Кафедра «Геодезия, геоинформатика и навигация»

Геодезия как практическая геометрия является базовой учебной дисциплиной для всех специальностей строительного профиля. Неслучайно поэтому кафедра "Геодезия" существует со дня основания МИИТ – с 26 сентября 1896 г. Первый руководитель кафедры – профессор С.М. Соловьев (1862 – 1923 гг.) был одним из основателей Московского инженерного училища ведомства путей сообщения (с 1913 г. Московского института инженеров путей сообщения). Выпускник Константиновского межевого института, закончивший также математический факультет МГУ, С.М. Соловьев был прекрасным педагогом, ученым и организатором. Он написал 15 учебников по геодезии, среди которых выделяется непревзойденный по полноте изложения предмета "Курс низшей геодезии" объемом в 1400 страниц, ставший настольной книгой геодезистов России. Этим трудом открывается школа прикладной геодезии С.М. Соловьёва. Вместе с С.М. Соловьевым работал известный своими трудами по оптике профессор Н.М. Кислов.

На фото: первый состав кафедры

Оба они с 1919 г. приняли активное участие в создании Высшего геодезического управления. Естественно, что кафедра была оснащена лучшими по тому времени геодезическими и фотограмметрическими приборами.

Преподавание геодезии велось в первом и втором семестрах по 3 часа лекций и 4 часа лабораторных работ в неделю.

С 1923 по 1950 г. кафедрой руководил известный ученый-энциклопедист ученик С.М. Соловьёва, профессор А.С. Чеботарев, написавший более 170 научных трудов, в том числе учебники и монографии.

С 1930 по 1932 г. руководство кафедрой осуществлял ученик С.М. Соловьева профессор П.И. Шилов. После выделения Автодорожного факультета МИИТ в 1932 г. в самостоятельный институт П.И. Шилов становится заведующим кафедрой "Геодезия" этого института. Наиболее известным научным трудом П.И. Шилова явилась монография «Способ наименьших квадратов», выдержавшая несколько изданий и ставшая настольной книгой многих поколений геодезистов.

С 1932 по 1935 г. кафедрой заведовал доцент С.А. Крюков, а с 1935 по 1942 гг. ? профессор В.Н. Высоцкий, одновременно возглавлявший кафедру "Геодезия" Транспортной Академии РККА.

С 1942 по 1961 г. кафедрой руководил известный ученый в области геодезического приборостроения профессор К.Н. Смирнов, имеющий более 100 опубликованных работ и изобретений. Под его редакцией выходили III и VII тома фундаментального Справочного руководства по геодезии, издававшегося с 1939 по 1949 г. До 1941 г. он заведовал кафедрой "Геодезия" Военно-инженерной академии и вместе с курсантами в 1941 г. участвовал в сражении под Москвой.

Кроме перечисленных руководителей на кафедре в разное время работали профессора Н.А. Бик, Н.А. Головин, Н.Н. Ширяев, доценты М.П. Хорольский, П.П. Смиренкин, М.Ф. Гунгер, Г.В. Порфирьев, Л.Ф. Ястрембцев, Н.А. Крюков, С.А. Крюков, В.С. Платон, К.М. Болховитянов, Н.А. Афанасьев, П.В. Воронин, А.Г.Быстров, И.Г. Летовальцев, ассистенты В.С. Щербаков, С.С. Фаминская, Г.И. Емельянов, С.И. Китаев, В.В. Брикус, Н.Л. Яндоловский, Ф.Н. Арендс, А.Н. Кислова, Н.А. Тихонов.

На фото: теодолит фирмы Брейтхаупт

С 1962 по 1986 г. кафедрой руководил активный организатор и популяризатор геодезической науки профессор Л.С. Хренов, известный широкому кругу геодезистов, строителей и проектировщиков как автор многочисленных математических и геодезических таблиц. Вице-президент Всесоюзного астрономо-геодезического общества, заместитель председателя Московской городской организации общества "Знание" Л.С. Хренов обладал несомненными организаторскими способностями. За короткий промежуток времени ему удалось создать на кафедре потенциально сильный коллектив ученых и преподавателей и научную школу Л.С. Хренова. Под его руководством успешно защищены 22 диссертации на соискание научной степени кандидата технических наук. Штат преподавателей увеличивается к 1970 г. до 15 человек. На кафедре начинается интенсивная издательская деятельность, ежегодно публикуются учебники, учебные пособия, монографии и порядка 20 – 30 статей по различным вопросам инженерной геодезии. Активизируется научно- исследовательская работа. Устанавливается тесный творческий контакт с ведущими научно-исследовательскими и проектно-изыскательскими организациями ЦНИИ МПС, ЦНИИС, ЦНИИГАиК, Мосгипротрансом, Метрогипротрансом, Мосжелдорпроектом и др.

