Жер өлшеу ғылымы және географиялық координаттарды анықтау

Кіріспе

Нүктелердің орналасуын, арақашықтығын және бұрыштарын анықтау ғылымы. Жерді өлшеу – жер бетіндегі екі немесе үш өлшемді нүктелердің орналасуын және олардың арасындағы арақашықтықтар мен бұрыштарды анықтаудың техникасы, кәсібі, өнері және ғылымы. Бұл нүктелер әдетте Жер бетінде орналасады және олар жиі меншік құқығының карталарын және шекараларын белгілеу үшін, құрылыс үшін жобаланған құрылымдық элементтердің орналасуы сияқты, немесе жер астындағы нысандардың жер бетіндегі орналасуы сияқты мақсаттарда қолданылады. Жерді өлшеумен айналысатын маманды жер өлшеуші деп атайды. Жер өлшеушілер геодезия, геометрия, тригонометрия, регрессиялық талдау, физика, инженерия, метрология, бағдарламалау тілдері және заң салаларымен жұмыс істейді. Олар жалпы станциялар, роботталған жалпы станциялар, теодолиттер, ГНСС қабылдағыштары, ретрорефлекторлар, 3D сканерлер, лидар сенсорлары, радио, инклинометрлер, қолға ұсталатын планшеттер, оптикалық және цифрлық деңгейлер, жер асты локаторлары, дрон, ГИС және жерді зерттеу бағдарламалық қамтамасы сияқты құралдарды пайдаланады. Жерді зерттеу адамзат тарихының басынан бері адамзат қоршаған ортасын дамытудың бір бөлігі болып келген. Ол құрылыстың көптеген түрлерін жоспарлау және іске асыру кезінде қолданылады. Сонымен қатар, көлік, байланыс, карта жасау және жер меншігінің заңдық шектерін анықтау үшін де қолданылады. Ол көптеген басқа ғылыми салалардағы зерттеулер үшін маңызды құрал болып табылады.

Ежелгі тарих

Жерді өлшеу жұмыстары адамдар алғашқы ірі құрылыстарды салғаннан бері жүргізіліп келеді. Ежелгі Мысырда арқанмен өлшеуші адам қарапайым геометрияны қолдана отырып, Нил өзенінің жыл сайынғы тасқынынан кейін шекараларды қайта орнататын. Шамамен 2700 жылға дейін салынған Гизаның Ұлы пирамидасының дерлік толық квадрат пішіні және солтүстік-оңтүстік бағыты, мысырлықтардың жерді өлшеудегі шеберлігін көрсетеді. Грома құралы Месопотамияда (б.з.д. бірінші мыңжылдықта) пайда болған болуы мүмкін. Тарихқа дейінгі Стоунхендж ескерткіші (б.з.д. 2500 шамасында) тарихқа дейінгі жерді өлшеушілердің қада және арқан геометриясын қолдану арқылы салынған. Математик Лю Хуэй алыс объектілерді өлшеу тәсілдерін 263 жылы жарық көрген "Хайдао Суаньцзин" немесе "Теңіз аралы математикалық нұсқаулығы" атты еңбегінде сипаттады. Римдіктер жерді өлшеуді кәсіби мамандық ретінде мойындады. Олар Рим империясының негізгі өлшемдерін белгіледі, мысалы, жаулап алынған жерлердің салық тізімін (300 жылға дейін). Римдік жерді өлшеушілер "громатици" деп аталды. Орта ғасырлық Еуропада шекараны белгілеу, ауылдың немесе қауымның шекараларын сақтау үшін жасалған. Бұл – тұрғындардың тобын жинап, ауыл немесе қауымды аралап, шекаралар туралы ортақ естелік қалыптастыру практикасы болды. Естеліктердің ұзақ сақталуын қамтамасыз ету үшін жас балалар да қатыстырылды. Англияда 1086 жылы Жеңімпаз Уильям "Домсдей кітабын" жасауға тапсырыс берді. Кітапта жер иелерінің аты-жөні, жердің ауданы, сапасы, сондай-ақ аймақтың құрамы және тұрғындары туралы нақты мәліметтер тіркелді. Алайда, кітапта нақты орналасқан жерлерін көрсететін карталар болған жоқ.

