине, в частности в оперативной хирургии и терапии. Основоположником данной дисциплины является Пирогов Н. И. Эта отрасль анатомии помогает правильно проводить оперативные вмешательства, которые не влекут за собой негативных последствий. Без этих знаний нельзя выполнять операции. Дисциплина помогает понять механизмы патологических процессов, поставить точный диагноз, спрогнозировать развитие компенсаторных процессов после хирургических вмешательств.

В топографической анатомии применяются классические и современные методы исследования, используемые и при изучении систематической анатомии. Эти методы подробно излагаются в курсе анатомии человека, поэтому мы ограничимся их перечислением с краткой характеристикой каждого метода.

Метод препаровки (лат.praeparatus – приготовленный) или диссекции является неотъемлемой частью учебного процесса кафедры анатомии человека с курсом оперативной хирургии и топографической анатомии. Он несет в себе элементы исследовательской деятельности студентов. Для изучения топографической анатомии недостаточно обычного метода последовательного анатомического препарирования того или иного сосуда, нерва или мышцы на всем протяжении, или рассмотрения отдельного органа, извлеченного из тела человека. Для изучения топографии области целесообразно использовать метод так называемого «окончатого препарирования», когда в пределах небольшого участка какой-либо области тела человека скальпелем ограничивается «окно» (выкраивается прямоугольной формы лоскут, имитирующий расширенную операционную рану), в пределах которого строго послойно рассматриваются все анатомические образования: сосуды и нервы подкожной клетчатки, мышцы, расположенные под собственной фасцией, лежащие под мышцами сосудисто-нервные пучки и т.д. При рассмотрении всех обнаруженных образований необходимо отметить не только их взаимоотношение друг с другом (синтопия), но и выбрать наиболее постоянные и хорошо определяемые ориентиры, помогающие в дальнейшем находить нужные анатомические объекты. Совокупность сведений о голотопии, скелетотопии и синтопии каждого образования в соответствующей области тела человека и составляет основное содержание топографической анатомии.

Метод коррозии (лат. corrosio- разъедание) заключается в том, что различные трубчатые анатомические образования наполняются особыми затвердевающими массами (искусственный каучук, пластмассы и т.д.), а расположенные вокруг труднопрепарируемые ткани удаляются путем вытравливания их кислотами или в процессе гниения в теплой воде. Метод коррозии дает более точные данные относительно хода и вариантов расположения кровеносных сосудов, чем метод простой анатомической препаровки. С его помощью можно получить препараты внутриорганных кровеносных сосудов, бронхиального дерева, желчевыделительных протоков и т.д. (рис.1).

Рис. 1. Коррозионный препарат бронхиального дерева.

Недостатком является то, что после удаления (вытравливания) тканей теряются естественные топографические взаимоотношения между отдельными частями органа.

Метод инъекции (лат. injectio-вбрасывание) или наливки заключается в наполнении той или иной, чаще всего окрашенной массой кровеносных или лимфатических сосудов с целью их лучшего выявления. Этот метод позволяет выявить тончайшие кровеносные и лимфатические сосуды вплоть до капилляров. Методом наливки пользуются также для выявления различных протоков желез, отдельных полостей (н-р, желудочков мозга), фасциальных футляров, клетчаточных пространств и щелей.

Метод просветления состоит в особой химической обработке органов и их частей, благодаря чему весь объект (отдельный орган, а в некоторых случаях и все тело) становится прозрачным и просвечивающим. Мягкие ткани под влиянием кислот и щелочей набухают, связывают воду и, превращаясь в желеобразную массу, приобретают прозрачность. В анатомии метод просветления с помощью кислот используется при исследовании нервной системы. Метод просветления применяется про топографо-анатомических исследованиях, так как позволяет наблюдать отдельные анатомические детали и их точное взаимоотношение в органе. Таким образом, этот метод имеет преимущество перед методом коррозии, при котором удаляются все лишние ткани и тем самым нарушается целостность органа.

Метод распилов заключается в том, что перед исследованием труп предварительно фиксируют (уплотняют). Этот метод предложил Н.И. Пирогов, который производил замораживание трупа и отдельных его частей, а затем распилы в различных направлениях (рис. 2).

На «пироговских срезах», проведенных в разных плоскостях, удается точно определить взаиморасположение того или иного органа и топографическое взаимоотношение между ними или другими образованиями. Достоинство этого метода состоит в том, что на определенном участке тела сохраняется существующее в действительности взаиморасположение между различными анатомическими образованиями. Этот метод имеет особо важное значение в топографической анатомии, так как этим путем устанавливается истинная синтопия органа. Он позволил уточнить топографию почти всех областей человеческого тела и тем самым способствовал развитию хирургии.

Рис. 2. Сагиттальный распил подмышечной полости.

Метод «ледяной скульптуры», также предложенный Н.И. Пироговым, заключается в том, что из замороженного объекта послойно удаляют ткани вплоть до анатомического образования, интересующего исследователя. Этим методом удается очень точно определить проекцию, а также скелетотопию и синтопию отдельных анатомических образований. В результате можно получить правильное представление о величине, форме и точном местоположении органа. При изучении этого же органа на незамороженном трупе после вскрытия полостей под влиянием атмосферного давления и трупных изменений орган теряет свой тургор, сокращается и совершенно изменяет свой естественный вид и положение.

Метод пластинации (полимерной технологии) заключается в замене тканевой жидкости трупа на искусственные материалы (силикон, каучук, эпоксидная смола или полистеролы) (рис.3).

Рис. 3. Пластинированный препарат.

Первоначально не вскрытый кадавер подвергается фиксации 10% раствором формалина через систему канюль в кровеносное русло. Затем препарат (труп) помещается в ванну с ацетоном, где при комнатной температуре происходит замена тканевой жидкости, а затем жировой ткани на ацетон. Обезвоженный и обезжиренный таким образом анатомический объект погружается в раствор искусственного материала (силикон, эпоксидная смола и т.д.). Этот процесс осуществляется в вакуумной камере, где создается отрицательное давление в препарате и поэтому искусственный материал проникает вглубь каждой клетки тканей. На последнем этапе изготовления препарат (труп) погружается в газовую камеру для полимеризации. Метод пластинации позволяет законсервировать натуральные анатомические препараты на долгий срок без потери их естественного вида для изучения и исследования. Натуральные естественные препараты имеют особо важное значение для практической медицины, так как взаиморасположение органов и тканей друг с другом в трехмерном пространстве – это наиболее сложный раздел восприятия строения человеческого тела.