В 1980 – 1982 г. по инициативе Л.С. Хренова, силами преподавателей кафедры (А.С. Валуев, Ю.В. Визиров, С.И. Матвеев, Г.Г. Незнакомов) были организованы курсы повышения квалификации геодезистов ГлавБамстроя в Братске, Северобайкальске, Тынде, Усть-Куте. Активизируется защита диссертаций. Преподавателями кафедры подготовлены кандидатские диссертации в области планирования и обработки измерений (В.Д. Власов и Н.С. Зайцева), разбивочных и съемочных геодезических работ (Н.Г. Романов, Л.П. Недешева, В.В. Просин, Ю.В. Визиров), исследования деформаций транспортных сооружений (М.Н. Садакова, С.И. Матвеев), наблюдений за движением земной коры (Ф.М. Урманцев), применения аэрофотосъемки и дистанционного зондирования (У.Д. Ниязгулов).

На фото: нивелир

При кафедре более 20-ти лет работал постоянно действующий семинар секции инженерной геодезии и маркшейдерии научно-технического совета Главного управления геодезии и картографии при СМ СССР, на котором было заслушано более 300 докладов по актуальным вопросам науки и производства геодезической отрасли. Семинар "у Хренова", как его называли, по существу выполнял роль делового клуба геодезистов Москвы.

Большое внимание уделяется совершенствованию учебного процесса, регулярно проводятся семинары и конференции преподавателей кафедр геодезии транспортных вузов. В учебный процесс вводятся современные средства обучения и ЭВМ. В 1984 г. создается новая учебная фотограмметрическая лаборатория, оснащенная современными стереофотограмметрическими приборами, ЭВМ и графопостроителями. Большая заслуга в организации лаборатории и модернизации учебного процесса на базе современных достижений аэрофотосъемки и фотограмметрии принадлежит профессору У.Д. Ниязгулову, зав. лабораторией В.В. Легкому, ст. преподавателям Н.М. Галушкину и Н.В. Васильеву.

На фото: учебная фотограмметрическая лаборатория

Зав. кафедрой профессор Л.С. Хренов показывал пример творческой активности. Им опубликовано более 300 научных работ, более 30 учебников и монографий. В 1985 г. ему присваивается почетное звание заслуженного деятеля науки РСФСР.

К научно-исследовательской работе кафедры привлекается большое количество студентов. С 1972 г. при кафедре функционирует студенческое конструкторско-технологическое бюро – СКТБ (руководители: М.Н. Садакова, С.И. Матвеев, Г.Г. Незнакомов). На ежегодные научные студенческие конференции кафедра готовила по 10 – 15 докладов и имела свою секцию. Лучшие доклады выдвигались на городскую и всесоюзную конференции. Многие из них были отмечены наградами. Работы СКТБ кафедры в 1978 и 1982 гг. демонстрировались на выставке НТТМ и были отмечены медалями ВДНХ.

С 1987 по 1992 г. кафедрой руководила доцент Н.С. Зайцева, выпускница геофака Государственного университета землеустройства. На кафедре продолжается разработка новых технологий съемки и разбивки транспортных сооружений с применением современной лазерной и электронной геодезической техники, комбинационных методов измерения расстояний светодальномерами (Г. С. Бронштейн), а также новых программ для уравнивания и обработки геодезических измерений на персональных компьютерах (С.И. Матвеев, Н.С. Зайцева, В.В. Легкий, В.Ф. Волков). В 1990 г. при кафедре организуется МП "Трансгеотехнология". В нем разработана экономичная технология аэрофотосъемки станций и узлов со сверхлегких летательных аппаратов типа мотодельтаплан. С помощью этой технологии под руководством зав. лаборатории, президента секции сверхлёгких летательных аппаратов Московского региона С.М. Камзеева выполнена аэрофотосъемка ряда крупных железнодорожных станций Подмосковья.

С 1992 г. кафедрой заведует профессор, доктор технических наук С.И. Матвеев, выпускник Государственного университета землеустройства. В 1993 г. он подготовил и защитил докторскую диссертацию по обобщению геометрической теории уравнивания инженерно-геодезических построений.

