Инженерная геодезия

 
Г. Г. Поклад, С. П. Гриднев, 
Б. А. Попов 
 
 
 
 

ИНЖЕНЕРНАЯ 

ГЕОДЕЗИЯ 

 
Учебное пособие 
для вузов 
 
 
Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов РФ 
по образованию в области строительства в качестве учебного пособия 
для студентов, обучающихся по направлению «Строительство» 
 
 
 
 
 
 

 
Москва 
Берлин 
2020 

 

 
УДК 528.4(075) 
ББК 26.117я73 
        П48 
 

Рецензенты: 
Рубцов И. В. — к. т. н., профессор, зав. кафедрой инженерной геодезии 
Московского государственного строительного университета; 
Ниязгулов У. Д. — профессор, зав. кафедрой геодезии, геоинформатики 
и навигации Московского государственного университета путей сообщения 
 
 

Поклад, Г. Г. 

П48  
Инженерная геодезия : учебное пособие для вузов / Г. Г. Поклад, 
С. П. Гриднев, Б. А. Попов. — Москва , Берлин : Директ-Медиа, 
2020. — 497 с. 

ISBN 978-5-4499-0686-1 

Изложены основные положения геодезии, общие принципы организации 
геодезических работ, развития государственных геодезических опорных сетей и 
способы определения дополнительных опорных пунктов. Дано подробное описание основных геодезических приборов, их поверок и юстировок, изложены теория 
и методика выполнения геодезических измерений и обработка их результатов, вопросы создания съемочного обоснования и производство топографических съемок 
традиционными и автоматизированными методами. 
Подробно рассмотрены вопросы геодезического обеспечения строительства 
гражданских и промышленных зданий, автомобильных дорог, мостов, подземных 
коммуникаций и проведения наблюдений за деформациями сооружений. Приведены сведения о геодезических работах по обеспечению земельного кадастра, вычислении площадей земельных участков и определении границ землепользования. 
Изложены основные требования правил техники безопасности и охраны труда при 
ведении геодезических работ на строительных объектах. 
Книга предназначена для студентов строительных специальностей вузов. 
Может быть полезна студентам других специальностей вузов, техникумов и колледжей, а также работникам геодезического производства. 
Текст приводится в авторской редакции. 

УДК 528.4(075) 
ББК 26.117я73 

ISBN 978-5-4499-0686-1
© Коллектив авторов, текст, 2020
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020

 

 

 
ПРЕДИСЛОВИЕ 

Учебное пособие рассчитано на студентов строительных и автодорожных 
специальностей вузов, изучающих курс «Инженерная геодезия». 
Цель изучения курса состоит в приобретении студентами системы знаний, 
умений и навыков, позволяющие им самостоятельно выполнять комплекс топографических, съемочных и инженерно-геодезических работ, связанных с изысканиями, проектированием и строительством инженерных сооружений. Учебный 
материал представлен с учетом современных достижений геодезической науки и 
производства по принципу последовательного изложения основных теоретических 
и практических вопросов — от общих к частным. 
Учебное пособие состоит из двух частей, включающие пять разделов. 
В первой части пособия изложены основные положения геодезии, даны понятия карты и плана и способы решения инженерных задач по картам и планам. 
Приведены общие принципы организации геодезических работ, методики выполнения геодезических измерений и обработки их результатов, дано описание основных геодезических приборов, их поверок и юстировок. Представлены сведения из 
теории погрешностей измерений в объеме, необходимом для обработки данных 
измерений и оценки точности полученных результатов. Рассмотрены основные 
системы координат, применяемые при производстве съемочных и разбивочных 
работ на местности. Дана классификация государственных геодезических опорных 
сетей, геодезических сетей сгущения и съемочных сетей, изложены способы создания съемочного обоснования и производства крупномасштабных топографических съемок. 
Многие вопросы основ геодезии изложены достаточно подробно, что позволяет использовать пособие при изучении курса геодезии студентами различных 
специальностей. 
Вторая часть пособия посвящена инженерно-геодезическим работам при 
изысканиях, проектировании и строительстве сооружений. Рассмотрены вопросы 
создания геодезических опорных, съемочных и разбивочных сетей на площадке 
строительства, основные принципы геодезических разбивочных работ, способы 
перенесения в натуру проектов строительства. Изложены методы геодезических 
работ на всех этапах процесса строительства, включая наблюдения за деформациями зданий и сооружений. Приведены сведения о геодезическом обеспечении земельного кадастра, вычислении площадей земельных участков, выносе в натуру и 
определении границ землепользования. 
Подробно рассмотрены вопросы геодезических изысканий трасс автомобильных дорог, расчета и разбивки на местности простых и сложных закруглений, 
нивелирования трассы с построением профиля, геодезического обслуживания разбивки земляного полотна и верхнего строения дороги. Представлены разделы по 
организации и выполнению геодезических работ при изысканиях и строительстве 
мостов и подземных коммуникаций, изложены требования правил техники безопасности при ведении работ на строительных объектах. 
Часть первая учебного пособия написана проф. Г. Г. Покладом с участием 
доц. 
С. П. Гриднева, 
часть 
вторая — 
совместно 
проф. 
Г. Г. Покладом, 
доц. Б. А. Поповым и доц. С. П. Гридневым. Общая редакция пособия выполнена 
проф. Г. Г. Покладом. 