С помощью пластинации клеток всего тела, структура тканей и естественный рельеф сохраняют изначальную форму и внутреннее макро – микроскопическое строение, идентичное состоянию перед консервированием. Препараты получаются сухими без запаха и, в прямом смысле этого слова, «осязаемыми». Преимущество пластинатов, по сравнению с существующими методами анатомического исследования, заключается в адекватности топографической картины в сопоставлении с прижизненным изучением, придавая им неоценимое значение (рис.4).

Рис. 4. Пластинированный препарат фронтального среза верхней конечности

Метод рентгенологического исследования дает возможность изучать строение и соотношение органов при жизни и на трупе. Различают два способа рентгенологического исследования: рентгеноскопический и рентгенографический. Наилучшие результаты этот метод дает при исследовании скелета, суставов (рис.5).

Метод рентгеноскопии позволяет наблюдать органы во время их работы. Для рентгеновского исследования полых внутренних органов и сосудов их предварительно наполняют рентгеноконтрастными веществами (рис.6).

Рис. 5. Рентгенограмма плечевого сустава.

Рис. 6. Ангиограмма подмышечной артерии.

Метод просвечивания рентгеновскими лучами, играющий такую важную роль при исследовании больного, имеет важное значение и в анатомии, так как позволяет изучить точную топографию органов, все вариации положений, а также их патологию.

Особый интерес представляют наиболее современные методы компьютерной томографии и ядерно-магнитного резонанса, (рис 7) позволяющие получать изображения внутренних органов в любых ракурсах и плоскостях с возможностью математической обработки изображений.

Рис. 7. Поперечные сечения области колена при рентгеновской компьютерной томографии (А, С) и при магнитно-резонансной томографии (В, D). 1 – бугристость большеберцовой кости; 2 – медиальный мыщелок большеберцовой кости; 3 – латеральный мыщелок большеберцовой кости; 4 – связка надколенника; 5 –межберцовый сустав, суставная полость; 6 – эпифизарный хрящ; 7 – головка малоберцовой кости; 8 – передняя большеберцовая мышца; 9 – задняя большеберцовая мышца; 10 – фасция голени; 11 – задняя связка головки малоберцовой кости; 12 – полуперепончатая мышца; 13 – икроножная мышца, медиальная головка; 14 – икроножная мышца, латеральная головка; 15 – подвздошно-берцовый тракт; 16 – «гусиная» лапка; 17 – подколенная артерия; 18 – подколенная вена; 19 – большеберцовый нерв; 20 – общий малоберцовый нерв; 21 – большая подкожная вена.

Использование для изучения топографических взаимоотношений таких методов исследования, как рентгенологические, ультразвуковые, КТ, МРТ, широко применяемых в клинической практике, обеспечивают путь к глубокому изучению именно клинических аспектов топографической анатомии, делают ее связь с клиникой еще более органичной и неразрывной, позволяя проводить при необходимости прямые клинико-анатомические сопоставления и параллели.

№ 6 Топография височной области. Схема черепно-мозговой топографии. Проекция средней менингеальной артерии. Костно-пластическая и декомпрессивная трепанация черепа.

Височная область отграничена от глазницы скуловым отростком лобной и лобным отростком скуловой костей, от боковой области лица - скуловой дугой. Верхняя граница определяется контуром верхнего края височной мышцы. Кожа тоньше, чем в лобно-теменно-затылочной области; волосяной покров сохраняется в заднем отделе области, менее прочно сращена с поверхностной фасцией, особенно в передненижнем отделе.

Кровоснабжение: Лобная ветвь поверхностной височной артерии анастомозирует с надглазничной артерией. Теменная ветвь поверхностной височной артерии анастомозирует с затылочной артерией. Кроме того, ветви левой и правой поверхностных височных артерий анастомозируют между собой.

Иннервация : Чувствительная иннервация - n. auriculotemporais, n. zygomaticotemporalis, r. frontalis, r. Zygomaticus - ветвь лицевого нерва. В клетчатке между пластинками поверхностной фасции проходят стволы поверхностных височных сосудов и ветви ушно-височного нерва, n. auriculotemporalis, а также двигательные ветви лицевого нерва, rr. frontalis et zygomaticus. Фасция височной области имеет вид апоневроза. Прикрепляясь к костям на границах области, фасция замыкает снаружи височную ямку. Между поверхностным и глубоким листками височной фасции заключена межапоневротическая жировая клетчатка. Под височным апоневрозом – височная мышца, сосуды, нервы и жировая клетчатка, в промежутке между

передним краем височной мышцы и наружной стенкой глазницы - височный отросток жирового тела щеки. Передние и задние височные сосуды и нервы, a., v. et n. temporales profundi anteriores et posteriores. Глубокие височные артерии отходят от верхнечелюстной артерии, нервы - от n. mandibularis. Лимфа оттекает в узлы в толще околоушной слюнной железы, - nodi lymphatici parotideae profundi. На внутренней поверхности истонченных костей (чешуя височной и большое крыло клиновидной костей) разветвляется a. meningea media. Под твердой мозговой оболочкой - лобная, теменная и височная доли мозга, разделенные центральной (роландовой) и боковой (сильвиевой) бороздами.