Қазіргі заман

Абель Фуллон 1551 жылы жазық үстелді сипаттады, бірақ құрал одан бұрын қолданылған болуы мүмкін, өйткені оның сипаттауы дамыған құралға қатысты. 1620 жылы ағылшын математигі Эдмунд Гунтер Гунтер тізбегін енгізді. Ол жер учаскелерін заңдық және коммерциялық мақсаттар үшін нақты өлшеуге және жоспарлауға мүмкіндік берді. Леонард Диггз 1571 жылы жариялаған «Пантометрия» атты геометриялық еңбегінде көлденең бұрыштарды өлшейтін теодолитті сипаттады. 1576 жылы Джошуа Хабермель (Эрасмус Хабермель) компас және үш аяқты тұғырмен жабдықталған теодолит жасады. 1725 жылы Джонатон Сиссион теодолитке телескопты алғаш рет қосты. XVIII ғасырда геодезияға қажетті заманауи техника мен құралдар пайда бола бастады. Джесси Рамсден 1787 жылы жоғары дәлдікті теодолитті ұсынды. Бұл құрал көлденең және тік жазықтықтағы бұрыштарды өлшеуге арналған еді. Ол өзінің ұлы теодолитін өзі жасаған дәл бөлу машинасының көмегімен құрастырды. Рамсденнің теодолиті құралдың дәлдігінде маңызды қадам болды. Уильям Гаскойн 1640 жылы нысана табу үшін телескопқа орнатылған жіпті (крестті) пайдаланатын құралды ойлап тапты. Джеймс Уотт 1771 жылы қашықтықты өлшеуге арналған оптикалық метрді жасады, ол нүктеге дейінгі қашықтықты анықтау үшін параллактикалық бұрышты өлшеді. Голланд математигі Виллеброрд Снеллиус (Snel van Royen) үшбұрыштарды жүйелі түрде пайдаланудың қазіргі заманғы әдісін енгізді. 1615 жылы ол Алькмар мен Бреда арасындағы, шамамен 72 мильді (116 км) құрайтын қашықтықты өлшеді. Ол бұл қашықтықты 3,5% қателікпен бағалады. Зерттеу 33 үшбұрыштан тұратын төртбұрыштар тізбегін қамтыды. Снелл Жердің қисықтығын ескере отырып, жазық формулаларды түзетудің қалай жүргізілетінін көрсетті. Ол сондай-ақ белгісіз нүктедегі бұрыштарды өлшеу арқылы үшбұрыштың ішіндегі нүктенің орнын анықтау (ресекциялау) қалай есептелетінін көрсетті. Бұл әдіс компасқа тәуелді болатын нүктенің бағытын анықтаудан дәл болатын. Оның жұмысы бақылау нүктелерінің негізгі желісін құру және кейіннен осы желі ішіндегі қосалқы нүктелерді анықтау идеясын қалыптастырды. 1733-1740 жылдар аралығында Жак Кассини және оның ұлы Сезар Францияның алғашқы триангуляциясын жүргізді. Олар меридиан доғасын қайта зерттеді, нәтижесінде 1745 жылы Францияның қатаң принциптерге негізделген алғашқы картасы жарияланды. Осы кезде жергілікті карта жасау үшін триангуляция әдістері жетілді. Тек 18 ғасырдың соңында ғана толыққанды триангуляциялық желілер арқылы бүкіл елдердің картасы жасала бастады. 1784 жылы генерал Уильям Рой басқаратын Ұлыбританияның Ordnance Survey тобы Ұлыбританияның негізгі триангуляциясын бастады. Осы зерттеу үшін алғашқы Рамсден теодолиті жасалды. Зерттеу 1853 жылы аяқталды. Үндістанның Ұлы тригонометриялық зерттеуі 1801 жылы басталды. Үндістан зерттеуінің ғылыми маңызы зор болды. Ол бойлық доғасының қимасын және геодезиялық аномалияны өлшеудің алғашқы дәл нәтижелерін берді. Ол Эверест тауы мен Гималайдың басқа шыңдарын атап, картаға түсірді. Өнеркәсіптік революцияның басталған 19 ғасырдың басында жер өлшеушілік мамандыққа айналды және жоғары сұранысқа ие болды. Мамандық өз жұмысын жеңілдету үшін жаңа, дәл құралдарды жасады. Өнеркәсіптік инфрақұрылымдық жобаларда каналдарды, жолдарды және теміржолдарды салу үшін жер өлшеушілерді пайдаланды. АҚШ-та 1785 жылғы Жер туралы заң Мемлекеттік жерді зерттеу жүйесін құрды. Бұл заң батыс аумақтарын жерді сату үшін бөлудің негізін қалады. PLSS штаттарды қалалар желілеріне бөлді, олар бұдан әрі секцияларға және секциялардың бөліктеріне бөлінді. 1950 жылдардың соңында Geodimeter электронды қашықтықты өлшеу (EDM) құралдарын енгізді. EDM құрылғылары қашықтықты анықтау үшін жарық толқындарының көп жиілікті фазалық ауысуын пайдаланады. Бұл құралдар бірнеше күн немесе апта бойы тізбекті өлшеуді қажет етпей, бірден километрлер арақашықтықтағы нүктелерді өлшеді. Электрониканың жетістіктері EDM құралдарын кішірейтуге мүмкіндік берді. 1970 жылдары бұрыш пен қашықтықты өлшеуді біріктіретін алғашқы құралдар пайда болды, олар тоталь станциялар деп аталды. Өндірушілер біртіндеп қосымша құралдарды жасап, өлшеудің жылдамдығы мен дәлдігін арттырды. Басты жетістіктерге еңіс компенсаторлары, деректерді жазу және бортындағы есептеу бағдарламалары жатады. Алғашқы спутниктік позициялық жүйе АҚШ Әскери-теңіз күштерінің TRANSIT жүйесі болды. Алғашқы сәтті ұшыру 1960 жылы өтті. Жүйенің негізгі мақсаты Polaris зымырандық су асты кемелеріне орналасу туралы ақпарат беру болды. Жер өлшеушілер далалық қабылдағыштарды пайдаланып нүктенің орнын анықтай алатынын анықтады. Спутниктің жеткіліксіз жабылуы және үлкен жабдықтар өлшеуді қиын және дәлсіз етті. Басты қолданылуы қашық жерлердегі беталыстарды орнату болды. АҚШ Әскери-әуе күштері 1978 жылы Global Positioning System (GPS) прототиптік спутниктерін ұсынды. GPS спутниктің үлкен шоқжылдысын және жақсартылған сигнал беруді пайдаланды, бұл дәлдікті арттырды. GPS-тің алғашқы өлшеулеріне стационарлық қабылдағышпен бірнеше сағаттық өлшеулер қажет болды. Кейінірек спутниктер мен қабылдағыштарды жақсарту Real Time Kinematic (RTK) зерттеулерін жүргізуге мүмкіндік берді. RTK зерттеулері бекітілген базалық станция мен екінші жылдамды антеннаны пайдаланып жоғары дәлдікті өлшеулерді қамтамасыз етеді. Жылдамды антеннаның орны қадағаланады.

Abel Foullon described a plane table in 1551, but it is thought that the instrument was in use earlier as his description is of a developed instrument. Gunter's chain was introduced in 1620 by English mathematician Edmund Gunter. It enabled plots of land to be accurately surveyed and plotted for legal and commercial purposes. Leonard Digges described a theodolite that measured horizontal angles in his book A geometric practice named Pantometria (1571). Joshua Habermel (Erasmus Habermehl) created a theodolite with a compass and tripod in 1576. Johnathon Sission was the first to incorporate a telescope on a theodolite in 1725. In the 18th century, modern techniques and instruments for surveying began to be used. Jesse Ramsden introduced the first precision theodolite in 1787. It was an instrument for measuring angles in the horizontal and vertical planes. He created his great theodolite using an accurate dividing engine of his own design. Ramsden's theodolite represented a great step forward in the instrument's accuracy. William Gascoigne invented an instrument that used a telescope with an installed crosshair as a target device, in 1640. James Watt developed an optical meter for the measuring of distance in 1771; it measured the parallactic angle from which the distance to a point could be deduced. Dutch mathematician Willebrord Snellius (a. k. a. Snel van Royen) introduced the modern systematic use of triangulation. In 1615 he surveyed the distance from Alkmaar to Breda, approximately 72 mile (116 km). He underestimated this distance by 3.5%. The survey was a chain of quadrangles containing 33 triangles in all. Snell showed how planar formulae could be corrected to allow for the curvature of the Earth. He also showed how to resect, or calculate, the position of a point inside a triangle using the angles cast between the vertices at the unknown point. These could be measured more accurately than bearings of the vertices, which depended on a compass. His work established the idea of surveying a primary network of control points, and locating subsidiary points inside the primary network later. Between 1733 and 1740, Jacques Cassini and his son César undertook the first triangulation of France. They included a re surveying of the meridian arc, leading to the publication in 1745 of the first map of France constructed on rigorous principles. By this time triangulation methods were well established for local map making. It was only towards the end of the 18th century that detailed triangulation network surveys mapped whole countries. In 1784, a team from General William Roy's Ordnance Survey of Great Britain began the Principal Triangulation of Britain. The first Ramsden theodolite was built for this survey. The survey was finally completed in 1853. The Great Trigonometric Survey of India began in 1801. The Indian survey had an enormous scientific impact. It was responsible for one of the first accurate measurements of a section of an arc of longitude, and for measurements of the geodesic anomaly. It named and mapped Mount Everest and the other Himalayan peaks. Surveying became a professional occupation in high demand at the turn of the 19th century with the onset of the Industrial Revolution. The profession developed more accurate instruments to aid its work. Industrial infrastructure projects used surveyors to lay out canals, roads and rail. In the US, the Land Ordinance of 1785 created the Public Land Survey System. It formed the basis for dividing the western territories into sections to allow the sale of land. The PLSS divided states into township grids which were further divided into sections and fractions of sections. During the late 1950s Geodimeter introduced electronic distance measurement (EDM) equipment. EDM units use a multi frequency phase shift of light waves to find a distance. These instruments eliminated the need for days or weeks of chain measurement by measuring between points kilometers apart in one go. Advances in electronics allowed miniaturization of EDM. In the 1970s the first instruments combining angle and distance measurement appeared, becoming known as total stations. Manufacturers added more equipment by degrees, bringing improvements in accuracy and speed of measurement. Major advances include tilt compensators, data recorders and on board calculation programs. The first satellite positioning system was the US Navy TRANSIT system. The first successful launch took place in 1960. The system's main purpose was to provide position information to Polaris missile submarines. Surveyors found they could use field receivers to determine the location of a point. Sparse satellite cover and large equipment made observations laborious and inaccurate. The main use was establishing benchmarks in remote locations. The US Air Force launched the first prototype satellites of the Global Positioning System (GPS) in 1978. GPS used a larger constellation of satellites and improved signal transmission, thus improving accuracy. Early GPS observations required several hours of observations by a static receiver to reach survey accuracy requirements. Later improvements to both satellites and receivers allowed for Real Time Kinematic (RTK) surveying. RTK surveys provide high accuracy measurements by using a fixed base station and a second roving antenna. The position of the roving antenna can be tracked.