Продолжаются госбюджетные и договорные НИР на объектах МПС и Метростроя. Кафедра ведет важную для города работу по мониторингу земной поверхности и поверхностных сооружений над строящейся Люблинско-Дмитровской линией метро. Результаты мониторинга используются для принятия своевременных мер по недопущению опасных неравномерных деформаций сооружений. Разрабатываются перспективные геоинформационные технологии съемки железнодорожных станций с помощью кодовых электронных тахеометров и геодезических приемников спутниковых навигационных систем.

Продолжается разработка и комплектование библиотеки программ обработки геодезической информации, включающей программы уравнивания геодезических сетей, построения цифровых моделей местности и рельефа, обработки результатов съемки и др. Предполагается использовать их как основу для создания геоинформационных систем железнодорожного транспорта и для автоматизированного проектирования сооружений железнодорожного транспорта.

На фото: работа СКТБ кафедры

Учебный процесс ведется на факультетах: "Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство", "Промышленное и гражданское строительство", "Мосты и тоннели", "Управление процессами перевозок", "Экономика строительства", а также на двух вечерних факультетах и в Международном институте. Кроме инженерной геодезии, читаемой на первом курсе, кафедра ведет спецкурс инженерной геодезии на факультетах "Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство" и "Мосты и тоннели", курс метрологии, стандартизации, сертификации и курс информатики на факультете "Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство". Для специализации "Геоинформатика" также преподаются "Геоинформационные технологии на железнодорожном транспорте", "Основы геоинформатики", "Цифровая картография", "Цифровая фотограмметрия". Ведется работа по компьютеризации учебного процесса. Под руководством доц. Н.С. Зайцевой составлены программы обучающего типа. В учебном процессе, кроме традиционных курсов, постепенно вводятся перспективные элементы геоинформационных технологий, основанных на применении современной измерительной техники, цифровом представлении и хранении моделей местности, автоматизированном построении карт, планов и проектов сооружений.

За прошедшие 100 лет курс обучения в аудиториях и лабораториях кафедры прошли более 70 тысяч выпускников МИИТ.

На фото: подготовка аэрофотоаппарата к работе

Кроме вышеупомянутых преподавателей кафедры "Геодезия", также хочется с благодарностью вспомнить ассистентов В. В. Буша, В.Ю. Флоринского, А.М. Саара, А.С. Грушина, В.Ю. Малахова, В.Ю. Кемница, П.Е. Карамнова, преподавателей с других кафедр – профессоров М.В. Кокина и В.Б. Мещерякова. Много теплых слов можно сказать в адрес заведующих лабораторией В.В. Юрченко, В.В. Сагуна, оптика-механика В.Н. Горбатова, старших лаборантов О.Н. Знаевой, А.С. Макаровой, преподавателей-совместителей – ведущих специалистов Ф.Д. Рабиновича (Мосгипротранс), С.Е. Чекулаева (ЦНИИОМТП), А.В. Воробьева (Метрогипротранс), О.Н. Мамаева (ГУГК), А.И. Орлова (МИИЗ), Р.К. Андреева (Гипрогор) и др. С благодарностью вспоминаем многолетнее руководство геополигоном в Ногинске Ю.Е. Борисова, В. Е. Муравьева, воспитательную работу преподавателей кафедры физвоспитания и спорта В.В. Морозова, Л.М. Даренкову, Т.Г. Лаврентьеву и др.

В ночь с 10 на 11 ноября 1995 г. при пожаре первого корпуса Университета больше всего пострадали кафедры "Управление процессами перевозок" и "Геодезия". Кафедра "Геодезия" лишилась значительной части приборного парка. В этот трагический момент кафедра нашла поддержку Роскомзема, Федеральной службы геодезии и картографии, ЦНИИГАиК, учебных заведений: Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК), Российского университета дружбы народов, Московского государственного института леса, Московского института природообустройства, Московского института коммунального хозяйства и строительства; проектно-изыскательских институтов: ГСПИ-1, Мосгипротранса, Мосжелдорпроекта, Федерального кадастрового центра "Земля", фирмы "Leica". Всем им кафедра выражает свою глубокую признательность!

После ремонта Университета в сентябре 1996 г. кафедра вернулась в обновленные помещения и отметила вместе с МИИТ свое столетие.

По проекту А.С. Матвеева класс оснащается локальной вычислительной сетью, включающей сервер, станции сканирования и обработки растровых и векторных изображений и рабочие станции для обучения пользования клиентской частью геоинформационных систем. В нем ведутся исследования и адаптация основных инструментальных ГИС-оболочек для целей железнодорожного транспорта. Эти работы проводятся в тесном творческом контакте со специальными кафедрами факультетов "Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство", "Промышленное и гражданское строительство", "Мосты и тоннели", "Техническая кибернетика", "Управление процессами перевозок", Департаментом пути и сооружений МПС, Научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта и железнодорожной автоматики, дистанциями Московской железной дороги, МГУ им. М.В. Ломоносова, Московского государственного университета геодезии и картографии, Роскомземом, Федеральным кадастровым центром "Земля", ГосГИС-центром, ГИС-ассоциацией, Международной академией информатизации и другими организациями.

