Геодезия

Наука
Геодезия
Тема	Наука о Земле
Предмет изучения	параметры Земли (фигура, гравитационное поле и т.д.)

Геоде́зия (греч. γεωδαισία — «деление земли», γῆ «Земля» + δαΐζω «делю́») — наука, изучающая физические формы и размеры Земли, а также других планет солнечной системы, изображение их поверхности (в виде планов и карт) и решение геометрических задач строительства и эксплуатации инженерных сооружений, как на поверхности Земли, так и в её недрах. Геодезия связана с хозяйственным основанием Земли, поэтому термин «геодезия» означает «землеразделение» и указывает на первоначальные практические задачи, обусловившие её возникновение.

История

Эратосфен

Потребность в геодезических измерениях и изображении Земли у человечества возникла в глубокой древности и в связи с определением границ земельных участков, их разделением по владельцам, строительством городов, крепостей и ирригационных сооружений. Знания в области геодезии перешли в Древнюю Грецию из Египта. Именно в этих государствах начало формироваться научное направление — геодезия.

В VI веке до н. э. возникли инженерные сооружения: канал, соединяющий Нил и Красное море, оросительные системы, устроенные в долине Нила. Создание сооружений невозможно было без применения геодезических измерений, которые стали отправной точкой в развитии инженерной геодезии.

Первое предположение о форме Земли было высказано древнегреческим философом Пифагором Самосским. Он предположил, что Земля является сферической и вращается вокруг своей оси, вызывая видимое суточное движение звёзд, а также вращается вокруг Солнца в течение года.

Идея гелиоцентрической системы была выдвинута, а затем научно подтверждена Николаем Коперником несколько веков спустя. Формой и размерами Земли также интересовались другие древнегреческие философы и учёные, включая Аристотеля, Архимеда, Эратосфена и многих других. Арабские и туркестанские учёные также внесли свой вклад в исследования формы Земли, среди них Абдул-Малик, Али ибн Муса, Аль-Бируни и многие другие. Например, философ, астроном и геодезист Аль-Бируни из Туркестана в 1023 году определил радиус Земли на основе наблюдений понижения горизонта.

В России геодезия также имеет давнюю историю. В 1068 году измерялось расстояние между городами Тамань и Керчь по Керченскому заливу. Во времена правления Ивана IV от служащих требовали вести документацию и составлять описания областей, в которые они были направлены. Благодаря этому был создан обширный материал, включающий описания и картографические данные для составления карт Московского государства и его прилегающих территорий. Одной из первых созданных карт был «Большой чертёж», точная дата составления которого неизвестна (оригинал и его копия, созданная в 1627 году, не сохранились).

В современной России геодезические работы применяются в различных отраслях, включая строительство, горнодобывающую промышленность, сельское хозяйство и охрану окружающей среды. Современные геодезические и топографические работы выполняются с использованием современных технологий, включая спутниковую геодезию, лазерное сканирование и аэрофотограмметрию. Это позволяет получать более точные и надёжные данные, а также сокращать время выполнения работ. Геодезия имеет большое значение в различных областях деятельности и продолжает развиваться, учитывая современные технологические достижения.

Разделы геодезии

• Высшая геодезия — это наука, которая занимается изучением размеров Земли и других планет. Она включает в себя несколько разделов, каждый из которых фокусируется на конкретных аспектах геодезических исследований:

1. Геодезическая астрономия — это раздел высшей геодезии, который занимается определением данных для геодезических сетей на основе наблюдений небесных светил.
2. Геодезическая гравиметрия изучает фигуру Земли путём измерения силы тяжести в разных точках поверхности.
3. Космическая геодезия изучает геометрические соотношения между точками на земной поверхности с использованием искусственных спутников Земли.

• Картография — это наука, которая изучает методы и процессы создания карт различных территорий земной поверхности. Картографы используют данные, полученные из различных источников, включая геодезические измерения, аэрофотоснимки и спутниковые изображения, чтобы создать точные и информативные карты.

• Фототопография — это раздел геодезии, который занимается разработкой методов создания планов и карт с использованием фотоснимков и аэрофотоснимков местности. С помощью специальных техник обработки фотографий, фототопографы могут создавать детальные изображения земной поверхности, которые затем могут быть использованы для различных целей, включая планирование и проектирование.

• Морская геодезия — это область геодезии, которая разрабатывает методы измерений, связанных с картографированием и изучением природных ресурсов дна морей и океанов. Морские геодезисты используют специальные суда и оборудование для сбора данных о форме морского дна, морских течениях и других географических характеристиках.

• Прикладная геодезия — это раздел геодезии, который занимается изучением методов и техник геодезических работ, применяемых в различных областях, таких как инженерное строительство, монтаж оборудования и изыскания. Геодезисты, работающие в этой области, выполняют измерения и проводят геодезические работы, чтобы обеспечить точность и надёжность в различных проектах и деятельностях.

Основные задачи геодезии

Геоид

• Изучение фигуры Земли и её внешнее гравитационное поле.
• Изучение и составление топографических карт и планов.
• Определение геодезических координат отдельных точек на поверхности Земли.
• Изучение прибрежных участков суши.
• Изучение Земли с помощью аэрофотоснимков.
• Изучение поверхности земли по снимкам из космоса.
• Определение размеров и фигуры Земли.
• Выполнение измерений на поверхности Земли.
• Наблюдение за деформациями земной коры.
• Изучение фигур планет Солнечной системы.

Литература

• Соловьев, А. Н. Основы геодезии и топографии. — СПб.: Лань, 2022. — 240 с.
• Поклад Г. Г., Гриднев С. П. Геодезия : учебное пособие для вузов.. — М. : Академический Проект, 2007. — 592 с. — ISBN 5-8291-0781-3.
• Тетерин Г. Н. История развития геодезии. — Новосибирск: СГГА: Сибирская государственная геодезическая академия, 1999. — 276 с.
• Куштин И. Ф., Куштин В. И. Инженерная геодезия. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. — 417 с. — ISBN 5-222-02134-3.