21 ғасыр

Теодолит, жалпы станциялар және RTK GPS зерттеулері қазіргі таңдағы негізгі әдістер болып табылады. Қашықтан зондтау және спутниктік суреттерді пайдалану арзандап, жақсаруда, бұл оларды жиі қолдануға мүмкіндік береді. Көрікті жаңа технологиялардың қатарында үш өлшемді (3D) сканерлеу және лидарға негізделген топографиялық зерттеулер бар. БПҰ технологиясы мен фотограмметриялық бейнелерді өңдеу де кеңінен қолданылуда.

Жабдық

Әлемде қолданылатын негізгі геодезиялық аспаптар – теодолит, өлшеуіш лента, жалпы станция, 3D сканерлер, GPS/GNSS, деңгей және таяқ. Көптеген аспаптар жұмыс істегенде үш аяққа орнатылады. Өлшеуіш ленталар көбінесе кіші қашықтықтарды өлшеу үшін қолданылады. Сондай-ақ 3D сканерлер мен әуеден түсірілген бейнелер де қолданылады. Теодолит – бұрыштарды өлшеуге арналған аспап. Ол көлденең және тік жазықтықтағы бұрыштарды өлшеу үшін екі бөлек шеңбер, протрактор немесе алидада қолданады. Трюниондарға орнатылған телескоп нысанамен тік бағытталады. Жоғарғы бөлік көлденең бағытталу үшін айналады. Тік шеңбер телескоптың вертикальға қатысты бұрышын өлшейді, ол зенит бұрышы деп аталады. Көлденең шеңбер жоғарғы және төменгі пластинадан тұрады. Геодезиялық жұмысты бастағанда, геодезист аспапты белгілі бағытта (курс) бағыттап, төменгі пластинаны бекітеді. Содан кейін аспапты айналдырып, басқа нысаналардың курсын өлшеуге болады. Егер курс белгілі болмаса немесе тікелей бұрышты өлшеу қажет болса, аспапты алғашқы бағытта нөлге келтіруге болады. Ол бастапқы нысан, теодолит және телескоп бағытталған нысан арасындағы бұрышты көрсетеді. Гиротеодолит – гироскопты пайдаланып, анықтама белгілері болмағанда бағытталатын теодолит түрі. Ол жер астындағы жұмыстарда қолданылады. Жалпы станция – теодолиттің электрондық қашықтықты өлшеу құрылғысымен (EDM) жабдықталған жетілдірілген түрі. Жалпы станция көлденең жазықтықта орнатылғанда тегістеуге де қолданылады. Олар пайда болғаннан бері жалпы станциялар оптикалық-механикалық құрылғылардан толық электрондық құрылғыларға ауысты. Қазіргі заманғы жаңа жалпы станциялар қашықтықты өлшеу үшін қолданылатын жарық импульстарын қайтару үшін рефлектор немесе призма қажет етпейді. Олар толық автоматтандырылған, тіпті алыс компьютерге деректерді электрондық пошта арқылы жібере алады және ғаламдық позициялау жүйесі сияқты спутниктік жүйелерге қосыла алады. Нақты уақыт кинематикалық GPS жүйелері геодезиялық жұмыстың жылдамдығын арттырды және қазір нақты уақытта 1 см ± 1 ppm көлденең дәлдікке және тік бағытта 2 см ± 2 ppm дәлдікке жетеді. GPS геодезиясы басқа GPS қолданылымдарынан жабдықтары мен әдістерімен ерекшеленеді. Статикалық GPS екі қабылдағышты ұзақ уақытқа бір орында орналастыруды қажет етеді. Ұзақ уақыт қабылдағыштар спутниктердің орбитасы бойынша өлшемдерді салыстыруға мүмкіндік береді. Спутниктердің орбиталық қозғалысы өлшеу желісіне дұрыс геометриялық түрін береді. Бұл 20 км-ден астам ұзындығы бар дәл негізді құруға мүмкіндік береді. RTK геодезиясы бір статикалық және бір жылжымалы антеннаны қолданады. Статикалық антенна спутниктердің және атмосфера жағдайларының өзгеруін қадағалайды. Геодезист жылжымалы антеннаны қажетті нүктелерді өлшеу үшін пайдаланады. Екі антенна радиобайланыс арқылы статикалық антеннадан жылжымалы антеннаға түзетулерді жіберуге мүмкіндік береді. Жылжымалы антенна GPS сигналдарын өңдеп, өз орнын анықтайды. RTK геодезиясы статикалық әдістерге қарағанда кішірек аумақтарда қолданылады, себебі базадан алыс жердегі жағдайлардың өзгеруі дәлдікті төмендетеді. Геодезиялық аспаптардың әртүрлі қолданысқа сәйкес қасиеттері бар. Теодолиттер мен деңгейлер дамыс елдерде геодезистер емес, көбінесе құрылысшылар қолданады. Құрылысшы салыстырмалы түрде арзан аспапты пайдаланып, қарапайым геодезиялық жұмыстарды орындай алады. Жалпы станциялар көптеген кәсіби геодезистер үшін сенімді және әмбебап құрал болып табылады. Ірі масштабты геодезиялық жұмыстарда GPS пайдалану өнімділікті арттырады, сондықтан олар ірі инфрақұрылымдық жобалар мен деректерді жинау үшін танымал. Бір адам басқаратын роботтандырылған жалпы станциялар телескопты бағыттау немесе деректерді жазу үшін қосымша жұмысшыларсыз өлшеуге мүмкіндік береді. Үлкен аумақтарды өлшеудің жылдам, бірақ қымбат әдісі – GPS және лазерлік сканермен жабдықталған тікұшақты пайдалану. Дәлдікті арттыру үшін геодезистер жерге белгілер орналастырады (шамамен бір-бірінен біршама қашықтықта). Бұл әдіс 5-40 см дәлдікке жетеді (ұшу биіктігіне байланысты). Геодезистер үш аяқтар, аспаптарды орнатуға арналған тұғырлар, бағыттау үшін таяқтар мен белгілер, жеке қауіпсіздік құралдары, өсімдіктерді тазалау құралдары, жер астындағы белгілерді табуға арналған қазғыштар, түрлі беттерге белгілерді орнатуға арналған балғалар және ұзақ қашықтықта байланыс үшін портативті радиостанциялар сияқты қосымша жабдықтарды қолданады.

