Место геодезии в науках о Земле

Оглавление

 

 

 

Введение

В современном мире существуют тысячи самых разных наук, образовательных дисциплин, разделов и прочих структурных звеньев. Однако особое место среди всех занимают те, что касаются непосредственно человека и всего, что его окружает. Это система естественных наук. Конечно, все остальные дисциплины тоже важны. Но именно эта группа имеет самое древнее происхождение, а потому и особенное значение в жизни людей.

Целью данной работы является изучение наук о земле в структуре современного естествознания. Для достижения цели ыли поставлены следующие задачи:

- изучить  сущность и методы естествознания

- изучить  составляющие наук о Земле

- выделить  место геодезии в системе наук  о Земле

 

 

1. Сущность и методы естествознания

Ответ на вопрос  сто же собой представляет естествознание прост. Это такие дисциплины, которые занимаются изучением человека, его здоровья, а также всей окружающей среды: почвы, атмосферы, Земли в целом, космоса, природы, веществ, составляющих все живые и неживые тела, их превращений 1

Изучение естественных наук было интересно людям с древности. Как избавиться от болезни, из чего состоит тело изнутри, почему светят звезды и что они собой представляют, а также миллионы подобных вопросов - это то, что интересовало человечество с самых истоков его возникновения. Ответы на них и дают рассматриваемые дисциплины. Поэтому на вопрос о том, что такое естественные науки, ответ однозначен. Это дисциплины, которые изучают природу и все живое

Можно выделить несколько основных групп, которые относятся к естественным наукам:

1. Химические (аналитическая, органическая, неорганическая, квантовая, физколлоидная химия, химия элементоорганических соединений).
2. Биологические (анатомия, физиология, ботаника, зоология, генетика).
3. Физические (физика, физическая химия, физико-математические науки).
4. Науки о Земле (астрономия, астрофизика, космология, астрохимия, космическая биология).
5. Науки о земных оболочках (гидрология, метеорология, минералогия, палеонтология, физическая география, геология).

Здесь представлены только основные естественные науки. Однако следует понимать, что каждая из них имеет свои подразделы, отрасли, побочные и дочерние дисциплины. И если объединить все их в единое целое, то можно получить целый естественный комплекс наук, исчисляемый сотнями единиц.

Разумеется, ни одна дисциплина не может существовать изолированно от других. Все они находятся в тесном гармоничном взаимодействии друг с другом, формируя единый комплекс. Так, например, знания по биологии были бы невозможны без использования технических средств, сконструированных на основах физики.

При этом превращения внутри живых существ изучить невозможно без знаний по химии, ведь каждый организм - это целая фабрика реакций, происходящих с колоссальной скоростью.

Взаимосвязь естественных наук прослеживалась всегда. Исторически сложилось так, что развитие одной из них влекло за собой интенсивный рост и накопление знаний в другой. Как только стали осваиваться новые земли, открываться острова, участки суши, так сразу получили развитие и зоология, и ботаника. Ведь новые места обитания были заселены (пусть и не все) неизвестными ранее представителями рода человеческого. Таким образом, тесно связались воедино география и биология.

 Если говорить об  астрономии и смежных с ней  дисциплинах, то невозможно не  отметить тот факт, что развивались  они благодаря научным открытиям  в области физики, химии. Конструирование  телескопа во многом определило  успехи в данной области.

Подобных примеров можно привести массу. Все они иллюстрируют тесную взаимосвязь между всеми естественными дисциплинами, составляющими одну огромную группу. Ниже рассмотрим методы естественных наук.

Прежде чем остановиться на методах исследования, которыми пользуются рассматриваемые науки, следует обозначить объекты их изучения. Ими являются:

• человек;
• жизнь;
• Вселенная;
• материя; Земля.