Схема черепно-мозговой топографии . Схема позволяет проецировать на поверхность свода черепа основные борозды и извилины больших полушарий головного мозга, а также ход ствола и ветвей a. Meningea media. Проводится срединная сагиттальная линия головы, соединяющая надпереносье, glabella, с protuberantia occipitalis externa. Наносится основная-нижняя-горизонтальная линия, идущая через нижнеглазничный край и верхний край наружного слухового прохода. Параллельнонижней проводится верхняя горизонтальная линия - через надглазничный край. К горизонтальным линиям восстанавливаются три перпендикуляра: передняя - к середине скуловой дуги, средняя - к середине суставного отростка нижней части и задняя - к задней границе основания сосцевидного отростка. Проекция центральной (роландовой) борозды - линия, проведенная от точки пересечения задней вертикалью срединной сагиттальной линии до перекреста передней вертикалью верхней горизонтали. На биссектрису угла, составленного проекцией центральной (роландовой) борозды, sulcus centralis, и верхней горизонталью, проецируется боковая (сильвиева) борозда, sulcus lateralis. Ствол a. meningea media проецируется на точку пересечения передней вертикали с нижней горизонталью (у верхнего края скуловой дуги на 2,0-2,5

см кзади от лобного отростка скуловой кости). Лобная ветвь a. Meningea media - на точку пересечения передней вертикали с верхней горизонталью, а теменная ветвь - на место перекреста этой горизонтали с задней вертикалью.

Декомпрессивная трепанация . Производят при повышении внутричерепного давления в случаях неоперабельных опухолей мозга, при прогрессирующем отеке мозга, развивающемся в результате травмы. Больной на левом боку, нога на этой стороне слегка согнута в коленном и тазобедренном суставах. Подковообразный разрез кожи, подкожной клетчатки в правой височной области соответственно линии прикрепления височной мышцы. Лоскут отсепаровывают и отворачивают к основанию на уровне скуловой дуги. В вертикальном направлении рассекают височный апоневроз, межапоневротическую жировую клетчатку и височную мышцу до надкостницы. Последнюю рассекают и отделяют распатором на площадке в 6 см2. Разведя рану крючками, в центре освобожденного от надкостницы участка накладывают фрезовое отверстие крупной фрезой и затем его расширяют щипцами-кусачками. Расширение этого отверстия в передненижнем направлении опасно вследствие возможности повреждения ствола a. meningea media. Перед вскрытием твердой мозговой оболочки производят люмбальную пункцию. Спинномозговую жидкость извлекают небольшими порциями (10-30 мл), чтобы не произошло вклинивания стволовой части мозга в большое затылочное отверстие. Твердую мозговую оболочку вскрывают крестообразным разрезом и дополнительными радиальными разрезами. Операционный разрез послойно ушивают, за исключением твердой мозговой оболочки; она остается неушитой.

Костно-пластическая трепанация черепа . Показания: с целью доступа для операции на его содержимом при инсультах, для остановки кровотечения из поврежденной a. meningea media, удаления внутричерепной гематомы и воспалительного очага или опухоли мозга. На оперируемую область наносят схему Кренлейна. Подковообразный разрез с основанием лоскута у скуловой дуги производят, чтобы в трепанационном отверстии можно было перевязать ствол и заднюю ветвь a. meningea media. По намеченной на схеме Кренлейна линии рассекают кожу, подкожную клетчатку и височный апоневроз, а в нижних отделах передней и задней частей разреза разделяют по ходу ее пучков и височную мышцу. Длина основания лоскута не менее 6-7 см, края его отстоят на 1 см от края глазницы и козелка уха. После остановки кровотечения кожномышечно-апоневротический лоскут отворачивают книзу на марлевые салфетки и сверху прикрывают марлей, смоченной 3 % раствором перекиси водорода. Выкраивание костно-надкостничного лоскута начинают с дугообразного рассечения надкостницы, отступив от краев кожного разреза на 1 см. Надкостницу отслаивают от разреза в обе стороны на ширину, равную диаметру фрезы, которой затем наносят 5-7

отверстий. Участки между фрезовыми отверстиями пропиливают пилой Джильи или щипцами-кусачками Дальгрена.

ВВЕДЕНИЕ

Изучать поверхность Земли начали еще в седую древность. Почти вся деятельность и жизнь человека сосредоточены на поверхности Земли. Поэтому не случайно еще много веков тому назад зародились науки о Земле - геодезия, топография, картография, география. Они тесно связаны между собой, и любая из них очень важна.
Курс «Топографии с основами геодезии» является одним из составных элементов подготовки специалистов и магистров географии. Программа курса составлена применительно к учебному плану естественно-географических факультетов с учетом школьной программы по географии и программы школьного факультативного курса по основам топографии и картографии. В задачу курса входит: чтение топографических карт, планов, аэрофотоснимков, их использование при изучении местности; ориентирование на местности; раскрытие свойств и особенностей топографических карт, изучение путей и методов их использования; приобретение навыков топографических съемок на местности.
Студены, работая с топографическими картами, развивают умения, которые могут быть применены в их будущей трудовой деятельности. Для учителя географии карта является средством его труда.
Программа курса «Топографии с основами геодезии» включает объем знаний, который должен быть получен студентами на лекциях, лабораторных занятиях, на полевой практике и в результате самостоятельной работы.
Контроль над усвоением пройденного материала будет осуществляться на лабораторных занятиях, зачете, экзамене, а также в процессе компьютерного тестирования.
Для выполнения лабораторных работ необходимо завести отдельную тетрадь объемом не менее 48 стр. После выполнения каждой лабораторной работы студенты обязаны сдать тетради на проверку преподавателю.

1.1.1. Предмет топографии и геодезии

Топография - научная дисциплина, изучающая земную поверхность (т. е. элементы ее физической поверхности и расположенные на ней объекты деятельности человека) в геометрическом отношении.
Целью этого изучения является создание топографических карт - подробного изображения местности (т. е. участков земной поверхности) на плоскости.
К числу основных научных и практических задач, решаемых топографией, следует отнести разработку и совершенствование методов создания топографических карт, способов изображения на них земной поверхности, способов и правил использования карт в решении научных и практических задач.

Геодезия (от гео.. и греч. daio — разделяю), система наук об определении формы и размеров Земли и об измерениях на земной поверхности для отображения ее на планах и картах.
Подразделяется на астрономогеодезию (высшую геодезию), изучающую фигуру и гравитационное поле Земли, а также теорию и методы построения опорной геодезической сети, топографию, прикладную геодезию и др.