3 

 
Авторы выражают благодарность инж. И. С. Гуляеву и сотрудникам ВГАСУ 
доц. Н. И. Самбулову, М. А. Кириенко, Е. С. Ляшенко, Е. М. Сергеевой за помощь 
в подготовке рукописи к изданию, а также рецензентам за ценные рекомендации 
по улучшению содержания учебного пособия. 
Авторы будут признательны читателям, которые пришлют свои отзывы об 
учебном пособии. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ 

ОБЩАЯ ГЕОДЕЗИЯ 

 
Раздел первый 
ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИИ 

Глава 1 
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОДЕЗИИ 

§ 1. Предмет и задачи геодезии 

Геодезия — одна из древнейших наук о Земле. Само название предмета 
(геодезия в переводе с греческого — «землеразделение») указывает, что геодезия 
как наука возникла из практических потребностей человечества, связанных с измерением и разделением земельных участков. Современная геодезия является 
многогранной наукой, решающей сложные научные, научно-технические и инженерные задачи путем специальных измерений, выполняемых при помощи геодезических и других приборов, и последующей математической и графической 
обработки их результатов. 
Геодезия — наука о методах и технике производства измерений на земной 
поверхности, выполняемых с целью изучения фигуры Земли, изображения земной 
поверхности в виде планов, карт и профилей, а также решения различных прикладных задач. 
С развитием человеческого общества, с повышением уровня науки и техники меняется и содержание геодезии. В процессе своего развития геодезия разделилась на ряд самостоятельных научных и научно-технических дисциплин: 
1. Высшая геодезия решает задачи по изучению фигуры и размеров Земли и 
планет, а также по созданию геодезических опорных сетей. При подробном изучении методов решения задач высшей геодезии из нее выделяются в отдельные дисциплины геодезическая астрономия, геодезическая гравиметрия и космическая 
геодезия. 
Геодезическая астрономия занимается вопросами определения исходных 
данных для опорных геодезических сетей на основе наблюдений небесных светил. 
Геодезическая гравиметрия занимается изучением фигуры Земли путем измерения с помощью специальных приборов силы тяжести в отдельных точках 
земной поверхности. 
Космическая (спутниковая) геодезия изучает геометрические соотношения 
между точками земной поверхности с помощью искусственных спутников Земли 
(ИСЗ). 
2. Геодезия, или топография, изучает вопросы, связанные со съемками 
сравнительно небольших участков земной поверхности и их детальным изображением в виде планов и карт. 
3. Картография изучает методы и процессы создания изображений значительных территорий земной поверхности в виде карт различного назначения, технологию их производства и размножения. 
4. Фототопография занимается разработкой методов создания планов и 
карт по фотоснимкам и аэрофотоснимкам местности. 
5. Морская геодезия разрабатывает методы специальных измерений, связанных с картографированием и изучением природных ресурсов дна морей и океанов. 