Каждый из этих объектов имеет свои особенности, и для их изучения необходимо подбирать тот или иной метод. Среди таковых, как правило, выделяют следующие:

1. Наблюдение - один из самых простых, эффективных и древних способов познать мир.
2. Эксперимент - основа химических наук, большинства биологических и физических дисциплин. Позволяет получить результат и по нему сделать вывод о теоретической основе.
3. Сравнение - данный метод основан на использовании исторически накопленных знаний по тому или иному вопросу и сравнении их с полученными результатами. На основании анализа делается вывод о новшестве, качестве и прочих характеристиках объекта.
4. Анализ. Данный метод может включать в себя математическое моделирование, систематику, обобщение, результативность. Чаще всего является итоговым после ряда других исследований.
5. Измерение - используется для оценки параметров конкретных объектов живой и неживой природы.

 

 

2. Науки о Земле

Науки о Земле - одна из основных слагаемых естествознания. Всестороннее исследование прошлого и настоящего нашей планеты, а также прогноз эволюции природной обстановки на обозримое будущее, является их основной задачей. 2

К дисциплинам, позволяющим узнать больше о нашем доме, имя которому - Земля. можно отнести:

• геологию;
• метеорологию;
• климатологию;
• геодезию;
• географию;
• гидрохимию;
• картографию;
• минералогию;
• сейсмологию;
• почвоведение; палеонтологию;
• тектонику и прочие.

Далее рассмотрим и кратко охарактеризуем кратко некоторые из них.

Обширная группа дисциплин, именуемая как «геологические науки», подразделяется по-разному. Распространено деление на три части: 1) собственно геологические дисциплины - минералогия, петрология, литология, стратиграфия, тектоника, гидрогеология, инженерная геология и др; 2) геофизические дисциплины - сейсмология, магнитология, гравиметрия, геотермия и др; 3) геохимию, которая в свою очередь подразделяется на неорганическую геохимию, органическую геохимию, изотопную геохимию и т.д.3

Названные дисциплины призваны исследовать недра планеты, процессы в ней происходившие, а также явления, происходящие сейчас на ее поверхности.

Задача этих наук триедина:

а)  изучить минеральный (петрографический, химический) состав горных пород;

б)  расшифровать тектонику обнажающихся горных пород и структуру месторождений полезных ископаемых, исследовать геофизическими методами строение всей планеты;

в) восстановить историю Земли от ее возникновения до наших дней и раскрыть эволюцию таких процессов как магматизм (эффузивный и интрузивный) метаморфизм, складкообразование, история гидросферы и атмосферы, влияние биологических процессов на породообразование и т.д.

Это главная задача геологических наук. Результатом проведенных исследований являются эмпирические обобщения и банки научных данных. В их числе:

- установление химических  и физических свойств минералов, обнаруженных в горных породах;

- создание классификации  осадочных, метаморфических и магматических  пород и расшифровка условий  их образования;

- разработка биостратиграфического  метода определение относительного  возраста отложений и создание  на его основе геологической  карты суши;

-  разработка методов абсолютной геохронологии, что позволило расшифровать докембрийскую историю планеты;

- геофизические наблюдения  позволили составить карты физических  полей Земли - магнитного, гравитационного, теплового, сейсмического, радиационного  и др.;

- сейсмологические методы  расшифровали глубинное строение  планеты, выделили в ней внутреннее  и внешнее ядро, мантию, состоящую  из ряда слоев, земную кору, различную  по структуре под материками  и под океанами.

Другая сторона первой задачи геологических наук - это использование накопленного знания для практических нужд: поисков, разведки и добычи полезных ископаемых. Первоначально это были в основном руды металлов, в XIX веке также каменный уголь, а в XX веке добавились нефтегазовое сырье, подземные воды и т.п.

Информация, накопленная при решении первой задачи (результаты изучения горных пород и строения Земли, данные экспериментов) служат основой для постановки второй задачи - разработки гипотез о причинах эволюции лика Земли.