Измерения на земной поверхности, необходимы для наблюдений за движениями и деформациями земной коры, изменениями береговой линии океанов и морей, для установления высоты уровня морей и их разностей, изучения движения земных полюсов, а также для решения разнообразных инженерных задач гражданского, промышленного, сельскохозяйственного, транспортного строительства и др.

Основной метод изучения земной поверхности - топографическая съемка, которая включает комплекс измерительных, вычислительных и графических работ.
Координатные системы, используемые для указания взаимного расположения элементов (точек) земной поверхности, позволяют определить их плановое (т. е. местонахождение на какой-либо поверхности) и высотное (т. е. расположение над исходной поверхностью) положение.

1.1.2. Связь топографии и геодезии с другими науками.
Их роль в развитии народного хозяйства

Топография и геодезия тесно связаны с картографией - наукой об отображении и исследовании явлений природы и общества (их размещения, свойств, взаимосвязей и изменений во времени) посредством картографических изображений. К таким изображениям относятся и топографические карты. Картография разрабатывает общие вопросы изображения реальной действительности на картах.
Тесные связи у топографии и геодезии с географией, геологией, почвоведением. Данные этих наук способствуют более глубокому пониманию свойств физической поверхности Земли, правильному изображению их на картах.
Достижения авиационной и фотографической техники позволили развить в топографии такие ее направления, как: аэрофототопография и наземная фототопография. Широкое использование фотоснимков определило связь топографии с фотограмметрией, решающей задачи измерения объектов земной поверхности и определения их координат по фотоизображениям.
Освоение космоса привело к появлению спутниковой геодезии, изучающей фигуру и размеры Земли с помощью искусственных спутников, космических ракет, кораблей и станций. С разработкой методов получения информации о земной поверхности по космическим снимкам стала развиваться космическая топография.
Методы решения научных и практических задач геодезии и топографии основываются на законах математики и физики. При помощи математики устанавливается зависимость между результатами измерений на местности и величинами, необходимыми для создания карт, обосновывается и контролируется точность проводимых работ. Сведения из физики, особенно таких ее разделов, как оптика, радиофизика, электроника, необходимы при разработке новейших геодезических приборов и инструментов. Достижения кибернетики и современной вычислительной техники являются базой для автоматизации работ по созданию топографических карт.
Значение топографии и геодезии для науки и практики трудно переоценить. Топографические карты позволяют изучать поверхность Земли с точки зрения условий для жизнедеятельности человека, степени освоения конкретных территорий и возможностей дальнейшего развития этого процесса. Топографические карты являются основой для отображения результатов научных исследований и практической деятельности в географии, геологии и других науках о Земле. Они нужны при разведке и эксплуатации природных богатств, при планировании и размещении производительных сил страны, проектировании инженерных сооружений, при разработке и осуществлении стратегических, тактических, военно-инженерных и многих других задач. Геодезические измерения широко используются при изысканиях, проектировании и строительстве заводов и фабрик, гидротехнических и мелиоративных сооружений, атомных станций, дорожной сети и др.

1.2. ПОНЯТИЕ О ФОРМЕ И РАЗМЕРАХ ЗЕМЛИ

Суша составляет приблизительно одну треть от всей поверхности Земли. Она возвышается над уровнем моря в среднем на 900 - 950 м. По сравнению с радиусом Земли (R = 6371 км) это весьма малая величина. Поскольку большую часть поверхности Земли занимают моря и океаны, то за форму Земли можно принять уровенную поверхность, совпадающую с невозмущенной поверхностью Мирового океана и мысленно продолженную под материками.По предложению немецкого ученого Листинга данную фигуру назвали геоидом .
Фигура, ограниченная уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью воды Мирового океана в спокойном состоянии, мысленно продолженная под материками, называется геоидом.
Под Мировым океаном понимают поверхности морей и океанов, связанные между собой.
Поверхность геоида во всех точках перпендикулярна отвесной линии.
Фигура геоида зависит от распределения масс и плотностей в теле Земли. Она не имеет точного математического выражения и является практически неопределимой, в связи с чем в геодезических измерениях вместо геоида используется его приближение - квазигеоид. Квазигеоид , в отличие от геоида, однозначно определяется по результатам измерений, совпадает с геоидом на территории Мирового океана и очень близок к геоиду на суше, отклоняясь лишь на несколько сантиметров на равнинной местности и не более чем на 2 метра в высоких горах.
Для изучения фигуры нашей планеты сначала определяют форму и размеры некоторой модели, поверхность которой является сравнительно хорошо изученной в геометрическом отношении и наиболее полно характеризует форму и размеры Земли. Затем, принимая эту условную фигуру за исходную, определяют относительно нее высоты точек. Для решения многих задач геодезии за модель Земли принят эллипсоид вращения (сфероид).

Направление отвесной линии и направление нормали (перпендикуляра) к поверхности эллипсоида в точках земной поверхности не совпадают и образуют угол ε , называемый уклонением отвесной линии . Данное явление связано с тем, что плотность масс в теле Земли неодинакова и отвесная линия отклоняется в сторону более плотных масс. В среднем его величина составляет 3 - 4", а в местах аномалий достигает десятков секунд. Реальный уровень моря в разных регионах Земли отклонятся более чем на 100 метров от идеального эллипсоида.