The main surveying instruments in use around the world are the theodolite, measuring tape, total station, 3D scanners, GPS/GNSS, level and rod. Most instruments screw onto a tripod when in use. Tape measures are often used for measurement of smaller distances. 3D scanners and various forms of aerial imagery are also used. The theodolite is an instrument for the measurement of angles. It uses two separate circles, protractors or alidades to measure angles in the horizontal and the vertical plane. A telescope mounted on trunnions is aligned vertically with the target object. The whole upper section rotates for horizontal alignment. The vertical circle measures the angle that the telescope makes against the vertical, known as the zenith angle. The horizontal circle uses an upper and lower plate. When beginning the survey, the surveyor points the instrument in a known direction (bearing), and clamps the lower plate in place. The instrument can then rotate to measure the bearing to other objects. If no bearing is known or direct angle measurement is wanted, the instrument can be set to zero during the initial sight. It will then read the angle between the initial object, the theodolite itself, and the item that the telescope aligns with. The gyrotheodolite is a form of theodolite that uses a gyroscope to orient itself in the absence of reference marks. It is used in underground applications. The total station is a development of the theodolite with an electronic distance measurement device (EDM). A total station can be used for leveling when set to the horizontal plane. Since their introduction, total stations have shifted from optical mechanical to fully electronic devices. Modern top of the line total stations no longer need a reflector or prism to return the light pulses used for distance measurements. They are fully robotic, and can even e mail point data to a remote computer and connect to satellite positioning systems, such as Global Positioning System. Real Time Kinematic GPS systems have significantly increased the speed of surveying, and they are now horizontally accurate to within 1 cm ± 1 ppm in real time, while vertically it is currently about half of that to within 2 cm ± 2 ppm. GPS surveying differs from other GPS uses in the equipment and methods used. Static GPS uses two receivers placed in position for a considerable length of time. The long span of time lets the receiver compare measurements as the satellites orbit. The changes as the satellites orbit also provide the measurement network with well conditioned geometry. This produces an accurate baseline that can be over 20 km long. RTK surveying uses one static antenna and one roving antenna. The static antenna tracks changes in the satellite positions and atmospheric conditions. The surveyor uses the roving antenna to measure the points needed for the survey. The two antennas use a radio link that allows the static antenna to send corrections to the roving antenna. The roving antenna then applies those corrections to the GPS signals it is receiving to calculate its own position. RTK surveying covers smaller distances than static methods. This is because divergent conditions further away from the base reduce accuracy. Surveying instruments have characteristics that make them suitable for certain uses. Theodolites and levels are often used by constructors rather than surveyors in first world countries. The constructor can perform simple survey tasks using a relatively cheap instrument. Total stations are workhorses for many professional surveyors because they are versatile and reliable in all conditions. The productivity improvements from a GPS on large scale surveys makes them popular for major infrastructure or data gathering projects. One person robotic guided total stations allow surveyors to measure without extra workers to aim the telescope or record data. A fast but expensive way to measure large areas is with a helicopter, using a GPS to record the location of the helicopter and a laser scanner to measure the ground. To increase precision, surveyors place beacons on the ground (about apart). This method reaches precisions between 5–40 cm (depending on flight height). Surveyors use ancillary equipment such as tripods and instrument stands; staves and beacons used for sighting purposes; PPE; vegetation clearing equipment; digging implements for finding survey markers buried over time; hammers for placements of markers in various surfaces and structures; and portable radios for communication over long lines of sight.

Бағдарламалық жасақтама

Жер суреттеушілер, құрылыс мамандары, геоматикалық инженерлер және жалпы станция, GPS, 3D сканерлер және басқа да деректерді жинау құралдарын пайдаланатын азаматтық инженерлер тиімділікті, дәлдікті және өнімділікті арттыру үшін жер суреттеу бағдарламалық жасақтамасын қолданады. Жер суреттеу бағдарламалық жасақтамасы – қазіргі заманғы жер суреттеудің маңызды құралы. Көбінесе, суреттелген жердің жоспарлары мен схемаларын дайындаудың көп бөлігі, тіпті жобалаудың бір бөлігі де жер суреттеушінің өзі жасаса, бүгінде (2021) сурет салу саласында жұмыс істейтін дерлік барлық адам CAD бағдарламалық жасақтамасы мен аппараттық құралдарын компьютерде, сондай-ақ жаңа буын деректер жинау құралдарында пайдаланады. АҚШ Федералды Үкіметі және басқа да елдердің геодезиялық агенттіктері, мысалы, Ұлттық геодезиялық зерттеу және CORS желісі сияқты ұйымдар, геодезистерге жиналған GPS деректерін автоматты түрде түзету және түрлендіруге, сондай-ақ деректердің координаттық жүйелерін алуға мүмкіндік беретін басқа да компьютерлік платформалар мен құралдарды ұсынады.

Техникалар

Жер өлшеушілер бұрыштар мен қашықтықты өлшеу арқылы нысандардың орнын анықтайды. Олардың өлшемдерінің дәлдігіне әсер ететін факторлар да өлшенеді. Содан кейін олар осы деректерді векторлар, бағыттар, координаттар, биіктіктер, аудандар, көлемдер, жоспарлар және карталар жасау үшін пайдаланады. Есептеуді жеңілдету үшін өлшемдер көбінесе көлденең және тік компоненттерге бөлінеді. GPS және астрономиялық өлшеулерге уақыт компонентін өлшеу де қажет.

Қашықтықты өлшеу

Электрондық қашықтықты өлшеу (EDM) лазерлік құрылғылары пайда болғанға дейін қашықтықтар әртүрлі тәсілдермен өлшенген. Американың отарлауға дейінгі тұрғындары қашықтықты анықтау үшін "жебенің ұшуы" терминін қолданған ("жақтан садақтан ұшырылған жебедей", немесе "чероки садағының қанаты"). Еуропалықтар белгілі ұзындықтағы тізбектерді, мысалы Гунтер тізбегін, немесе болаттан немесе инвардан жасалған өлшеуіш таспаларды пайдаланған. Көлденең қашықтықты өлшеу үшін бұл тізбектер немесе таспалар майысу мен салқындауды азайту үшін тартылып, керілген. Қашықтықты температуралық кеңеюге байланысты түзету қажет болды. Сондай-ақ, өлшеу құралын көлденең ұстауға тырысылды. Еңіс бойында өлшегенде, геодезист өлшеуді "бөлшектеуге" (тізбекті бөлуге) мәжбүр болуы мүмкін, яғни тізбектің толық ұзындығынан кіші бір бөлігін қолдануға. Үлкен қашықтықтарды өлшеу үшін перамбулаторлар немесе өлшеу дөңгелектері қолданылған, бірақ олардың дәлдігі төмен болған. Тахеометрия – белгілі мөлшердегі нысанның екі шеті арасындағы бұрышты өлшеу арқылы қашықтықты анықтау ғылымы. Бұл әдіс кейде EDM ойлап табылғанға дейін, қиыр жерлерде тізбекпен өлшеу қиын болғанда қолданылған.

Бұрыш өлшеуіш

Тарихи тұрғыдан алғанда, көлденең бұрыштар компасты пайдалану арқылы магниттік бағыт немесе азимутпен өлшенді. Кейіннен, дәл сызылған дискілер бұрыштық ажыратымдылығын жақсартты. Дискінің үстіне ретикулдары бар телескоптарды орнату, толыққанды байқауға мүмкіндік берді (теодолитке қараңыз). Деңгейлер мен калибрленген шеңберлер тік бұрыштарды өлшеуге мүмкіндік берді. Верньерлер ғасырлар тоғысындағы транзит сияқты градустың үзінді бөлігіне дейін өлшеуге рұқсат берді. Жазық кесте бұрыштарды тіркеу және өлшеудің графикалық әдісін ұсынды, бұл қажетті математикалық есептеулерді азайтты. 1829 жылы Фрэнсис Рональдс октантты өңдеу арқылы бұрыштарды графикалық түрде жазуға арналған шағылыстыратын құралды ойлап тапты. Геодезист фигураның әрбір төбесінен бағытты байқау арқылы фигураның периметрін өлшеуі мүмкін. Соңғы байқау, 180° айырмашылықтан басқа, алғаш байқалған екі нүкте арасында болады. Бұл жабылу деп аталады. Егер бірінші және соңғы бағыттар өзгеше болса, бұл геодезиялық жұмыстағы қателікті көрсетеді, ол бұрыштық қате деп аталады. Геодезист бұл ақпаратты жұмыстың күтілетін стандарттарға сәйкес екенін растау үшін пайдалана алады.