Обе эти задачи стояли перед науками о Земле в течение всей их истории и по мере появления новой информации в рамках первой задачи возникали новые концепции и в рамках второй задачи.4

География - это наука, изучающая пространственные особенности организации географической оболочки Земли. Само слово имеет древнегреческие корни: "гео" - земля и "графо" - пишу. То есть дословно термин "география" можно перевести как "землеописание".

Географическую науку принято разделять на два основных раздела. Это:

1) Физико-географическая  наука.

2) Социально-экономическая  география. Первая изучает природные  объекты (моря, горные системы, озера  и т. п.), а вторая - явления и  процессы, которые происходят в  обществе. У каждой из них - свои  методы исследования, которые могут  отличаться кардинально. И если  дисциплины из первого раздела  географии более близки к естественным  наукам (физика, химия и т. д.), то вторые - к наукам гуманитарным (таким как социология, экономика, история, психология).

Очень много времени понадобится на то, что перечислить все проблемы, интересующие физических географов. Соответственно, и количество научных дисциплин насчитывает далеко не один десяток. Особенности распространения почв, динамика закрытых водоемов, формирование растительного покрова природных зон - все это примеры физической географии, вернее, те проблемы, которые её интересуют. Физическую географию можно структурировать по двум принципам: территориальному и компонентному. Согласно первому, выделяется физическая география мира, материков, океанов, отдельных стран или регионов. Согласно второму принципу, выделяют целый спектр наук, каждая из которых занимается изучением конкретной оболочки планеты (или её отдельных компонентов). Так, физико-географическая наука включает в себя большое количество узких отраслевых дисциплин. Среди них:

• науки, изучающие литосферу (геоморфология, география почв с основами почвоведения);
• науки, изучающие атмосферу (метеорология, климатология);
• науки, изучающие гидросферу (океанология, лимнология, гляциология и другие);
• науки, изучающие биосферу (биогеография).

 В свою очередь, общая  физическая география обобщает  результаты исследований всех  этих наук и выводит глобальные  закономерности функционирования  географической оболочки Земли.

 

3.  Место геодезии в  науках о Земле

Термин "геодезия" – это конгломерат двух греческих слов. Первое из них ge, что значит земля, а второе – dazomai, - как несложно предположить, означает «разделять, делить». Если попытаться перевести название абсолютно дословно, то получится "землеразделение". В принципе, во времена первоначального зарождения и развития геодезии такой перевод полностью соответствовал истине. 5

Так, египтяне за много веков до нашей эры уже проводили сложные геодезические измерения, строя свои знаменитые пирамиды и оросительные каналы. Но геодезия – это более сложная наука, что напрямую связано с ее развитием под влиянием окружающего мира. Дело в том, что человеческая цивилизация росла и развивалась, ей были нужны все более и более точные способы измерения земли. Да и сами задачи, которые ставила перед геодезией жизнь, становились все более сложными и значительными.

На сегодняшний день геодезия это наука, которая занимается изучением способов землемерия, определения размеров и формы участков местности. Именно ученые-геодезисты занимаются разработкой новых способов нанесения целых континентов на карту.

Кроме того, геодезия учит нас разнообразным способам измерения пространства не только на поверхности нашей планеты, но также под водой, над землей и даже в космическом пространстве и на других планетах. Словом, это весьма разнообразная научная отрасль.

Весьма известный ученый Витковский дал такое определение: "Нужно сказать, что это – одна из наиболее полезных отраслей знания; ведь все существование наше ограничено просторами Земли, изучать структуру и устройство которой нам необходимо в той же степени, что и человеку узнавать что-то новое о том доме, где он живет"

Заметим, что задачи геодезии крайне разнообразны, так как наука эта постоянно развивается, в нее добавляются все новые и новые термины. Кроме того, в настоящее время происходит полная компьютеризация многих отраслей знаний, что не могло не сказаться и на развитии самой геодезии. Проще говоря, ее задачи делятся на две большие группы. Первая – фундаментальные. К ним относятся следующие работы: 6