З.С.Хаімов
Геодезія, як і астрономія - найдавніші науки. Але якщо про астрономію повинен знати кожен школяр, то про геодезії більшість людей навіть нічого і не чуло. Тим часом, сучасний розвиток людської цивілізації немислимо без використання геодезичних знань.
Так що ж собою являє геодезія? Кажучи коротко, - це наука про вивчення і вимірі земної поверхні, а також всієї Землі як планети в цілому.
Щоб краще уявити, що таке геодезія, треба простежити її розвиток з найдавніших часів до теперішнього часу, зв'язок з іншими науками і, перш за все, з астрономією.
Перефразовуючи відомого поета, можна сказати, що астрономія і геодезія - близнюки-сестри. Їх розвиток йшов одночасно, взаємно збагачуючи і доповнюючи один одного, і зв'язок цей був настільки тісним, що розділити їх часом було неможливо. Жодна з них не могла розвиватися без використання досягнень інший.
Цілий ряд найбільших учених XIX і XX століть, таких наприклад, як Ж.Б.Деламбр, К.Ф.Гаусс, Ф.В.Бессель, А.М.Жданов, Ф.Н.Красовскій, А.А.Міхайлов, Н .А.Урмаев і багато інших, не кажучи вже про універсальні вчених давнини і середньовіччя, а також академіків XVIII століття, що поклали початку сучасним наукам, можуть бути названі одночасно і видатними астрономами і геодезисти.
Астрономія і геодезія здавна справно служать людям. Ще в стародавньому Єгипті, Вавилонії, Індії, Китаї спостереження за деякими світилами і, перш за все, за Сонцем і Місяцем, дозволяли визначати пори року, встановлювати терміни проведення сільськогосподарських робіт, передбачати розливи річок, які відігравали величезну роль в житті народів, що жили на берегах Нілу , Тигру, Євфрату, Гангу, Ян-Цзи.
У той же час визначення місця спостереження на Землі вимагало проведення геодезичних вимірювань. Останні використовувалися вже шумерами і єгиптянами при будівництві різних споруд і, зокрема, пірамід, прокладанні зрошувальних каналів і доріг. Стародавні мореплавці і мандрівники, а також воїни в своїх походах вміли орієнтуватися за Сонцем і за зірками, визначати по ним своє місце розташування як на суші, так і на морі.
Слово геодезія походить від грецьких: гео - земля і дайдзо - ділити на частини, а, кажучи простіше, воно означає землеразделеніе, тобто вивчення Землі за допомогою вимірювань на її поверхні.
Відмінність геодезії від інших наук про Землю, таких як географія, геологія, геоморфологія в тому і полягає, що вивчення це засноване на дуже точних вимірах різних параметрів і величин, що характеризують Землю як в цілому, так і окремих її частин.
Геодезичні вимірювання в сукупності з астрономічними спостереженнями дали можливість вченим визначити розміри і форму Землі.
Геодезичні вимірювання дозволили визначити основну астрономічну одиницю, що служить для визначення відстаней в навколишньому космічному просторі. Вони дозволили також встановити одиницю вимірювання довжини в метричній системі мір - метр.
Тільки геодезичні вимірювання дозволяють отримувати точні кількісні величини деформації частин земної кори, яка відбувається як внаслідок вікових тектонічних вертикальних і горизонтальних рухів материків, так і зрушень окремих ділянок земної поверхні внаслідок сейсмічної активності і діяльності людини.
Геодезичні вимірювання лежать в основі картографування країни, т. Е. В створенні всіляких карт і планів місцевості. Вони лежать також в основі вивчення гравітаційного поля Землі, т. Е. Поля, утвореного силою тяжіння Землі.
Наступ космічної ери, поява штучних супутників Землі і космічних апаратів, що запускаються до віддалених планет, було б неможливо без знання розмірів Землі і її гравітаційного поля.
У вивченні фігури Місяця і планет сонячної системи також бере участь геодезія.
Велике значення геодезії в військовій справі. Без неї неможливо дію артилерії, ракетних військ, так як розташування знарядь і ракет, відстаней до цілей і їх положення на місцевості визначається геодезичними методами. Ведення військових операцій, спочатку розігруються на топографічних картах, які є «очима армії» і створюваних геодезистами, розташування протиборчих військ і їх розквартирування, також пов'язані з геодезією.
Ще з минулого століття геодезію як науку було прийнято поділяти на дві основні гілки - власне геодезію або топографію і вищу геодезію. У ХХ столітті до цього підрозділу додалася ще одна бурхливо розвивається її гілка - інженерна або прикладна геодезія, що отримала велике поширення при вирішенні різних інженерних завдань.
Якщо коротко висвітлити ці напрямки, то треба відзначити їх наступні особливості.
У власне геодезії, або топографії, вивчаються невеликі ділянки земної поверхні, що приймаються за плоскі. При цьому досліджуються властивості різних геометричних фігур з використанням формул тригонометрії і їх додаток до рішення різних завдань на місцевості. Розробляються також методи проведення топографічних зйомок, створення планів і карт, конструювання необхідних при цьому приладів.
