История развития геодезии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Древняя Греция

Практические приемы измерения Земли получили первое теоретическое обоснование в Греции и положили начало геометрии.

Геронт Александрийский (I век н.э.) в сочинении «О диоптре» излагает правила земельной съёмки, описывает диоптру - прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Диоптра Геронта применялась при сооружении зданий, каналов, при измерениях неприступных расстояний. В сочинении «Метрика» Геронт приводит формулы и правила для расчета различных геометрических фигур. Работы Геронта как практические пособия по геодезии прослеживаются в Европе до XVI века.

 Первые карты мира появились у греков в VI в. до н.э. в виде схематических рисунков.

Известный философ Платон ученик Сократа и учитель Аристотеля, представлял землю в виде куба, но идея о шарообразности Земли уже завоёвывала господство. Эту идею признавал Пифагор и его школа (VI в. до н.э.), но закрепил её главенство Аристотель.

Походы Александра Македонского познакомили греков с новыми странами и обогатили уже имевшиеся сведения о Земле. Армию Македонского сопровождали специалисты (бематисты - геодезисты), которые составляли описания маршрутов и карты захваченных территорий.

Ученик Аристотеля Дикеарх Мессинский составил несколько карт мира, положив начало построению картографических проекций. На его картах имеется «диафрагма» - линия, проходящая через Средиземное море от Геркулесовых столбов через о. Родос до восточных окраин Азии; перпендикулярные к ней линии соответствуют современным меридианам. Отсюда появляются названия «долгота» и «широта».

Живший в Александрии, основанной А.Македонским, Эратосфен сумел измерить Землю по меридиану (39690 км), что примерно соответствует современным измерениям (40 000).

Значительные познания в области астрономии, геодезии и географии, позволили ему создать карту Земли, с сетью меридианов и параллелей, которая служила до конца I в.н.э., незначительно меняясь в деталях. Однако географическая сетка Эратосфена не имела в основе научных принципов. Их заложил Гиппарх Никейский - величайший астроном древности. Он первым начал определять местоположение пунктов земной поверхности по астрономическим наблюдениям, ввел географические координаты: назвал расстояние от экватора к полюсам до данного пункта широтой, а расстояние к востоку или к западу от начального меридиана - долготой. Именно Гиппарх окончательно построил геоцентрическую систему мира и все ученые согласились с тем, что Солнце и планеты вращаются вокруг Земли. Позднее эта система была названа системой Птолемея.

Велико значение работ Клавдия Птолемея для практического определения географических координат из астрономических наблюдений. Он ввел термин «топография» для обозначения рельефа, улучшил карту Земли, правильно применил географическую сетку. Карта Птолемея в течение нескольких веков являлась стимулом развития геодезии и картографии - у арабов и в Европе в эпоху Возрождения геодезии. Птолемей создал «Мегале Синтаксис» («Великое сочинение») в 13-ти томах - дело всей его жизни - в которой разработал систему мира с Землей в центре Вселенной. Птолемей считался непогрешимым авторитетом, и его геоцентрическая система мира, поддерживаемая церковью, просуществовала до открытия Николая Коперника. Птолемей заканчивает период научных идей и открытий в древний период. Далее, вплоть до эпохи Возрождения геодезии, геодезия едва сохраняет достижения греков, часто приходя в полный упадок.

 

2.3 Средние века

Период с VI по XV века считается черными страницами в истории человечества.

 Тем не менее, в XI в. в Европе вошел в употребление компас. С конца XII в. итальянцы начали составлять «портоланы», так называемые «компасные карты».

Во время крестовых походов европейцы знакомятся с геодезией арабов. Именно арабы помогли сохранению научных знаний во мраке Средневековья. С VIII в. арабы распространили свое владычество от Инда до Испании, от Кавказа до тропической Азии. Появившись на берегах Средиземного моря, они частично усвоили греческие науки.