Тегістеу

Биіктікті өлшеудің ең қарапайым әдісі – ауа қысымын пайдаланып биіктікті анықтайтын биіктікөлшегішті пайдалану. Егер жоғары дәлдіктегі өлшемдер қажет болса, дәл деңгейлер (дифференциалдық тегістеу деп те аталады) сияқты құралдар қолданылады. Дәл тегістеу кезінде аспап пен өлшеу таяқшасы арқылы екі нүкте арасындағы өлшемдер тізбегі алынады. Өлшемдер арасындағы биіктік айырмашылықтары қатарынан қосылып, алынып тасталады, нәтижесінде екі нүктенің арасындағы жалғыз биіктік айырмасы шығады. Жаһандық позициялық жүйе (GPS) арқылы спутниктік қабылдағыштармен биіктікті өлшеуге болады. Әдетте, GPS дәстүрлі дәл тегістеуге қарағанда сәл нашаррақ, бірақ ұзақ қашықтықтарда оған жақын нәтиже беруі мүмкін. Оптикалық деңгейді қолданғанда, соңғы нүкте құралдың тиімді диапазонынан шығып кетуі мүмкін. Соңғы нүктелер арасында кедергілер немесе биіктіктің күрт өзгеруі болуы мүмкін. Мұндай жағдайларда қосымша орнатулар қажет. "Бұру" термині деңгейді басқа жерге жылжытып, биіктік өлшемін алуды білдіреді. Деңгейді "бұру" үшін алдымен өлшем алып, таяқша орналасқан нүктенің биіктігін жазу керек. Таяқшаны дәл сол жерде ұстап тұрып, деңгейді таяқша көрінетіндей жаңа жерге жылжыту керек. Жаңа орналасқан жерден өлшем алып, биіктік айырмасын деңгейдің жаңа биіктігін анықтау үшін пайдаланады, сондықтан бұл әдіс дифференциалдық тегістеу деп аталады. Бұл өлшемдер тізбегі аяқталғанға дейін қайталанады. Дұрыс өлшеу үшін деңгей көлденең болуы керек. Сондықтан, егер құралдың көлденең бағыт сызығы таяқшаның негізінен төмен болса, геодезист таяқшаны көре алмайды және өлшем ала алмайды. Таяқшаны әдетте 25 футқа (8 метрге) дейін көтеруге болады, бұл деңгейді таяқшаның негізінен әлдеқайда биік орнатуға мүмкіндік береді.

Орнын анықтау

Жер бетіндегі өз орнының белгілі нүктелердің жанында анықталмаған жағдайда, оны анықтаудың негізгі жолы – астрономиялық бақылаулар. Күнді, Айды және жұлдыздарды бақылаулар навигациялық техникалар арқылы жүргізілуі мүмкін. Аспаптың орны және жұлдызға қатысты бағыты анықталғаннан кейін, бұл бағытты Жер бетіндегі анықтамалық нүктеге көшіруге болады. Бұл нүкте одан әрі бақылаулар үшін база ретінде қолданылуы мүмкін. Нақты зерттеулерге қажетті астрономиялық позицияларды бақылау және есептеу қиын болғандықтан, олар көптеген басқа өлшемдердің негізі болып табылды. GPS жүйесінің енгізілуінен кейін астрономиялық бақылаулар сирек кездеседі, себебі GPS Жер бетінің көп бөлігінде орнын анықтауға жеткілікті мүмкіндік береді.

Анықтама желілері

Көптеген гедезиялық өлшемдер алғашқы қағидалардан туындамайды. Керісінше, көптеген өлшемдер бұрын өлшенген нүктелерге қатысты жүргізіледі. Бұл анықтамалық немесе бақылау желісін құрайды, онда әрбір нүкте жаңа өлшемді бастаған кезде гедезист өзінің орнын анықтау үшін пайдалана алады. Гедезиялық нүктелер әдетте жер бетінде кішкентай қадаларды жерге қағудан бастап, алыстан көрінетін үлкен белгілерге дейін белгіленеді. Гедезистер өз аспаптарын осы нүктеде орнатып, жақын маңдағы нысандарды өлшей алады. Кейде биік, ерекше нысан, мысалы, шпиль немесе радиоантенна, бұрыштарды өлшеу үшін анықтамалық нүкте ретінде есептеледі. Триангуляция – EDM және GPS өлшемдерінен бұрын қолданылған көлденең орналасу әдісі. Ол алыс нысандар арасындағы қашықтықтарды, биіктіктерді және бағыттарды анықтай алады. Гедезияның алғашқы күндерінен бастап, бұл үлкен аумақтардың топографиялық карталарын жасау үшін нысандардың нақты орналасуын анықтаудың негізгі әдісі болды. Гедезист ең алдымен екі нысан арасындағы көлденең қашықтықты білуі керек, ол базалық сызық деп аталады. Содан кейін басқа нысандардың биіктігі, қашықтығы және бұрыштық орналасуы, егер олар бастапқы нысандардың бірінен көрінсе, есептелуі мүмкін. Жоғары дәлдікті транзиттер немесе теодолиттер қолданылды, ал бұрыш өлшемдері дәлдікті арттыру үшін қайталанды. Сондай-ақ, үш өлшемді триангуляцияны қараңыз. Смещение – нысандардың орнын анықтаудың балама әдісі және көбінесе өзен жағалаулары сияқты дәл емес нысандарды өлшеу үшін қолданылады. Гедезист нысанға шамамен параллель екі белгілі нүктені жер бетіне белгілеп, олардың арасында базалық сызықты салады. Кейбір аралықтармен, бірінші сызықтан нысанға дейінгі қашықтық тік бұрышта өлшенеді. Өлшемдерді жоспарға немесе картаға түсіріп, смещение сызықтарының соңғы нүктелерін қосып, нысанды көрсетуге болады. Траверс – кішкентай аумақтарды гедезиялаудың көп қолданылатын әдісі. Гедезист ескі анықтамалық белгіден немесе белгілі бір нүктеден бастап, өлшенетін аумақты қамтитын анықтамалық белгілер желісін орнатады. Олар кейін анықтамалық белгілер мен нысандар арасындағы бағыттар мен қашықтықтарды өлшейді. Көптеген траверстер циклды құрайды немесе екі бұрынғы анықтамалық белгілер арасында байланыс жасайды, сонда гедезист өлшемдерін тексеруі мүмкін.

Few survey positions are derived from the first principles. Instead, most surveys points are measured relative to previously measured points. This forms a reference or control network where each point can be used by a surveyor to determine their own position when beginning a new survey. Survey points are usually marked on the earth's surface by objects ranging from small nails driven into the ground to large beacons that can be seen from long distances. The surveyors can set up their instruments in this position and measure to nearby objects. Sometimes a tall, distinctive feature such as a steeple or radio aerial has its position calculated as a reference point that angles can be measured against. Triangulation is a method of horizontal location favoured in the days before EDM and GPS measurement. It can determine distances, elevations and directions between distant objects. Since the early days of surveying, this was the primary method of determining accurate positions of objects for topographic maps of large areas. A surveyor first needs to know the horizontal distance between two of the objects, known as the baseline. Then the heights, distances and angular position of other objects can be derived, as long as they are visible from one of the original objects. High accuracy transits or theodolites were used, and angle measurements were repeated for increased accuracy. See also Triangulation in three dimensions. Offsetting is an alternate method of determining the position of objects, and was often used to measure imprecise features such as riverbanks. The surveyor would mark and measure two known positions on the ground roughly parallel to the feature, and mark out a baseline between them. At regular intervals, a distance was measured at right angles from the first line to the feature. The measurements could then be plotted on a plan or map, and the points at the ends of the offset lines could be joined to show the feature. Traversing is a common method of surveying smaller areas. The surveyor starts from an old reference mark or known position and places a network of reference marks covering the survey area. They then measure bearings and distances between the reference marks, and to the target features. Most traverses form a loop pattern or link between two prior reference marks so the surveyor can check their measurements.