6 

 
6. Инженерная (прикладная) геодезия занимается изучением методов геодезических работ, выполняемых при изысканиях, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, монтаже оборудования, а также эксплуатации природных 
богатств страны. Инженерная геодезия широко использует методы геодезии, а в 
отдельных случаях — и свои приемы и средства. 

§ 2. Роль геодезии в развитии хозяйства страны 

В своем развитии геодезия опирается на достижения ряда научных дисциплин, в первую очередь математики, физики и астрономии. Математика вооружает геодезию средствами анализа и методами обработки результатов измерений. 
Астрономия обеспечивает геодезию исходными данными для развития геодезических опорных сетей. На основе законов физики рассчитывают геодезические приборы. Успешно используются достижения науки и техники в области 
автоматики, телемеханики и радиоэлектроники, на базе которых конструируются 
геодезические приборы. 
Изучением Земли в различных аспектах занимаются география, геология, 
геоморфология, гравиметрия и геофизика. Поэтому совершенно естественна тесная связь геодезии с этими науками. Знание географии обеспечивает правильную 
трактовку элементов ландшафта, который составляют рельеф, естественный покров земной поверхности (растительность, почвы, моря, реки и т. д.) и результаты 
деятельности человека (населенные пункты, дороги, сооружения, средства связи 
и т. д.) Формы рельефа и закономерности их изменения познаются при помощи 
геологии и геоморфологии. Изучение фигуры Земли связано с исследованиями ее 
внешнего гравитационного поля, которые невозможны без использования законов 
и приборов гравиметрии. 
Применение в геодезии фотоснимков требует знания фотографии. Для качественного графического оформления планов, карт и профилей, чертежей при 
землеустроительном проектировании необходимо изучение правил и приемов топографического черчения. 
Геодезия имеет огромное научное и практическое значение в самых различных сферах народного хозяйства. 
Исследование околоземного и космического пространства требует детального изучения внешнего гравитационного поля Земли и распределения масс в ее теле, поэтому роль геодезии в решении задач космических исследований 
чрезвычайно велика. Геодезические измерения широко используются в современных научных исследованиях по изучению внутреннего строения Земли и процессов, происходящих на ее поверхности и в недрах. С их помощью фиксируются 
величины вертикальных и горизонтальных тектонических движений земной коры, 
изменения береговых линий морей и океанов, колебания уровней последних и т. п. 
Для обеспечения непрерывного роста производительных сил страны важно 
изучение ее территории в топографическом отношении, что осуществляют с помощью карт и планов, создаваемых по результатам геодезических работ. Карты 
являются основой для отображения результатов научных исследований и практической деятельности в области геологии, географии, геофизики и других наук. 
Карты различного назначения и содержания являются средством познания природы и жизни на Земле, источником разнообразных сведений о мире. 
Геодезия играет важную роль в решении многих задач хозяйства страны: 
при изысканиях, проектировании и строительстве самых различных сооружений, 

7 

 
при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых, при планировке, 
озеленении и благоустройстве населенных пунктов, земле- и лесоустройстве, осушении и орошении земель, при наблюдениях за деформациями сооружений и т. д. 
Большое значение имеют результаты топографо-геодезических работ в сельском хозяйстве. Планы, карты и цифровые модели местности используются для 
отвода земельных участков, уточнения и изменения границ землепользований, 
внутрихозяйственной организации территорий сельскохозяйственных предприятий, проведения почвенных, геоботанических и др. обследований и изысканий, 
проектирования и вынесения в натуру проектов сельскохозяйственных объектов 
и решения других задач. 
Важнейшая роль отведена геодезии в проведении государственного земельного кадастра, данные которого служат для рационального использования земель 
и их охраны, регулирования земельных отношений, планирования сельскохозяйственного производства, обоснования размеров платы за землю, оценки хозяйственной деятельности, а также осуществления других мероприятий, связанных с 
использованием земель. 
Велика роль геодезии в обороне страны. Карты — «глаза армии» — используются для изучения местности, отражения на ней боевой обстановки и разработки планов проведения боевых операций, при стрельбе по невидимым целям 
и возведении военно-инженерных сооружений. Значение геодезических данных 
особенного возросло в связи с применением военной ракетной техники. Наряду с 
широким использованием готовой геодезической продукции — планов и карт — 
в современной боевой обстановке нельзя обойтись без геодезических измерений. 
Поэтому некоторые рода войск имеют в своем составе геодезические подразделения. 