С IX в. арабы производили топографические съёмки, выполняли градусные измерения, определяли астрономические пункты, сооружали астрономические обсерватории. В 1004 г. в г. Ургенче (бывшая столица Хорезма) была создана обсерватория, в работе которой принимал известнейший астроном и геодезист Средневековья ал-Бируни. Он первым предложил тригонометрический метод определения расстояний, производил работы по определению размеров земного шара, а также высказал мысль об обращении Земли вокруг Солнца. Ал-Бируни определил радиус Земли - 6342,2 км, (в действительности 6371,11 км).

Так или иначе, труды арабов стояли на значительной высоте по сравнению со средневековой Европой. Кроме того, именно арабы внедрили изобретённый в Китае компас, свою систему вычислений и арабские цифры. В Европе же на протяжении тысячелетия, с VI по XV век, царил полный застой науки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Период возрождения  геодезии (XVI-XVII в.в.)

Период Возрождения геодезии начинается с эпохой Великих географических открытий (последние годы XV века - вторая половина XVI века).Португальцы первыми начинают серию Великих открытий. В 1484 г. португалец Бартоломеу Диаш первый из европейцев пересёк экватор. Христофор Колумб отправился открывать морской путь в Индию, но обнаружил неизвестный материк. 12 октября 1492 г. он достиг небольшого острова и назвал его Сан-Сальвадор, а вышеуказанная дата считается официальной датой открытия Америки. Сам же Колумб до конца своих дней верил в то, что он достиг островов Вест-Индии.

В 1497 г. экспедиция португальца Васко да Гамы обогнула мыс Доброй Надежды и дошла до Калькутты, открыв морской путь в Индию.

В 1498 г. Джон Кабот, генуэзец на английской службе, высадился на острове Ньюфаундленд и открывает побережье североамериканского материка.

В 1519 - 1521 годах Фернан Магеллан совершил первое кругосветное путешествие. Он обогнул Южную Америку с юга, открыл пролив, впоследствии названный его именем, прошел через Тихий океан и достиг Марианских островов. 27 апреля 1521 г. Магеллан погиб в схватке с туземцами на одном из Филиппинских островов. Из 265 человек, отправившихся в экспедицию, домой вернулось всего 18 моряков. Путешествие Магеллана подтвердило не только шарообразность Земли, но и доказало, что Земля вращается вокруг оси с запада на восток. Кроме того, после экспедиции Магеллана картографы стали допускать наличие пролива между Азией и Европой, в дальнейшем открытого Семёном Дежнёвым в 1648 году.

Со II половины 15 в. геодезисты начинают создавать новые картографические проекции, позволяющие без существенных искажений изобразить шарообразную Землю на плоскости.

Использовали и другой путь - создание глобуса. Первый уцелевший и дошедший до нас глобус был создан астрономом и картографом Мартином Бехаймом в 1492 г. в Нюренберге. Лучшим глобусом того времени был глобус Меркатора, созданный в 1541году. Голландский ученый Герард Меркатор выполнил большую работу по устранению ошибок старых карт. Карты Меркатора отличались большой точностью и наглядностью. Меркатора считают основоположником картографии как науки. На карте, созданной им в 1569г., компасные румбы заменены градусной сеткой меридианов и параллелей - проекцией Меркатора. На морских картах эта проекция применяется до сих пор. Меркатор занимался земным магнетизмом и первым указал на несовпадение Северного магнитного полюса с географическим.

В 1552 г. в литературе впервые встречается название «теодолит». Прибор ещё не имел оптических деталей, но им можно было измерять горизонтальные углы. Серийно теодолиты стал создавать английский механик Д. Рамсден с 1787 года. Прибор имел лимб диаметром 90 см и массу 91 кг. Труды Николая Коперника, Иогана Кеплера, Галилео Галилея стали основой создания гелиоцентрической системы мира. Это философское достижение было признано католической церковью только после 1875 года.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Современная геодезия