Датумдық және координаттық жүйелер

Көптеген зерттеулер Жер бетіндегі орналасуын есептемейді, керісінше, нысандардың салыстырмалы орналасуын өлшейді. Дегенмен, көбінесе зерттелген нысандарды сыртқы деректермен, мысалы, шекара сызықтарымен немесе бұрынғы зерттеулердің нысандарымен салыстыру қажет болады. Орналасуды сипаттаудың ең ежелгі тәсілі – ендік және бойлық, көбінесе теңіз деңгейінен биіктік арқылы. Жер өлшеу саласы дамыған сайын, Жердің кішкентай бөліктерін зерттеу үшін математиканы жеңілдету мақсатында Декарт координаталар жүйесі құрылды. Ең қарапайым координаталар жүйесі Жердің жазық екенін және 'датум' (мәліметтердің жекеше түрі) деп аталатын кездейсоқ нүктеден өлшенетінін қабылдайды. Координаталар жүйесі кішкентай аумақтардағы нысандар арасындағы қашықтықтарды және бағыттарды оңай есептеуге мүмкіндік береді. Жердің қисықтығына байланысты үлкен аумақтарда бұрмаланулар пайда болады. Солтүстік бағыты көбінесе датумдағы нақты солтүстік деп анықталады. Үлкен аймақтар үшін Жердің пішінін эллипсоид немесе геоид арқылы модельдеу қажет. Көптеген елдер өз аймақтарындағы қателіктерді азайту үшін бейімделген координаттық тор құрды.

Қателер мен дәлдік

Жер өлшеудің негізгі қағидасы – ешбір өлшем кемелді емес, және әрқашан шағын қателік болады. Сауалнама қателерінің үш классы бар:
Жалпы қателер немесе жаңылыстар: Сауалнама жүргізушінің сауалнама кезінде жасаған қателіктері. Аспапты құлату, нысананы дұрыс бағыттамау, немесе дұрыс емес өлшемді жазу – бәрі жалпы қателіктер. Үлкен жалпы қателік дәлдікті қабылдауға болмайтын деңгейге дейін төмендетуі мүмкін. Сондықтан сауалнама жүргізушілер осы қателіктерді сауалнаманың басында анықтау үшін қосымша өлшемдер мен тәуелсіз тексерулерді қолданады. Жүйелі қателер: Үйлесімді үлгіні ұстанатын қателер. Мысалдарға тізбекке немесе ЭДМ өлшеміне температураның әсері, немесе аспаптың немесе нысана бағанасының еңкейуіне себеп болатын спирт деңгейінің дұрыс реттелмеуі жатады. Белгілі әсері бар жүйелі қателерді өтеуге немесе түзетуге болады. Кездейсоқ қателер: Кездейсоқ қателер – шағын, болдырмауға келмейтін ауытқулар. Олар өлшеу құралдарының, көздің және жағдайдың жетілмеуінен туындайды. Оларды өлшемдердің қосымшалығы арқылы және тұрақсыз жағдайлардан аулақ болу арқылы азайтуға болады. Кездейсоқ қателер бір-бірін жояды, бірақ олардың бір өлшемнен екіншісіне таралып кетпеуін тексеру қажет. Сауалнама жүргізушілер жабдықтарын калибрлеу, жүйелі әдістерді қолдану және анықтамалық желілерін дұрыс жобалау арқылы осы қателерден сақтануға тырысады. Қайталанған өлшемдерді орташалауға болады және кез келген ерекше өлшемдерді жоюға болады. Екі немесе одан да көп нүктеден бір нүктені өлшеу немесе екі түрлі әдісті қолдану сияқты тәуелсіз тексерулер қолданылады, және қателерді екі немесе одан да көп өлшемнің нәтижелерін салыстыру арқылы анықтауға болады, осылайша қосымша өлшемдердің пайдасын тигізеді. Сауалнама жүргізуші жұмыстағы қателіктердің деңгейін есептегеннен кейін, оны түзетуге көшеді. Бұл қателікті барлық өлшемдерге бөлу процесі. Әрбір байқауға оның жалпы қатеге қаншалықты себепкер болуы мүмкін екендігіне қарай салмақ беріледі және осы қатенің бір бөлігі оған пропорционалды түрде бөлінеді. Түзетудің ең көп қолданылатын әдістері – Боудич әдісі, сондай-ақ компас ережесі және ең кіші квадраттар әдісінің қағидасы. Сауалнама жүргізуші дәлдік пен нақтылық арасындағы айырманы білуі керек. АҚШ-та сауалнама жүргізушілер мен инженерлер фут бірлігін қолданады, онда сауалнамалық фут 10-дық және 100-дық бөліктерге бөлінеді. Қашықтықты қамтитын көптеген келісімшарттар сипаттамалары көбінесе осы бірліктерді (125,25 фут) пайдалана отырып көрсетіледі. Дәлдік туралы айтатын болсақ, сауалнама жүргізушілер көбінесе футтың жүзден бір бөлігіне дейін, яғни 1/8 дюймге дейін ұстануға тырысады. Есептеу және карталау толеранттылықтары әлдеқайда аз, мұнда мінсіз жабылуға жақын болу қажет. Жобалар бойынша толеранттылық әр түрлі болғанымен, далада және күнделікті пайдалануда футтың жүзден бір бөлігінен артық жиі қолдануға болмайды.

A basic tenet of surveying is that no measurement is perfect, and that there will always be a small amount of error. There are three classes of survey errors:
Gross errors or blunders: Errors made by the surveyor during the survey. Upsetting the instrument, misaiming a target, or writing down a wrong measurement are all gross errors. A large gross error may reduce the accuracy to an unacceptable level. Therefore, surveyors use redundant measurements and independent checks to detect these errors early in the survey. Systematic: Errors that follow a consistent pattern. Examples include effects of temperature on a chain or EDM measurement, or a poorly adjusted spirit level causing a tilted instrument or target pole. Systematic errors that have known effects can be compensated or corrected. Random: Random errors are small unavoidable fluctuations. They are caused by imperfections in measuring equipment, eyesight, and conditions. They can be minimized by redundancy of measurement and avoiding unstable conditions. Random errors tend to cancel each other out, but checks must be made to ensure they are not propagating from one measurement to the next. Surveyors avoid these errors by calibrating their equipment, using consistent methods, and by good design of their reference network. Repeated measurements can be averaged and any outlier measurements discarded. Independent checks like measuring a point from two or more locations or using two different methods are used, and errors can be detected by comparing the results of two or more measurements, thus utilizing redundancy. Once the surveyor has calculated the level of the errors in his or her work, it is adjusted. This is the process of distributing the error between all measurements. Each observation is weighted according to how much of the total error it is likely to have caused and part of that error is allocated to it in a proportional way. The most common methods of adjustment are the Bowditch method, also known as the compass rule, and the principle of least squares method. The surveyor must be able to distinguish between accuracy and precision. In the United States, surveyors and civil engineers use units of feet wherein a survey foot breaks down into 10ths and 100ths. Many deed descriptions containing distances are often expressed using these units (125.25 ft). On the subject of accuracy, surveyors are often held to a standard of one one hundredth of a foot; about 1/8 inch. Calculation and mapping tolerances are much smaller wherein achieving near perfect closures are desired. Though tolerances will vary from project to project, in the field and day to day usage beyond a 100th of a foot is often impractical.