§ 3. Краткие сведения из истории геодезии 

Возникновение геодезии относится к глубокой древности, когда появилась 
потребность изучения земной поверхности для хозяйственных целей. Еще задолго 
до нашей эры в Египте, Месопотамии, Китае и Греции геодезия играла важную 
роль в вопросах землепользования и инженерного строительства каналов, дамб, 
пирамид и других сооружений. 
Уже в древности геодезия решала не только практические, но и чисто научные задачи. Представления о форме Земли основывались на научных наблюдениях 
за явлениями природы. Пифагор и Аристотель считали Землю шарообразной, Эратосфен (276–194 гг. до н. э.) вычислил окружность Земли (около 40 тыс. км), что 
почти совпадает с ее современным значением. 
Первое упоминание о геодезических работах в нашей стране относится ко 
времени Киевской Руси. В летописи 996 года имеются указания о порядке использования земли. Еще одним документом является подпись на так называемом Тьмутараканьском камне, которая свидетельствует, что в 1068 году князь Глеб измерил 
расстояние длиной около 20 км между Керчью и Таманью по льду через Керченский пролив. Простейшие геодезические измерения применялись в XIII–XV вв. 
при земельной переписи, где длины линий измерялись веревкой, а углы вообще не 
измерялись. В XVI веке межи между владениями устанавливались по специальному наказу, по которому работу требовалось выполнять «землемерием». К этому 
времени относится первая в России книга по геодезии. 

8 

 
Широкое развитие геодезия получила в ХVI веке в связи с новыми запросами экономики зарождавшегося буржуазного общества. На территории Московского государства в XVII веке было проведено описание обмера земли и составлен 
«Большой чертеж» с нанесением рек, дорог и населенных пунктов. 
Новый этап в геодезии открылся с изобретения астрономической трубы в 
начале ХVII века (Янсен, Галилей, Кеплер), уровня, верньера и дальномера. Первые геодезические приборы с оптической трубой — нивелиры появились во второй половине ХVII в. В 1787 году английским механиком Рамсденом был 
изобретен теодолит с оптической трубой. В начале ХVII века голландский ученый 
Снеллиус предложил метод триангуляции для определения с высокой точностью 
значительных расстояний на местности. 
В конце ХVII века И. Ньютон на основе открытого им закона всемирного тяготения пришел к выводу, что Земля должна иметь форму шара, сплюснутого у 
полюсов. Начавшиеся в ХVIII веке градусные измерения подтвердили теоретические выводы Ньютона о сфероидичности Земли. 
Научная постановка геодезических работ в России была осуществлена в 
эпоху Петра I. В этот период широкое развитие получили промышленность, мореплавание, военное дело и торговля, что выдвинуло новые требования к геодезическим измерениям и картографированию. В малоизученные районы государства 
были направлены специальные экспедиции для производства съемочных работ. 
Были выполнены первые топографические съемки на Дону, Иртыше, Камчатке и 
Курильских островах. 
В 1739 году был учрежден Географический департамент, руководителем 
которого в 1758–1765 гг. был великий русский ученый М. В. Ломоносов. 
В ХVIII веке в России были созданы первые учебные заведения для подготовки 
геодезистов. В 1779 году создана Межевая школа, преобразованная в 1838 году в 
Межевой институт (ныне МИИГАиК) — высшее учебное заведение по подготовке геодезистов. К первой половине ХVIII века относится начало изготовления в 
России геодезических приборов. 
Начиная с 1765 года проводилось генеральное межевание на территории 
площадью около 300 млн га. Под руководством геодезиста — картографа 
И. К. Кирилова были выполнены большие картографические работы. 
Большой размах получили картографические работы в России после Отечественной войны 1812 г. Значительный вклад в картографирование страны внес созданный в 1822 году Корпус военных топографов. 
В XIX веке были проведены большие по объему работы по построению геодезических опорных сетей и высокоточные градусные измерения по меридиану от 
Северного Ледовитого океана до устья Дуная под руководством русских ученых — геодезистов К. И. Теннера и В. Я. Струве. Эти работы оказали решающее 
влияние на развитие теории геодезии и методов геодезических и астрономических 
работ. 
Важнейшую роль в развитии геодезии в нашей стране сыграл изданный 
15 марта 1919 года Декрет Совнаркома Российской Федерации об утверждении 
Высшего геодезического управления, впоследствии переименованного в Главное 
управление геодезии и картографии (ГУГК). Основной задачей ГУГКа являлось 
сплошное картографирование страны для изучения ее территории в топографическом отношении в целях поднятия и развития производительных сил страны. Для 