Современная геодезия решает множество задач. Прежде всего, очевидна ее роль в создании карт больших и малых территорий (соответственно географических и топографических). Но не только: геодезия совместно с астрономией, гравиметрией (наукой об измерении ускорения силы тяжести), геофизикой, геодинамикой и другими науками о Земле позволяет определять геометрические и геофизические параметры планеты, находить вариации скорости ее вращения, учитывать движение полюсов, изучать деформации земной коры, осуществлять прецизионный контроль инженерных сооружений. В отдельные дисциплины выделились морская геодезия, прикладная геодезия, космическая (спутниковая) геодезия. Но при всем разнообразии решаемых задач и областей применения собственно геодезические измерения сводятся к определению всего трех геометрических величин: расстояний, углов и превышений (разностей высот точек). Эти величины могут быть полезны и сами по себе, особенно в прикладной геодезии (на стройплощадках, при разметке местности), но, главное, они позволяют вычислить координаты определяемых точек. Координаты - вот что интересует чаще всего; они нужны и морякам, и авиаторам, и военным, и участникам экспедиций, и строителям.

 

За последние двадцать лет произошел новый качественный скачок, который можно назвать второй революцией в геодезии. Появились глобальные спутниковые системы, кардинально изменившие ситуацию в геодезии и навигации. Они позволяют сразу же, без всяких предварительных измерений, определять координаты любых точек на поверхности Земли и находить расстояние между ними с высокой точностью.

Геодезия играет важную роль в городском и линейном строительстве. Сейчас развитие населенных пунктов и городов, не выполнимо без подробного топографического плана, в котором подробно отображены все подземные коммуникации. На топографических картах также подробно показан рельеф и названия улиц с номера домов.

Геодезические работы предшествуют проектированию как мелких, так и крупных объектов строительства, осуществляют контроль строительства, сопровождают строительство, а при окончании строительства создается исполнительная съемка, в которой четко отображены все деформации и отклонения от проекта.

Также большую роль геодезические работы играют при оформлении земли в собственность. Ведь любая сделка с участками в настоящий момент требуют межевого плана, а составление межевого плана без геодезических работ невозможно. Сейчас изучением геодезии как основной науки занимаются многие колледжи и университеты. На сегодняшний день наука геодезия и деятельность геодезиста - один из самых перспективных и востребованных отраслей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Общество развивается, повышается роль науки и техники, расширяется понятие геодезии, появляются ряд новых задач, которые ставила перед этой наукой жизнь. В наше время геодезия - наука о способах определения рельефа и размеров нашей планеты, изображения земной поверхности на планах и картах, методах проведения геодезических измерений на суше, в акваториях , под землей, в околоземном пространстве и даже уже на других планетах.

«Геодезия представляет одну из полезнейших отраслей знания. Все наше земное существование ограничено пределами Земли, и изучать ее вид и размеры человечеству так же необходимо, как отдельному человеку - ознакомиться с подробностями своего жилья» - так охарактеризовал геодезию выдающийся ученый-геодезист В.В.Витковский .

Геодезия дает множество преимуществ при изучении планеты: определение точного расположения субъектов на плане, возможность создать и посмотреть будущий план объекта на компьютере, с помощью программ создания трехмерного изображения 3D-Max. Проведение геодезических работ а дальнейшем на стадии проектирования помогает с выбором вариантов планировки участка: прямоугольную, диагональную, круговую и др., также позволяет учитывать рельеф на данном участке: неровные поверхности, холмы, склоны, низины, провалы.

Геодезия, как и другие науки, постоянно впитывает в себя достижения математики, физики, астрономии, радиоэлектроники, автоматики и других фундаментальных и прикладных наук. Изобретение лазера привело к появлению лазерных геодезических приборов - лазерных нивелиров и свет дальномеров; кодовые измерительные приборы с автоматической фиксацией отсчетов могли появиться только на определенном уровне развития микроэлектроники и автоматики. Что же касается информатики, то ее достижения вызвали в геодезии подлинную революцию, которая происходит сейчас на наших глазах.