На відміну від власне геодезії у вищій геодезії вивчаються великі ділянки земної поверхні з урахуванням її кривизни і вся Земля в цілому. Саме розроблені у вищій геодезії методи дозволили вирішити одну з важливих проблем природознавства - визначити розміри і форму Землі, детально вивчити різні фізичні фактори, що визначають її життя як планети (зміна розмірів з плином часу, рух полюсів, зміщення берегових ліній і частин земної поверхні, зміна рівнів морів і океанів). Методи створення загальнодержавної системи геодезичних пунктів, які є основою карт і вибору місця для будівництва різних інженерних споруд, і способи зображення опуклої поверхні Землі на площині також розробляються у вищій геодезії.
Розвинулася з описаних геодезичних гілок інженерна або прикладна геодезія перетворилася у велику науку, успішно вирішальну завдання різних галузей народного господарства.
Так, наприклад, в сільському господарстві в основі земного і лісового кадастру * лежать роботи, що виконуються інженерною геодезією за визначенням посівних площ, меж земельних ділянок, що відводяться під іригацію та меліорацію, водних площ, лісових порубок та інших об'єктів, що визначають науково обґрунтовану постановку землекористування.
На транспорті при будівництві залізних і шосейних доріг методи інженерної геодезії дозволяють здійснити вибір траси дороги і зйомку смуги місцевості уздовж неї, забезпечують потрібний напрямок при прокладці тунелів, будівництво мостів і шляхопроводів.
Прокладка трубопроводів, нафтопроводів і газопроводів також не обходяться без геодезичних вимірювань.
У річковому судноплавстві на частку геодезії випадає завдання по вивченню річки як водного шляху, а саме, проведення зйомки долини річки і її русла, визначення падіння (нахилу) дна річки, визначення поперечних перерізів і рельєфу русла річки, визначення швидкості течії води в річці на різних глибинах, спостереження за рівнем води.
Геодезичні роботи допомагають скласти попередню розвідку корисних копалин карту районів їх ймовірного залягання, проводити геологічну і геофізичну розвідку по визначенню місць і кількості їх запасів, а також здійснювати наземну і підземну зйомки, що дозволяють правильно і економічно проектувати гірські роботи.
Велика роль геодезичних робіт в міському будівництві та будівництві різних інженерних споруд. В даний час розвиток міст і населених пунктів неможливо без докладного топографічного плану, на який наносяться всі наземні, підземні та надземні споруди і за яким здійснюється планування вулиць, кварталів, будинків. На плані, крім того, детально показується рельєф місцевості.
При будівництві заводів, фабрик, висотних будівель і інших інженерних об'єктів геодезичні вимірювання проводяться з початку і до кінця робіт по їх спорудженню, а саме: вони передують проектування, беруть участь в дослідженнях на місцевості при виборі майданчика під будівництво, супроводжують монтажні роботи, контролюючи правильність їх проведення, а по завершенні будівництва фіксують опади і деформації окремих частин створених конструкцій.
Велике значення мають геодезичні вимірювання при проектуванні і будівництві гідротехнічних споруд - гребель, водосховищ, гідроелектростанцій, судноплавних шлюзів, водозабірних і Водоспускові споруд. Вимірювання за визначенням осад гідротехнічних споруд і спостереження за їх технічним станом проводяться як в процесі, так і по закінченню робіт. Такий далеко не повний перелік кола завдань, що вирішуються інженерної геодезії.
Крім зазначених підрозділів, сучасна геодезія включає в себе ряд сомостоятельно наукових напрямів:
- радіогеодезію, що вивчає електронні методи точного визначення відстаней між пунктами на Землі і в просторі;
- теорію фігури Землі, що розробляє наукові основи її вивчення;
- Сфероїдічеськая геодезію, що є математичною основою для вирішення різних геодезичних задач;
- геодезичну астрономію, що дозволяє визначати положення пунктів на Землі і орієнтувати лінії зі спостереження небесних світил;
- геодезичну гравіметрію, що вивчає гравітаційне поле Землі, знання якої необхідно для точного визначення координат пунктів на земній поверхні і поза нею, а також для розвитку геофізичних методів розвідки корисних копалин;
- картографію, що розробляє способи зображення поверхні Землі у вигляді планів і карт;
- космічну геодезію, що займається вивченням космосу супутниками Землі і космічними апаратами, що запускаються до далеких планет, і використанням їх для визначення положення точок на земній поверхні і гравітаційного поля.
Подібно до цього розвиток астрономії як науки також послужило основою для появи самостійних наук, таких як астрометрія, небесна механіка, астрофізика, космогонія, космологія, зоряна астрономія, теоретична астрономія, радіоастрономія і ряд інших.
Незважаючи на те, що зазначені вище науки заглибилися в свої фундаментальні дослідження і віддалилися один від одного настільки, що втратили будь-який зв'язок між собою, все ж астрономія і геодезія в цілому тісно взаємодіють між собою у вирішенні багатьох наукових завдань і їх додатку в народному господарстві країни .
Таким чином, спільне вирішення наукових проблем астрономією і геодезією дозволяє пізнавати і глибше вивчати Всесвіт і Землю, на якій ми живемо, і сприяти розвитку людства як частини Всесвіту.
Вивчення геодезії як самостійної наукової дисципліни проводиться в багатьох навчальних закладах. Але основним з них, цілком присвяченим вивченню і розвитку геодезичної науки та практики, є Московський державний Університет геодезії і картографії (МосГУГК). На його факультетах вивчаються різні напрямки і гілки геодезичної науки та їх практичне застосування у вирішенні конкретних завдань.