Рис. 1.3. Соотношение поверхностей геоида и земного эллипсоида.
1) мировой океан; 2) земной эллипсоид; 3) отвесные линии; 4) тело Земли; 5) геоид

Для определения размеров земного эллипсоида на суше проводились специальные градусные измерения (определялось расстояние по дуге меридиана в 1º). На протяжении полутора веков (с 1800 по 1940 гг.) были получены различные размеры земного эллипсоида (эллипсоиды Деламбера (д"Аламбера), Бесселя, Хейфорда, Кларка, Красовского и др.).
Эллипсоид Деламбера имеет только историческое значение как основа для установления метрической системы мер (на поверхности эллипсоида Деламбера расстояние в 1 метр равно одной десятимиллионной расстояния от полюса до экватора).
Эллипсоид Кларка используется в США, странах Латинской Америки, Центральной Америки и других странах. В Европе используется эллипсоид Хейфорда. Он же был рекомендован в качестве международного, однако параметры указанного эллипсоида получены по измерениям, выполненным только на территории США, и, кроме того, содержат большие ошибки.
До 1942 г. в нашей стране применялся эллипсоид Бесселя. В 1946 г. размеры земного эллипсоида Красовского были утверждены для геодезических работ на территории Советского Союза и действуют до настоящего времени на территории Украины.
Эллипсоид, который используется данным государством, либо обособленной группой государств, для производства геодезических работ и проектирования на его поверхность точек физической поверхности Земли, называют референц-эллипсоидом. Референц-эллипсоид служит вспомогательной математической поверхностью, к которой приводят результаты геодезических измерений на земной поверхности. Наиболее удачная математическая модель Земли для нашей территории в виде референц-эллипсоида была предложена проф. Ф. Н. Красовским. На этом эллипсоиде основана геодезическая система координат Пулково-1942 (СК-42), которая использовалась в Украине для создания топографических карт с 1946 по 2007 год.

Размеры земного эллипсоида по Красовскому

При вводе Пулковской системы координат и Балтийской системы высот Совет Министров СССР возложил на Генеральный Штаб вооруженных сил СССР и Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР перевычисление в единую систему координат и высот триангуляционной и нивелирной сети, выполненной до 1946 года, и обязал их закончить эту работу в 5-летний срок. Контроль за переизданием топографических карт был возложен на Генеральный Штаб вооруженных сил СССР, а морских карт на Главный Штаб военно-морских сил.
1 января 2007 года на территории Украины введена УСК-2000 - Украинская система координат взамен СК-42. Практической ценностью новой системы координат является возможность эффективного использования глобальных навигационных спутниковых систем в топографо-геодезическом производстве, которые имеют целый ряд преимуществ в сравнении с традиционными методами.
Сведений о том, что в Украине произведено перевычисление координат СК-42 в УСК-2000 и изданы новые топографические карты автор этого учебного пособия не имеет. На учебных топографических картах, изданных в 2010 году Государственным научно-производственным предприятием «Картография», в левом верхнем углу по-прежнему осталась надпись «Система координат 1942 г.».
Система координат 1963 года (СК-63) являлась производной от предыдущей государственной системы координат 1942 года и имела определенные параметры связи с ней. Для обеспечения секретности в СК-63 были искусственно искажены реальные данные. С появлением мощной вычислительной техники для высокоточного определения параметров связи между различными координатными системами эта система координат утратила свой смысл в начале 80-х годов. Следует заметить, что СК-63 была отменена решением Совета Министров СССР в марте 1989 года. Но впоследствии, учитывая большие объемы накопленных геопространственных данных и картографических материалов (включая результаты выполнения землеустроительных работ времен СССР), срок ее использования был продлен до тех пор, пока все данные не будут переведены в действующую государственную систему координат.
Для спутниковой навигации используется трёхмерная система координат WGS 84 (англ. World Geodetic System 1984). В отличие от локальных систем, является единой системой для всей планеты. WGS 84 определяет координаты относительно центра масс Земли, погрешность составляет менее 2 см. В WGS 84 нулевым меридианом считается IERS Reference Meridian. Он расположен в 5,31″ к востоку от Гринвичского меридиана. За основу взят сфероид с большим радиусом - 6 378 137 м (экваториальный) и меньшим - 6 356 752,3142 м (полярный). Отличается от геоида менее чем на 200 м.
Особенности строения фигуры Земли полностью учитываются при математической обработке высокоточных геодезических измерений и создании государственных геодезических опорных сетей. Ввиду малости сжатия (отношение разности большой, экваториальной полуоси (а ) земного эллипсоида и малой полярной полуоси (b ) к большой полуоси [a - b ]/b ) ≈ 1:300) при решении многих задач за фигуру Земли с достаточной для практических целей точностью можно принять сферу , равновеликую по объему земному эллипсоиду . Радиус такой сферы для эллипсоида Красовского R = 6371,1 км.

1.3. ОСНОВНЫЕ ЛИНИИ И ПЛОСКОСТИ ЗЕМНОГО ЭЛЛИПСОИДА

При определении положения точек на поверхности Земли и на поверхности земного эллипсоида пользуются некоторыми линиями и плоскостями.
Известно, что точки пересечения оси вращения земного эллипсоида с его поверхностью являются полюсами, один из которых называется Северным Рс , а другой - Южным Рю (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Основные линии и плоскости земного эллипсоида

Сечения земного эллипсоида плоскостями, перпендикулярными к малой его оси, образуют след в виде окружностей, которые называются параллелями. Параллели имеют различные по величине радиусы. Чем ближе расположены параллели к центру эллипсоида, тем больше их радиусы. Параллель с наибольшим радиусом, равным большой полуоси земного эллипсоида, называется экватором . Плоскость экватора проходит через центр земного эллипсоида и делит его на две равные части: Северное и Южное полушария.
Кривизна поверхности эллипсоида является важной характеристикой. Она характеризуется радиусами кривизны меридианного сечения и сечения первого вертикала, которые называются главными сечениями
Сечения поверхности земного эллипсоида плоскостями, проходящими через его малую ось (ось вращения), образуют след в виде эллипсов, которые называются меридианными сечениями .
На рис. 1.4 прямая СО" , перпендикулярная к касательной плоскости КК" в точке ее касания С , называется нормалью к поверхности эллипсоида в этой точке. Каждая нормаль к поверхности эллипсоида всегда лежит в плоскости меридиана, а следовательно, пересекает ось вращения эллипсоида. Нормали к точкам, лежащим на одной параллели, пересекают малую ось (ось вращения) в одной и той же точке. Нормали к точкам, расположенным на разных параллелях, пересекаются с осью вращения в различных точках. Нормаль к точке, расположенной на экваторе, лежит в плоскости экватора, а нормаль в точке полюса совпадает с осью вращения эллипсоида.
Плоскость, проходящая через нормаль, называется нормальной плоскостью , а след от сечения этой плоскостью эллипсоида - нормальным сечением . Через любую точку на поверхности эллипсоида можно провести бесчисленное множество нормальных сечений. Меридиан и экватор являются частными случаями нормальных сечений в данной точке эллипсоида.
Нормальная плоскость, перпендикулярная к плоскости меридиана в данной точке С , называется плоскостью первого вертикала , а след, по которой она пересекает поверхность эллипсоида, - сечением первого вертикала (рис. 1.4).
Взаимное положение меридиана и любого нормального сечения, проходящего через точку С (рис. 1.5) на данном меридиане, определяется на поверхности эллипсоида углом А , образованным меридианом данной точки С и нормальным сечением.