9 

 
руководства научно-исследовательскими работами геодезического направления в 
1928 году был создан Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъёмки и картографии (ЦНИИГАиК), которому в 1978 году присвоено 
имя Ф. Н. Красовского — выдающегося ученого — геодезиста. 
Большое внимание было уделено подготовке высококвалифицированных 
специалистов геодезического и землеустроительного профилей. В 1930 году была 
проведена реорганизация Московского межевого института, на базе которого 
были созданы два самостоятельных ведущих вуза страны: Московский геодезический институт (с 1936 г. Московский институт инженеров геодезии, аэросъемки и 
картографии — МИИГАиК, ныне Московский государственный университет геодезии и картографии) и Московский землеустроительный институт (ныне Государственный университет по землеустройству — ГУЗ). Организованный в 
1934 году астрономо-геодезический факультет при Новосибирском инженерностроительном институте явился базой для создания в 1939 году Новосибирского 
института инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии (НИИГАиК), 
ныне Новосибирский государственный университет геодезии и картографии. 
Позднее геодезические и землеустроительные факультеты возникли и при других 
высших учебных заведениях страны. 
Начиная с 20-х годов XX века геодезическая наука и аэрогеодезическое производство получили широкое развитие. На смену традиционным геодезическим 
приборам пришли принципиально новые приборы, создаваемые с использованием 
новейших достижений науки и техники. Разработки приборов направлены на повышение точности и автоматизацию измерений, увеличение производительности 
труда. 
Отечественными геодезистами под руководством Ф. Н. Красовского получены новые параметры фигуры Земли. Создана отечественная школа аэрофотосъемки и фотограмметрии. Как самостоятельная дисциплина геодезической науки 
и техники определилась прикладная геодезия. 
Выдающимся ученым-геодезистом М. С. Молоденским разработана новая 
теория изучения фигуры Земли и ее внешнего гравитационного поля, позволившая 
российской геодезической школе занять ведущие позиции в области решения основной научной проблемы геодезии. 
К настоящему времени геодезической службой выполнены огромные работы по обеспечению территории страны пунктами геодезической опорной сети; завершено картографирование страны в масштабах 1:100 000 — 1:25 000, в большом 
объеме проводятся топографические съемки в масштабе 1:10 000. Высокие темпы 
производства съемочных работ и их высокое качество достигнуты благодаря внедрению и широкому использованию методов аэрофотосъемки. 
Революционным шагом в развитии геодезии является разработка концепции 
перехода топографо-геодезического производства на спутниковые методы определения координат с использованием космических систем ГЛОНАСС/GPS. Широко 
применяемые в настоящее время спутниковые технологии, основанные на использовании постоянно функционирующей системы искусственных спутников Земли, 
позволяет быстро и с высокой точностью определять положение точек на земной 
поверхности. 

10