История развития геодезической науки и философия геодезической науки

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                    3

1. Cущность геодезии и философии геодезии                                          4
2. История развития геодезии как наука                                                    5

 2.1  Древний Египет                                                                                8

2.2 Древняя Греция                                                                                 9

2.3 Древний Китай                                                                                 10

2.4 Древний Рим                                                                                    11

2.5 Средние века                                                                                    12

2.6 Период возрождения  геодезии (XVI-XVII в.в.)                            13   

2.7  Эра измерений. Новое  время (XVII-XIX в.в.)                             15

2.8 Современная геодезия                                                                     16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУР 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В научно-техническом прогрессе, в познании мира измерения всегда занимали большое место. Техника  измерений, их точность и разнообразие, как правило, соответствовали своему времени, эпохе и зависели от общего уровня научно-технического развития вообще и в данной сфере, в частности. Д.И.Менделееву принадлежат известные слова: «В природе мера и вес суть главные орудия познания. Наука начинается тогда,когда начинают измерять». При этом среди всех видов измерений роль геодезических в общем социально-экономическом и научно-техническом прогрессе всегда имела большое значение.

Ф.Н.Красовский даже отмечал: «успехи геодезии были необходимым обоснованием больших движений мысли в области физики, механики и астрономии».

Значение же непосредственного  изучения истории геодезии подчеркивал А.А.Изотов, утверждая, что «как старые, так и новые проблемы геодезической науки могут быть правильно поняты и истолкованы только при рассмотрении их в процессе возникновения и развития. Изучение истории геодезии дает возможность во всей полноте оценить ее вклад в человеческие знания, определить ее значение и место среди других фундаментальных и прикладных наук».

Не многие из современных  наук обладают столь древней историей как геодезия.Не относясь изначально к фундаментальным наукам, геодезия дала жизнь некоторым из них и этот феномен даже у историков не нашел еще должного, достаточно разумного и приемлемого объяснения. В историческом же плане очень важными являются связи геодезии с геометрией, астрономией и географией.

Поскольку человеческая цивилизация  существует в мире универсальных  категорий и понятий — пространстве, времени и движении, то уровень  ее эффективности и скорость развития зависели всегда от умения физически  оценивать и измерять соответствующие  три величины. Взаимосвязанность  и взаимообусловленность пространства, времени и движения предопределили взаимосвязь и первых наук и прогресс в теории познания и практике.

Геодезия первоначально  изучала пространство в отрыве от времени и движения, используя  лишь второстепенные системы ориентации и отсчета.

Поэтому естественно, что  к настоящему времени она стала  одной из фундаментальных систем знаний о пространстве.

 

 

 

 

 

 

1  Cущность геодезии и философии геодезии

 

Геодезия — наука об измерениях, проводимых в целях изучения формы, размеров и внешнего гравитационного  поля Земли, изображения отдельных  частей ее поверхности в виде планов, карт и профилей, а также решения  инженерных задач на местности.

Впервые слово «геодезия» встречается у Аристотеля. В сочинении  «Метафизика», где Аристотель рассматривал вопросы, относящиеся к проблемам  бытия и познания, он лишь единожды упомянул термин «геодезия», которое  образовано из греческих слов «ге» — Земля и Определение в научном плане суженное. Вот определение XX века:

«Геодезия — наука, применяющая специализированные методы для определения и контроля окружающего пространства и его элементов, отображения метрической структуры в цифровые и геометрические модели, а также изыскания и перенесения метрики проектных структур в натуру».

 Это очень тяжеловесное определение, авторам больше нравится такое определение геодезии: геодезия — наука об определении пространственного положения систем и объектов и об измерении их геометрических характеристик.

Коротко и ясно, включена сюда и наша планета как один из объектов изучения. В настоящее время  понятие «геодезия» охватывает цикл геодезических наук, который состоит  из следующих основных разделов:

1) высшая геодезия;

2) геодезическая астрономия;

3) топография;

4) картография;

5) аэрофотогеодезия;

6) космическая геодезия;

7) геодезическая гравиметрия;

8) прикладная геодезия;

9) радиогеодезия;

10) геодезическое приборостроение.