Рис. 1.5. Нормальное сечение

Этот угол называется геодезическим азимутом нормального сечения. Он отсчитывается от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.
Если принять Землю за шар, то нормаль к любой точке поверхности шара пройдет через центр шара, а любая нормальная плоскость образует на поверхности шара след в виде окружности, которая называется большим кругом.

2.3. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИГУРЫ И РАЗМЕРОВ ЗЕМЛИ

При определении фигуры и размеров Земли использовались следующие методы:

Астрономо - геодезический метод
Определение фигуры и размеров Земли основано на использовании градусных измерений, суть которых сводится к определению линейной величины одного градуса дуги меридиана и параллели на разных широтах. Однако непосредственные линейные измерения значительной протяженности на земной поверхности затруднены, ее неровности существенно снижают точность работ.

Метод триангуляции
Заключается в геодезическом построении на местности системы пунктов, образующих треугольники, у которых измеряются все углы и длины некоторых базовых (базисных) сторон.
Высокая точность измерения значительных по протяженности расстояний обеспечивается применением метода триангуляции, разработанного в XVII в. голландским ученым В. Снеллиусом (1580 - 1626).
Триангуляционные работы для определения дуг меридианов и параллелей проводились учеными разных стран. Еще в XVIII в. было установлено, что один градус дуги меридиана у полюса длиннее, чем у экватора. Такие параметры характерны для эллипсоида, сжатого у полюсов. Этим подтверждалась гипотеза И. Ньютона о том, что Земля в соответствии с законами гидродинамики должна иметь форму эллипсоида вращения, сплюснутого у полюсов.

Геофизический (гравиметрический ) метод
Он основан на измерении величин, характеризующих земное поле силы тяжести, и их распределении на поверхности Земли. Преимущество этого метода в том, что его можно применять на акваториях морей и океанов, т. е. там, где возможности астрономо-геодезического способа ограничены. Данные измерений потенциала силы тяжести, выполненные на поверхности планеты, позволяют вычислить сжатие Земли с большей точностью, чем астрономо-геодезическим методом.
Начало гравиметрическим наблюдениям было положено в 1743 г. французским ученым А. Клеро (1713 - 1765). Он предположил, что поверхность Земли имеет вид сфероида, т. е. фигуры, которую приняла бы Земля, находясь в состоянии гидростатического равновесия под влиянием только сил взаимного тяготения ее частиц и центробежной силы вращения около неизменной оси. А. Клеро предположил также, что тело Земли состоит из сфероидальных слоев с общим центром, плотность которых возрастает к центру.

Космический метод
Развитие космического метода и изучения Земли связано с освоением космического пространства, которое началось с момента запуска советского искусственного спутника Земли (ИСЗ) в октябре 1957 г. Перед геодезией были поставлены новые задачи, связанные с бурным развитием космонавтики. В их числе - наблюдение за ИСЗ на орбите и определение их пространственных координат в заданный момент времени. Выявленные отклонения реальных орбит ИСЗ от предвычисленных, вызванные неравномерным распределением масс в земной коре, позволяют уточнить представление о гравитационном поле Земли и в конечном результате о ее фигуре.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Дайте определения: «Топография», «Геодезия», «Топографическая карта».
2. С какими науками связана топография? Объясните на примерах эту связь.

Для каких целей используются данные о форме и размерах Земли?

По каким признакам в древности определили, что Земля имеет шарообразную форму?

Какую фигуру называют геоидом?

Какую фигуру называют эллипсоидом?

Какую фигуру называют референц-эллипсоидом?

Каковы элементы и размеры эллипсоида Красовского?

Назовите основные линии и плоскости земного эллипсоида.

Какие методы используются для определения фигуры и размеров Земли?

Дайте краткую характеристику каждому методу.

