Геодезия

Геодезия - одна из наук о Земле, занимающаяся определением размеров и формы как всей планеты в целом, так и отдельных ее частей. Современная геодезия изучает также гравитационное поле Земли (см. Гравиметрия), ее внутреннее строение, дрейф континентов и вертикальные движения коры.

Геодезические измерения являются основой при составлении географических и топографических карт, планов земельных угодий. Они необходимы проектировщикам и строителям городов, железных и шоссейных дорог, каналов, плотин, метрополитена, в горном производстве. Геодезистам приходится решать сложнейшие задачи при установке уникального научного оборудования.

Геодезия возникла в глубокой древности в связи с практическими запросами землепользования, составлением карт и определением мест будущих построек.

После того как в античном мире была доказана шарообразность Земли, важной задачей геодезии становится геометрическое измерение размера земного шара путем градусных измерений. Радиус Земли вычисляли по результатам измерения длины дуги произвольного меридиана с разностью широт на концах в 1°. Поскольку направление меридиана и широты концов дуги определялись из астрономических наблюдений, геодезия при решении этой задачи тесно смыкалась с астрометрией.

Первым определил размеры Земли в III в. до н. э. александрийский географ Эратосфен. В IX в. градусное измерение было проведено арабскими учеными. Главная трудность как градусных измерений, так и геодезических работ по составлению карт заключалась в невозможности выполнять линейные измерения по пересеченной местности - через леса, реки, болота, овраги, селения. Эта трудность была преодолена в XVII в. после изобретения голландским ученым В. Снеллиусом метода триангуляции. Для градусных измерений на местности строятся ряды или сети примыкающих друг к другу треугольников. У треугольников измеряются все углы и только одна сторона (у начального треугольника). По этим данным определяются положения всех вершин треугольников. Градусные измерения, выполненные в XVIII в. французскими геодезическими экспедициями в Перу и Лапландии, доказали справедливость закона всемирного тяготения и установили величину теоретически предсказанного И. Ньютоном сжатия Земли в направлении ее оси вращения.

Крупнейшее градусное измерение дуги от берегов Ледовитого океана до устья Дуная, получившей название дуги Струве, было выполнено с 1816 по 1855 г. под руководством русского ученого В. Я. Струве.

Современная геодезия по-прежнему сохраняет два основных направления: выполняет работы для обеспечения нужд народного хозяйства и изучает геометрические особенности Земли как планеты.

В СССР решены многие важные геодезические проблемы: выполнена топографическая съемка всей территории нашей страны, уточнены размеры земного эллипсоида, проведена повсеместная гравиметрическая съемка и др.

Современная геодезия обладает совершенными техническими средствами. Топографические карты составляют по фотоснимкам с самолетов и искусственных спутников Земли. Фотоснимки обрабатывают в лабораториях на фотограмметрических приборах. Эти приборы позволяют определять высоты точек земной поверхности с использованием стереоэффекта без трудоемких измерений на местности. В практику внедрены радио- и светодальномеры, которые устранили сложности при выполнении линейных измерений на пересеченной местности. В связи с этим метод триангуляции уступает ныне место методу трилатерации - геодезическим работам с использованием не угловых, а линейных измерений. С запуском искусственных спутников перед геодезией открылись принципиально новые возможности для изучения планеты Земля (см. Космическая геодезия).