За два года кафедра значительно продвинулась вперед в деле применения геоинформационных систем и технологий на железнодорожном транспорте и в учебном процессе.

На факультете «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство» разработали и утвердили учебный план специализации в области геоинформатики, подготовлены кадры преподавателей в этой области. Эти достижения были замечены руководством Университета и Министерства путей сообщения, в результате чего название кафедры было приближено к содержанию нового перспективного направления информационных технологий. С июля 1997 г. решением Ученого совета Московского государственного университета (МИИТа) кафедра получила новое название «Геодезия и геоинформатика». С этого момента на кафедре формируется научная школа связанная с разработкой новейших геоинформационных и спутниковых технологий железнодорожного транспорта. Школа функционирует с 1997 года, с момента переименования кафедры «Геодезия» в кафедру «Геодезия и геоинформатика», введения на специальности 290900 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство» специализации 290904 – Геоинформатика, открытия при кафедре аспирантуры и докторантуры по новой научной специальности 25.00.35 – Геоинформатика.

В 2007 году школа отмечает свой первый десятилетний Юбилей, который она подтвердила организацией Международной конференции «Проблемы геоинформатики и спутниковой навигации железнодорожного транспорта». В этом же году кафедра добавила к своему названию слово «навигация» и с апреля 2007 года стала первой кафедрой геодезии, геоинформатики и навигации в России.

Большая часть научных трудов школа реализует через созданный при кафедре объединённый Научно-образовательный центр "Геоинформационные и спутниковые технологии железнодорожного транспорта" (НОЦ ГиСТЖДТ). В работе центра, кроме сотрудников кафедры, в плане творческого сотрудничества, принимают участие известные учёные других организаций, такие как профессор, д.т.н. В.А. Коугия (ПГУПС), доктора наук В.И. Кафтан и С.С. Нехин (ЦНИИГАиК). Центр имеет тесную творческую связь с отделением геоинформационных технологий ВНИИАС.

В творческий коллектив Центра в настоящее время входят: 9 докторов, 14 кандидатов наук, 7 аспирантов, 10 магистров, 14 магистрантов, инженеры и сотрудники кафедры. В рамках подготовки кадров высшей квалификации центром подготовлено по специальности 25.00.35 – Геоинформатика 3 доктора технических наук и 14 кандидатов технических наук.

В действующий состав школы сегодня входит 8 докторов: д.т.н. С.И. Матвеев, д.г.н. В.В. Глушков, д.т.н. Ю.А. Ерохин, д.т.н. В.Я. Цветков (все профессора кафедры «Геодезия, геоинформатика и навигация» МИИТ), д.т.н. В.А. Коугия (ПГУПС), д.т.н. В.И. Кафтан и д.т.н. С.С. Нехин (ЦНИИГАиК), И.Н. Розенберг (НИИАС); 2 докторанта: М.М. Железнов и А.С. Матвеев (МИИТ), 10 кандидатов технических наук: Г.С. Бронштейн, В.Д. Власов, Ю.В. Визиров, П.Д. Кужелев, У.Д. Ниязгулов, А.Д. Тихонов (МИИТ), А.А. Батраков, С.Е. Гурин (ООО «КОМПАС»), А.И. Спиридонов (ЦНИИГАиК); 7 аспирантов, 10 магистров и 14 магистрантов.

Научная школа имеет 3 основных направления исследований:

Геоинформатика железнодорожного транспорта

Руководителями этого направления являются: д.т.н. С.И. Матвеев, д.т.н. В.Я. Цветков, рук. отделения геоинформационных технологий ВНИИАС, д.т.н. И.Н. Розенберг.

Направление представлено следующими основными публикациями:

• Б.А. Лёвин, В.М. Круглов, С.И. Матвеев, В.Я. Цветков, В.А. Коугия. Геоинформатика транспорта. М.: ВИНИТИ РАН, 2006, 336 с.
• С.И. Матвеев, В.А. Коугия, В.Я. Цветков. Геоинформационные системы и технологии на железнодорожном транспорте. М.: Маршрут, 2002, 208 с. Первая монография в России по данному направлению
• Розенберг И.Н., Старостина Т.А, Решение задач размещения с нечёткими данными с использованием геоинформационных систем. М.: Научный мир, 2006, 208 с.
• Матвеев С.И., Михайлов С.В., Розенберг И.Н. и др. Концепция и программа атласа железных дорог России (170 лет железным дорогам России). М.:ИПЦ ДИК, 2007, 58 с.