Топография (от греч. topos - место, местность и grapho - пишу), научно-техническая дисциплина, изучающая земную поверхность и размещенные на ней объекты в геометрическом отношении, с целью изображения их на топографических картах, планах и профилях. Главной задачей топографии является - создание топографических карт и планов. Основной метод изучения земной поверхности - топографическая съемка. Топографическая съемка - это комплекс (совокупность) полевых измерений на местности и камеральных работ для создания топографических карт земной поверхности в заданном масштабе.
Термин «топография» часто принимают эквивалентным термину «геодезия», что в переводе с греческого означает землеразделение (geodaisia, ge - земля и daizo - делю на части, разделяю). С современной точки зрения, геодезия является наукой о методах изучения формы и размеров Земли, изображения ее поверхности на картах, а также о методах специальных измерений необходимых для решения инженерных, экономических и других задач. В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд связанных между собой самостоятельных научных дисциплин - высшую геодезию, топографию, космическую геодезию, фототопографию и инженерную геодезию.
К задачам высшей геодезии относятся определение фигуры и размеров Земли, изучение гравитационного поля Земли, определение на Земле взаимного положения точек, составляющих государственную геодезическую сеть (ГГС), необходимую для изучения земной поверхности и точного ее картографирования на плоскости с учетом возникающих при этом искажений.
В 1960-х гг. начал интенсивно развиваться новый раздел высшей геодезии - космическая (спутниковая) геодезия. Задачами данной дисциплины являются исследование основных параметров и внешнего гравитационного поля Земли и других планет Солнечной системы, а также определение координат пунктов земной поверхности в геоцентрической системе координат.
Фототопография (аэрофототопография) занимается изучением методов и средств создания топографических карт и планов по фотоснимкам поверхности Земли. Аэрофототопография тесно связана с фотограмметрией. Фотограмметрия - это научная и инженерно-техническая дисциплина, занимающаяся определением формы, размеров и положения различных объектов местности путем измерения их изображения на фотоснимках.
Инженерная геодезия, имеющая прикладное значение, представляет комплекс геодезических работ, выполняемых при изысканиях, строительстве и эксплуатации различных сооружений, а также при монтаже оборудования, при наблюдениях за вертикальными и горизонтальными смещениями инженерных сооружений.
В своей теории и практическом применении топография использует достижения целого ряда наук: математики, физики, электроники и др. Большое значение топография имеет для изучения географических дисциплин картографии, геоморфологии, почвоведения, геологии, ландшафтоведения и др.
В задачу картографии входят вопросы теории и способов изображения на плоскости частей земной поверхности (отдельных государств, материков, земного шара), а также разработка методов и процессов создания и использования различных карт.
Значение топографии для науки и практики трудно переоценить. Особенно велика роль топографии при картографировании природной среды. Описания местности не могут заменить топографических карт и планов, на которых наглядно передаются все подробности местности. Топографические карты являются необходимыми при проведении полевых экспедиционных работ и представляются незаменимыми при выполнении картометрических исследований. Созданные топографические карты являются основным материалом для составления общегеографических карт.
Большая роль принадлежит топографии и геодезии в народном хозяйстве. Геодезические измерения предшествуют многим основным видам деятельности в развитии народного хозяйства страны. Геодезические измерения производятся на поверхности Земли и в ее недрах, в приземных слоях атмосферы, в океанах и морях.
Геодезические изыскания выполняются на стадии проектирования, строительства и реконструкции населенных пунктов, железных и шоссейных дорог, тоннелей, мостов, магистральных нефте- и газопроводов и других объектов, а также для наблюдений за сдвигом и осадкой крупных сооружений.
Огромное значение геодезические работы имеют в сельском хозяйстве, с которым геодезия связана с древних времен. Проведение землеустроительных работ, направленных на рациональное использование земельных ресурсов, учет сельскохозяйственных земель и их качества, строительство гидромелиоративных и гидротехнических сооружений - все это тесно связано с геодезическими измерениями.
Геологические изыскания начинаются и заканчиваются с использованием геодезических материалов и измерений. Строительство , шахт и карьеров невозможно без проведения геодезических работ, которые выполняют горные геодезисты - маркшейдеры.
Особая роль принадлежит геодезии в вопросах обороноспособности государства. Топографические карты используются для изучения местности, при разработке военных операций и отображения на них боевой обстановки.