Геодезия связана со множеством других наук. По существу, найдется мало наук, которые не использовали бы графический и цифровой материал, поставляемый геодезией. Н.И.Лобачевский говорил, что все, что существует в природе, подчинено необходимому условию быть измеряемым. Действительно, без геодезии невозможно развитие горно-рудной промышленности, строительства, транспорта. Или, к примеру, укажем на связь геодезии с юриспруденцией: без кадастровых съемок невозможно юридически обосновать права владения землей.

Геодезист — профессия  в первую очередь людей честных. Ведь любая подделка влечет за собой  переделки, а если это произошло  в далекой экспедиции, в тайге  или в пустыне, то повторные измерения  потребуют значительных затрат времени  и средств. Геодезист должен обладать такими общечеловеческими качествами, как бесстрашие, мудрость, творческое восприятие жизни, умение не только познавать, но и мыслить. Это почетная профессия — измерять неведомые земли и воспроизводить их на карте, с тем чтобы люди не слепо блуждали по свету, а могли точно рассчитать, где и как им лучше и удобнее передвигаться, строить города, прокладывать коммуникации. Здесь хотелось бы указать и на то, что высокая гражданская позиция геодезиста является вместе с тем и социальной позицией.

Одна из задач философии  — это раскрытие и критический  анализ того или иного исторического  периода, а знание истории геодезии помогает более детально проникнуть в сущность его специфики.

 Сущность философии геодезии заключается в том, что от мировоззренческой установки того или иного периода истории прямо зависит отражение окружающей объективной действительности в виде карты или плана. В подтверждение этого достаточно вспомнить карты мира Средневековья, в центре которых помещался Иерусалим, или круглые арабские карты, где за центр мира принимали Мекку. Каждая цивилизация создает свое мировоззрение, свою картину мира, которая соответствует потребностям ее функционирования.

С другой стороны, расширение круга познаний, совершенствование  картографических работ, несомненно, конструктивно  влияли на философские представления  человека о мире.

Обратим внимание еще на один частично исторический, частично философский вопрос: как человек  достигает надежных познаний об окружающем его мире? Здесь философия выступает  в виде критика и координатора интеллектуальных предпосылок развития науки, в частности геодезии.

 

2 История развития геодезии

 

Начатки всех наук надо искать в глубине веков, там, где зарождалась  человеческая культура. Геодезия —  одна из старейших наук. Первые ростки геодезии появились в эпоху палеолита, примерно 25 тыс. лет назад. Она была тесно связана с повседневной жизнью человека. Кочевые племена  занимались охотой и бортничеством, а охота зависела от сезонных миграций животных, поэтому насущной потребностью было умение ориентироваться на местности  по небесным светилам.

Геодезические измерения  для разделения поверхности земли  на отдельные участки производились  в Египте, Китае, других странах за много столетий до н.э. За 6 веков  до н.э. в долине реки Нила существовали оросительные системы и каналы, строительство которых требовало выполнения геодезических работ. Уже в третьем веке до н.э. был определён радиус Земли, которая тогда принималась за шар. Сейчас не располагают достаточно полными данными о развитии геодезии в 1-м тысячелетии нашей эры. Известное развитие геодезических наук и работ последовало в середине текущего тысячелетия – в период оживления торговых связей, расширения мореплавания, возникновения потребностей в картах и планах.

С развитием и расширением  землеустроительных и строительных работ опыт этих измерений накапливался. Из Египта геодезические работы перешли  в Древнюю Грецию. В этих государствах геодезические знания начали формировать  науку. Они получили теоретическое  обоснование и положили начало геодезии, что в переводе с греческого означает: “землеизмерение”. Геодезия и геометрия долго взаимно дополняли и развивали друг друга. Развитию и совершенствованию методов геодезических работ способствовали научные достижения в области математики, физики, инструментальной техники.