Түрлері

Жергілікті ұйымдар немесе реттеуші органдар жерді өлшеудің мамандықтарын әртүрлі жіктеуге болады. Негізгі топтар:

Local organisations or regulatory bodies class specializations of surveying in different ways. Broad groups are:
As built survey: a survey that documents the location of recently constructed elements of a construction project. As built surveys are done for record, completion evaluation and payment purposes. An as built survey is also known as a 'works as executed survey'. As built surveys are often presented in red or redline and laid over existing plans for comparison with design information. Cadastral or boundary surveying: a survey that establishes or re establishes boundaries of a parcel using a legal description. It involves the setting or restoration of monuments or markers at the corners or along the boundaries of a parcel. These take the form of iron rods, pipes, or concrete monuments in the ground, or nails set in concrete or asphalt. The ALTA/ACSM Land Title Survey is a standard proposed by the American Land Title Association and the American Congress on Surveying and Mapping. It incorporates elements of the boundary survey, mortgage survey, and topographic survey. Control surveying: Control surveys establish reference points to use as starting positions for future surveys. Most other forms of surveying will contain elements of control surveying. Construction surveying and engineering surveying: topographic, layout, and as built surveys associated with engineering design. They often need geodetic computations beyond normal civil engineering practice. Deformation survey: a survey to determine if a structure or object is changing shape or moving. First the positions of points on an object are found. A period of time is allowed to pass and the positions are then re measured and calculated. Then a comparison between the two sets of positions is made. Dimensional control survey: This is a type of survey conducted in or on a non level surface. Common in the oil and gas industry to replace old or damaged pipes on a like for like basis, the advantage of dimensional control survey is that the instrument used to conduct the survey does not need to be level. This is useful in the off shore industry, as not all platforms are fixed and are thus subject to movement. Foundation survey: a survey done to collect the positional data on a foundation that has been poured and is cured. This is done to ensure that the foundation was constructed in the location, and at the elevation, authorized in the plot plan, site plan, or subdivision plan. Hydrographic survey: a survey conducted with the purpose of mapping the shoreline and bed of a body of water. Used for navigation, engineering, or resource management purposes. Leveling: either finds the elevation of a given point or establish a point at a given elevation. LOMA survey: Survey to change base flood line, removing property from a SFHA special flood hazard area. Measured survey : a building survey to produce plans of the building. such a survey may be conducted before renovation works, for commercial purpose, or at end of the construction process. Mining surveying: Mining surveying includes directing the digging of mine shafts and galleries and the calculation of volume of rock. It uses specialised techniques due to the restraints to survey geometry such as vertical shafts and narrow passages. Mortgage survey: A mortgage survey or physical survey is a simple survey that delineates land boundaries and building locations. It checks for encroachment, building setback restrictions and shows nearby flood zones. In many places a mortgage survey is a precondition for a mortgage loan. Photographic control survey: A survey that creates reference marks visible from the air to allow aerial photographs to be rectified. Stakeout, layout or setout: an element of many other surveys where the calculated or proposed position of an object is marked on the ground. This can be temporary or permanent. This is an important component of engineering and cadastral surveying. Structural survey: a detailed inspection to report upon the physical condition and structural stability of a building or structure. It highlights any work needed to maintain it in good repair. Subdivision: A boundary survey that splits a property into two or more smaller properties. Topographic survey: a survey of the positions and elevations of points and objects on a land surface, presented as a topographic map with contour lines. Existing conditions: Similar to a topographic survey but instead focuses more on the specific location of key features and structures as they exist at that time within the surveyed area rather than primarily focusing on the elevation, often used alongside architectural drawings and blueprints to locate or place building structures. Underwater survey: a survey of an underwater site, object, or area.

Құрылыс аяқталғаннан кейінгі зерттеу: құрылыс жобасының жақында салынған элементтерінің орналасқан жерін көрсететін зерттеу. Мұндай зерттеулер деректерді сақтау, аяқталуын бағалау және төлемдерді жүзеге асыру мақсатында жүргізіледі. Құрылыс аяқталғаннан кейінгі зерттеу "іске асырылған жұмыстың зерттеуі" деп те аталады. Мұндай зерттеулер көбінесе қызыл түспен немесе қызыл сызықтармен белгіленеді және жобалық ақпаратпен салыстыру үшін қолданыстағы жоспарлардың үстіне салынады.

Кадастрлық немесе шекаралық зерттеу: жер учаскесінің шекараларын заңды сипаттама бойынша белгілеу немесе қайта белгілеу. Бұл учаскенің бұрыштарында немесе шекараларында ескерткіштерді орнату немесе қалпына келтіруді қамтиды. Олар темір таяқшалар, құбырлар немесе бетоннан жасалған ескерткіштер, сондай-ақ бетонға немесе асфальтқа орнатылған шегелер түрінде болуы мүмкін.

ALTA/ACSM жер тегі зерттеуі: Америка жер тегі қауымдастығы және Америка жер тегін зерттеу және картаға түсіру конгресі ұсынған стандарт. Ол шекаралық, ипотекалық және топографиялық зерттеулердің элементтерін біріктіреді.

Бақылау зерттеуі: Бақылау зерттеуі болашақ зерттеулер үшін бастапқы нүктелер ретінде қолданылатын анықтамалық нүктелерді белгілейді. Көптеген басқа зерттеу түрлерінде бақылау зерттеулерінің элементтері кездеседі.

Құрылыс және инженерлік зерттеу: инженерлік жобалаумен байланысты топографиялық, орналасу және құрылыс аяқталғаннан кейінгі зерттеулер. Оларға әдеттегі құрылыс-құрылыс тәжірибесінен тыс геодезиялық есептеулер қажет болуы мүмкін.

Деформация зерттеуі: құрылымның немесе нысанның пішіні өзгеруін немесе қозғалуын анықтау үшін жүргізілетін зерттеу. Бірінші кезде нысанның нүктелерінің орналасқан жері анықталады. Кейін белгілі бір уақыт өткен соң, олардың орналасқан жері қайта өлшеніп, есептеледі. Содан кейін екі жиын орналасқан жерлердің арасында салыстыру жүргізіледі.

Өлшемдік бақылау зерттеуі: Бұл тегіс емес немесе көлбеу бетте жүргізілетін зерттеу түрі. Мұнай және газ өнеркәсібінде ескі немесе зақымдалған құбырларды ұқсас құбырлармен ауыстыру үшін қолданылады. Өлшемдік бақылау зерттеуінің артықшылығы – зерттеуді жүргізу үшін қолданылатын құралдың деңгейленуі қажет емес. Бұл теңіз өнеркәсібінде пайдалы, өйткені барлық платформалар бекітілген емес және қозғалуға ұшырайды.

Негізгі зерттеу: құйылған және бекітілген іргетастың орналасқан жері туралы деректерді жинау үшін жүргізілетін зерттеу. Іргетастың учаскелік жоспарда, жер учаскесінің жоспарында немесе бөлімшелік жоспарында рұқсат етілген жерде және биіктікте салынғандығын қамтамасыз ету үшін жасалады.

Гидрографиялық зерттеу: су айдынының жағалауы мен төбесінің картасын жасау мақсатында жүргізілетін зерттеу. Навигация, инженерлік немесе ресурстарды басқару мақсатында қолданылады.

Жазылу: белгілі бір нүктенің биіктігін анықтау немесе белгілі бір биіктікте нүктені орнату.