Краткий очерк развития топографии и геодезии

Истоки зарождения геодезии проследить исторически трудно. Вероятно, они относятся к тому времени, когда люди начали пользоваться землей для выращивания сельскохозяйственных культур. Поэтому возникла необходимость в делении земли, установлении площади ее отдельных участков. Позже методы геодезии потребовались для строительства оросительных и осушительных систем, разного рода инженерных сооружений.
Считается, что возникновение геодезии связано с деятельностью человека в плодородных долинах рек Нила, Тигра и Евфрата. В Египте сохранились древнейшие инженерные сооружения, строительство которых было невозможно без хорошо разработанных геодезических методов измерений. В 6 тысячелетии до н. э. был построен канал, соединяющий р. Нил с Красным морем. В 5 тысячелетии до н. э. проводились большие ирригационные работы на р. Нил и мероприятия по осушению болот и регулированию водных ресурсов. В это же время в Египте были построены грандиозные сооружения (пирамида Хуву с квадратным основанием, сторона которого равна 227,5 м и высотой 137,2 м, а также пирамида Хофры и др.). Возведение подобных сооружений несомненно было связано с геодезическими работами.
Однако геодезия, как наука, с разработкой соответствующих теоретических обоснований и методов оформилась несколько позже в Древней Греции и получила дальнейшее развитие в Древнем Риме.
В V в. до н. э. греческий ученый Парменид высказал предположение о шарообразности Земли. Доказательства этой гипотезы привел в своих сочинениях Аристотель (384-322 гг. до н. э.). Он же ввел термин «геодезия» и относил эту науку к отрасли знаний связанной с астрономией и географией.
Выдающийся астроном и географ, глава Александрийской библиотеки Эратосфен (276-194 гг. до н. э.) в своем труде «Географика» подробно рассмотрел вопрос о фигуре Земли, привел данные о размерах и форме ее обитаемой части - ойкумены, и показал последнюю на карте. Ему же принадлежит и наиболее близкое к действительности определение длины земного меридиана.
Развитие современных методов при выполнении геодезических работ относится к XVII в. Большим шагом вперед явилось разработка голландским ученым В. Снеллиусом метода триангуляции, благодаря которому стало возможным проводить на земной поверхности линейные измерения огромной протяженности, что позволило определять длины дуг параллелей и меридианов Земли. Во второй половине XVII в. появились первые геодезические приборы с оптической трубой - нивелиры. Теодолит с оптической трубой был изобретен лишь в конце XVIII в. английским механиком Рамсденом.
До конца XVII в. при определении размеров Земли исходным считалось, что Земля - шар. Ньютон (1643-1727) на основе открытого им закона всемирного тяготения теоретически обосновал неизбежность сплюснутости Земли у полюсов, если она когда-то была в огненно-жидком состоянии. Для проверки этой теории французская академия наук произвела геодезические измерения в Перу в 1735-1742 гг. по дуге пересекающей экватор и в 1736-1737 гг. в Лапландии на широте около 66º. Эти исследования подтвердили теорию Ньютона.
В конце XVIII в. французские ученые Ж. Деламбр и П. Мешен измерили дугу меридиана от Барселоны до Дюнкерка. На основе этих измерений были получены одни из первых точных данных о размерах земного эллипсоида и принята мера длинные линий - метр, как одна десятимиллионная часть четверти дуги Парижского меридиана.
Большой вклад в развитие топографии и геодезии внесли немецкие ученые К. Гаусс (теория ошибок измерений, общая теория изображения сферической поверхности на плоскости с сохранением равноугольности) и Ф. Бессель (определение параметров земного эллипсоида).
В России геодезия и топография получили широкое развитие при Петре I. В 1701 г. в Москве была построена первая в России школа математических и навигационных наук, в задачу которой входила подготовка навигаторов и геодезистов. В 1715 г. в Санкт-Петербурге была открыта морская академия с классом геодезии. В 1721 г. была разработана первая в России Инструкция по выполнению топографических съемок, на основе которой были составлены карты 164 уездов Европейской части России и 26 уездов Сибири. Большим значением для развития геодезии было открытие в 1739 г. Географического департамента. Вскоре были изданы первые учебники по геодезии «Практическая геометрия» С. Назарова и «Первые основания геодезии» С. К. Котельникова.
В 1779 г. в Москве была основана Межевая школа, впоследствии - Межевый институт - высшее учебное заведение по подготовке геодезистов. К концу XVIII в. на территории России были определены координаты 67 астрономических пунктов. В 1797 г. было создано Депо карт, преобразованное в 1812 г. в Военно-топографическое депо, а затем в 1822 г. - в Корпус военных топографов. Наряду с Корпусом военных топографов геодезические работы выполняли Переселенческое управление, Межевое ведомство, Главное гидрографическое управление, Горное ведомство, Министерство путей сообщения, Русское географическое общество.
Геодезические работы по определению формы и размеров Земли в России были начаты в 1816 г. геодезистами академиком Петербургской Академии наук, директором Пулковской обсерватории В. Я. Струве (1793-1864) и почетным членом Петербургской Академии наук, генералом К. И. Теннером (1783-1860). Градусное измерение дуги меридиана протяженностью 25º 20" от устья р. Дунай до Ледовитого океана (г. Фугленс, Норвегия). Пункты наблюдения располагались и на территории Беларуси.
Большой вклад в развитие геодезии в России в XIX в. внес профессор А. П. Болотов, который в 1845 г. издал учебник «Курс высшей и низшей геодезии». Развитию геодезической теории и практики в то время содействовали научные труды ученых-геодезистов А. А. Тилло, В. В. Витковского, Ф. А. Слудского, А. Н. Савича, Д. Д. Гедеонова и др.
Достоверные сведения о проведении топографо-геодезических работ на территории Беларуси относятся к XVI в., когда она являлась основой Великого княжества Литовского. С середины XVI в. до середины XVIII в. большой объем геодезических работ выполнен при землеустройстве во время проведения «Валочнай памеры» для достоверного учета земель. Работы выполнялись на основе специальных инструкций - «Уставов», в которых содержались рекомендации мерщикам с примерами расчетов согласно разработанным схемам. О достаточно высоком уровне развития топографии и геодезии в то время свидетельствует карта Великого княжества Литовского (масштаб 1:1 260 000), составленная под руководством Н. Х. Радивилла в 1613 г. Картометрические измерения показали, что при ее составлении использовались достаточно точные карты и планы более крупных масштабов. Позже, в 1655 г. была издана карта Виленского и Трокского воеводств.
Начало научно обоснованных топографо-геодезических работ на территории Беларуси можно отнести к 1753 г., когда была создана Виленская астрономическая обсерватория. Именно с созданием первых триангуляционных сетей на территории Виленской губернии в 1816-1821 гг. началось картографирование западной части Российской империи. Для этого на территории Гродненской и Минской губерний были построены ряды триангуляции (часть дуги Струве). Значительный вклад в создание триангуляции внесли белорусы И. Ходько и Н. Глушневич. Результатом проведенных топографических съемок на новой геодезической основе явилось создание на всю территорию Беларуси карт масштабов 1:420 000 (десятиверстка) и 1:126 000 (трехверстка), а на значительную площадь - карт масштабов 1:84 000 (двухверстка) и 1:42 000 (одноверстка).
В 1863-1873 гг. на территории Беларуси проводилось градусное измерение длины дуги параллели 52° северной широты под руководством И. И. Жилинского. В 1913-1916 гг. по линии Петербург - Витебск - Могилев - Гомель - Киев - Одесса был проложен нивелирный ход высокой точности с целью определения разности высот уровней Балтийского и Черного морей.
15 марта 1919 г. был подписан декрет о создании Государственной картографо-геодезической службы - Высшего геодезического управления, реорганизованного впоследствии в Главное управление геодезии и картографии (ГУГК) при СМ СССР.
В конце 1920-х гг. Ф. Н. Красовский разработал программу развития ГГС. Созданная по этой программе единая астрономо-геодезическая сеть не имела аналогов в мировой практике по стройности построения и точности. В 1940 г. под руководством Ф. Н. Красовского и А. А. Изотова были вычислены новые размеры Земли, принятые для геодезических и картографических работ на территории СССР. Таким образом, была создана единая государственная опорная геодезическая сеть, частью которой является существующая государственная геодезическая сеть Республики Беларусь.
Начало геодезического образования в Беларуси относится к 1859 г., когда в Горе-Горецком земледельческом институте были открыты землемерно-таксаторские классы. В настоящее время подготовку специалистов осуществляют Борисовский политехникум - техников-топографов и Полоцкий политехнический университет, готовящий инженеров-геодезистов.
В настоящее время на всю территорию Республики Беларусь созданы топографические карты масштаба 1:10 000, а на территорию городов и городских поселков - топографические планы масштабов 1:5000 и 1:2000, в том числе, на застроенные территории городов - топопланы масштабов 1:1000 и 1: 500.
Все топографо-геодезические работы государственного значения выполняются производственными подразделениями «Белгеодезия», «Белаэрокосмогеодезия» и другими, входящими в структуру Комитета по земельным ресурсам, геодезии и картографии при Совете Министров Республики Беларусь.

Вот еще