Во все времена истории  человечества задача по определению  фигуры Земли представляла сложную  научно-техническую проблему, привлекала передовые умы человечества и ее решение требовало использования самых передовых технологий. Мысль о шарообразности Земли высказал древнегреческий философ Пифагор Самосский. В его учении утверждалось, что Земля имеет шарообразную форму и вращается вокруг своей оси, вызывая видимое суточное движение звезд, и обращается вокруг Солнца в течение года. По существу, была выдвинута идея гелиоцентрической системы мира, научно обоснованную Коперником через две тысячи лет.

 Проблемой определения  формы и размеров Земли занимались  такие древнегреческие философы  и ученые как Аристотель, Архимед,  Эратосфен и другие. В дальнейшем  работы по определению форм  и размеров Земли были выполнены  арабскими и туркестанскими учеными такими как Халиб ибн Абдул Малик, Али ибн Муса, Бируни и другими. Так, философ, астроном и геодезист Бируни из Туркестана в 1023 г. определил радиус земного шара из наблюдений понижения горизонта. По Бируни длина одноградусной дуги меридиана на широте 320 с.ш. равна 110,278 км (по современным данным – 110,895 км). Исследования арабских и туркестанских ученых завершают первый период становления геодезии как самостоятельной науки о Земле, занимающейся изучением её фигуры и измерениями на её поверхности.

Начало второго периода  в развитии геодезической науки  относится к эпохе великих  научных и географических открытий. В этот период свои открытия совершили  Колумб, Васко да Гама, Магеллан, Кук, Беринг.

 В геодезии в это  же время происходит ряд замечательных  открытий. Так в 1609 г. Галилеем  изобретена зрительная труба  Нидерландский астроном и математик  Снелиус в 1614 году разработал метод триангуляции, который был впервые применен французским астрономом Пикаром при измерении дуги меридиана от Парижа до Амьена. Пикар впервые использовал приборы с сеткой нитей.

 В 1687 году вышел  монументальный труд Ньютона  - гениального английского математика, механика, астронома и физика  «Математические начала натуральной  философии», в котором на основании  открытого им закона всемирного  тяготения доказывается наличие  полярного сжатия Земли. Ньютон не только установил сплюснутость фигуры Земли по оси вращения, но и теоретически определил величину её полярного сжатия.

 Третий период развития  геодезии (18 – 19 века) характеризуется  тем, что основной научной задачей  геодезии становится определение  размеров земного эллипсоида. В  течение этого времени получили  начало такие науки как гравиметрия,  геофизика. В это же время  ученые - геодезисты пришли к выводу, что сглаженная до уровня Мирового  океана фигура Земли не является  простой геометрической фигурой,  т.е. возникло понятие геоида.

К началу 19 века были накоплены  значительные материалы геодезических  и астрономических наблюдений. В  связи с этим возникла проблема совместной обработки материалов обработки. Метод  решения этой проблемы был предложен  независимо немецким математиком, астрономом и геодезистом К.Ф.Гауссом и известным французским математиком Лежандром. Этот метод, названный методом наименьших квадратов, находит широкое применение при обработке геодезических сетей. В России метод наименьших квадратов в геодезии и астрономии на практике применили известные российские астрономы и геодезисты Струве, Шуберт, Померанцев, Цингер, Певцов, Гедеонов и другие.

 Четвертый период (конец  19 – вторая половина 20 века) ознаменовалась  основополагающими работами известного  советского ученого – геодезиста  Молоденского, который доказал невозможность точного определения фигуры геоида только по измерениям на земной поверхности и разработал теорию и методы определения фигуры физической поверхности Земли.

 Начало современного  периода развития геодезии совпадает  с запуском первых искусственных  спутников Земли (ИСЗ). Появление  ИСЗ открыло новые возможности  для решения научных и практических  задач геодезии. Ярким примером  тому служит появление систем  глобального позиционирования (GPS).