Спутниковая навигация железнодорожного транспорта

Это направление возглавляют: д.т.н. С.И. Матвеев, д.г.н. В.В. Глушков, д.т.н. В.А. Коугия, д.т.н. Ю.А. Ерохин.

Направление представлено следующими основными публикациями и патентами:

• Матвеев С.И, Коугия В.А. Высокоточные цифровые модели пути и спутниковая навигация железнодорожного транспорта. М.: Маршрут, 2005, 288 с. Первая монография в мире по данному направлению
• Лёвин Б.А., Круглов В.М., Матвеев С.И., Цветков В.Я., Коугия В.А. Геоинформатика транспорта. М.: ВИНИТИ РАН, 336 с.
• Глушков В.В., Насретдинов К.К., Шаравин А.А. Космическая геодезия: методы и перспективы развития. М.: Институт политического и военного анализа, 2002, 448 с.
• Ерохин Ю.А. Патент на изобретение «Устройство для управления движением поездов с помощью искусственных спутников Земли. № 2092355, приоритет от 26,05,1992 г.
• Ерохин Ю.А. Патент на изобретение «Способ совмещённой радиосвязи и навигации и устройство для его реализации для железнодорожного транспорта». № 2108252, приоритет от 4,04,1996 г.
• Глушков В.В., Насретдинов К.К. Способ создания космической геодезической сети. Патент на изобретение № 2124217 с приоритетом от 6 мая 1997 г.
• С.И. Матвеев, В.М. Круглов и др. Способ определения эталонной координатной модели железнодорожного пути и устройство для его осуществления. Патент на изобретение № 2287187 с приоритетом от 6 апреля 2005 г. Изобретение пионерного класса.

Дистанционное аэрокосмическое зондирование и лазерная локация объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта

Направление возглавляют: д.т.н. С.И. Матвеев, д.т.н. С.С. Нехин, д.т.н. В.Я. Цветков, Рук. центра ОНИИЦ ГСТЖТ, к.т.н. М.М. Железнов.

Представлено следующими основными публикациями и патентами:

• Матвеев С.И., Коугия В.А., Цветков В.А. Геоинформационные системы и технологии на железнодорожном транспорте. М.: Маршрут, 2002, 208 с.
• Савиных В.П., Цветков В.Я. Геоинформационный анализ данных дистанционного зондирования. М.: Картгеоцентр – Геодезиздат, 2001, 228 с.
• Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. (под ред. С.С. Нехина). М.: ЦНИИГАиК, 2002, 100 с.
• Василейский А.С. Железнов М.М., Зиман Я.Л. Алгоритмы координатной привязки космических видеоданных по навигационным измерениям.//Изв. Вузов. Приборостроение. 2003, Т. 46, №4, С. 37-43.
• Железнов М.М., Зиман Я.Л. Программное обеспечение определения в космическом полёте взаимной ориентации съёмочного устройства дистанционного зондирования и аппаратуры астроориентации // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004610190, Роспатент, Москва, 14 января 2004 г.
• Аванесов Г.А., Баринов И.В., Железнов М.М. и др. Авиционная оптико-электронная система наблюдения и регистрации // Патент Российской Федерации на полезную модель № 2004101140, Роспатент, Москва, 20 января 2004 г.

Основные сведения о школе "Геодезия и геоинформатика":

В учебном процессе преподаватели кафедры стараются использовать последние достижения в области цифрового моделирования местности (системы Глобального спутникового позиционирования: «Глонасс», «GPS»). Для преподавания основных дисциплин по направлению «Землеустройство и кадастр» и дисциплин по направлению «Строительство» и специальности «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» таких, как: «Инженерно-геодезические работы», «Инженерное обеспечение строительства. Геодезия», «Инженерная геодезия и геоинформатика» используется мультимедийный класс, оснащенный локальной вычислительной сетью, включающей сервер, станции сканирования и обработки растровых и векторных изображений и рабочие станции для обучения пользования клиентской частью геоинформационных систем. В нем ведутся исследования и адаптация основных инструментальных ГИС-оболочек для целей железнодорожного транспорта. В классе установлено программное обеспечение «Credo», используемое для цифрового моделирования местности и «Photomode», используемое для обработки аэрофотоснимков и цифрового моделирования рельефа.