LOMA зерттеуі: су тасқынының шегін өзгерту, мүлікті арнайы су тасқыны қаупі бар аймақтан алып тастау бойынша зерттеу.

Өлшенген зерттеу: ғимараттың жоспарларын жасау үшін ғимаратты зерттеу. Мұндай зерттеу жөндеу жұмыстары алдында, коммерциялық мақсатта немесе құрылыс процесінің соңында жүргізілуі мүмкін.

Тау-кен зерттеуі: Тау-кен зерттеуіне шахта шахталарын және галереяларын қазуды басқару және тау жыныстарының көлемін есептеу кіреді. Ол тік шахталар мен тар өткелдер сияқты зерттеу геометриясына шектеулер салғандықтан арнайы техникаларды қолданады.

Ипотекалық зерттеу: Ипотекалық зерттеу немесе физикалық зерттеу – жер шекараларын және ғимараттардың орналасқан жерін көрсететін қарапайым зерттеу. Ол жерді басып алуды, құрылыс салуды шектеуді және жақын маңдағы су тасқыны аймақтарын көрсетеді. Көптеген жағдайларда ипотекалық несие алу үшін ипотекалық зерттеу жүргізу қажет.

Фотографиялық бақылау зерттеуі: әуеден түсірілген суреттерді түзету үшін әуеден көрінетін анықтамалық белгілерді құрайтын зерттеу.

Орнату, орналасу немесе белгілеу: нысанның есептелген немесе жоспарланған орны жерге белгіленетін көптеген басқа зерттеулердің бөлігі. Бұл уақытша немесе тұрақты болуы мүмкін. Бұл инженерлік және кадастрлық зерттеудің маңызды бөлігі болып табылады.

Құрылымдық зерттеу: ғимараттың немесе құрылымның физикалық жағдайы мен құрылымдық тұрақтылығы туралы есеп беру үшін егжей-тегжейлі тексеру. Сондай-ақ, оны жақсы күйде ұстауға қатысты қандай да бір жұмыстың жасалуы керектігі айтылады.

Бөлу: мүлікті екі немесе одан да көп кіші мүліктерге бөлетін шекаралық зерттеу.

Топографиялық зерттеу: жер бетіндегі нүктелер мен нысандардың орналасқан жері мен биіктігін зерттеу, контурлық сызықтармен көрсетілген топографиялық карта түрінде ұсынылады.

Қолданыстағы жағдай: Топографиялық зерттеуге ұқсас, бірақ зерттелген аймақтағы негізгі биіктікке назар аударудың орнына, нақты уақыттағы негізгі ерекшеліктер мен құрылымдардың нақты орналасқан жеріне көбірек назар аударады, көбінесе сәулеттік суреттер мен жоспарлармен үйлестіріледі.

Су астындағы зерттеу: су астындағы нысанды, нысанды немесе аумақты зерттеу.

Ұшақ пен геодезиялық зерттеу

Жердің пішіні мен оның ескерілуіне байланысты, жер өлшеу шамамен екі түрге бөлінеді. Жазық жер өлшеу Жердің бетінің жалпақ екенін қабылдайды. Онда Жердің қисықтығы мен шар тәрізді пішіні ескерілмейді. Бұл түрде жер өлшеу сызықтарымен құрылған барлық үшбұрыштар жазық үшбұрыштар деп қарастырылады. Ол Жердің пішінінен туындаған қателердің маңызды болмайтын кішкентай жер өлшеу жұмыстары үшін қолданылады. Геодезиялық жер өлшеуде, биіктіктерді, бұрыштарды, бағыттарды және қашықтықтарды есептеу кезінде Жердің қисықтығы ескеріледі. Бұл түрдегі жер өлшеу әдетте кең аумақты жер өлшеу жұмыстары үшін қолданылады. 100 шаршы мильге (260 шаршы километрге) дейінгі жер өлшеу жұмыстары жазық деп есептеледі, ал одан асып кеткендері геодезиялық болып саналады. Геодезиялық жер өлшеуде биіктіктерге, бағыттарға және басқа да өлшемдерге қажетті түзетулер енгізіледі.

Кадастрлық жер зерттеу

Жерге орналастырушының басты міндеттерінің бірі – жылжымайтын мүліктің шекарасын жерде анықтау. Жерді өлшеуші көршілес жер иелері шекараны қайда белгілеуді қалап жатыр екенін анықтауы тиіс. Шекара заңдық құжаттарда және адвокаттар, инженерлер мен жер зерттеушілер дайындаған жоспарларда белгіленеді. Содан кейін жерге орналастырушы жаңа шекараның бұрыштарына белгілер орнатады. Олар бұрынғы зерттеулерде белгіленген мүліктің бұрыштарын табуы немесе қайта зерттеуі мүмкін. Кадастрлық жер зерттеушілерге үкіметтер лицензия береді. Жерді басқару бюросының (BLM) кадастрлық зерттеу бөлімі АҚШ-та көптеген кадастрлық зерттеулерді жүргізеді. Олар Орман шаруашылығы қызметі, Ұлттық саябақтар қызметі, Армия инженерлік корпусы, Үндістер істері бюросы, Балық және жабайы табиғат қызметі, Мелиорация бюросы және басқа да мекемелермен кеңеседі. BLM бұрын Америка Құрама Штаттарының Жалпы жер басқармасы (GLO) деп аталған. Мемлекеттік жерді зерттеу жүйесі (PLSS) бойынша ұйымдастырылған штаттарда жер зерттеушілер осы жүйе бойынша BLM кадастрлық зерттеулерін жүргізуі керек. Кадастрлық жерге орналастырушылар жиі шекара белгілерін жоятын немесе зақымдайтын жер өзгерістерімен жұмыс істеуге мәжбүр болады. Мұндай жағдайда олар меншік құжатында тіркелмеген мәліметтерді де қарастыруы керек. Бұл сыртқы мәліметтер деп аталады.

Көлемді зерттеу

Көлiмдік есептеу – құрылыс жобаларының бағасы мен шарттарымен айналысатын мамандық. Көлiмдік есептеушi – жобаға қажеттi материалдардың, еңбегiнiң және уақыттың құнын бағалау, сондай-ақ жобаның қаржылық және құқықтық жақтарын басқару саласындағы сарапшы. Көлiмдік есептеушi тапсырыс берушiде немесе мердігерде жұмыс iстей алады және жобаның жоспарлаудан бастап аяқталуға дейiнгi әртүрлi кезеңдерiне қатыса алады. Ұлыбританияда көлiмдік есептеушiлер Chartered Surveyors деп те аталады.

Белгілі геодезиялық зерттеушілер

Кейбір АҚШ президенттері жерді өлшеушілер болған. Джордж Вашингтон мен Авраам Линкольн өздерінің мансабының басында, қызметке кірмес бұрын отарлық немесе шекаралық аумақтарды зерттеген. Фердинанд Рудольф Хасслер АҚШ-та геодезиялық өлшеудің "әкесі" деп есептеледі. Дэвид Т. Аберкромби саяхат тауарлары дүкенін ашудан бұрын жерді өлшеумен айналысқан. Бұл бизнес кейіннен Abercrombie & Fitch өмір салты киім дүкеніне айналды. Перси Харрисон Фосетт – Оңтүстік Американың жартастар арасындағы ормандарын зерттеген британдық геодезист. Ол "Z" қаласын табуға тырысты. Оның өмірбаяны мен экспедициялары "Z қаласының іздері" кітабында баяндалған, кейіннен ол фильмге түсірілді. Ино Тадатака 1800 жылы, 55 жасында қазіргі заманғы геодезиялық техникаларды қолданып, Жапонияның алғашқы картасын жасады.