Реферат: История развития геодезии
На рубеже 18 и 19 вв. возросли
запросы и требования на топографические карты. Войны того периода показали
значение и ценность топографических карт для военного дела. Во многих странах
Европы были созданы военно-географические институты и военно-топографические управления,
производившие основные астрономо-геодезические и съёмочные работы на территории
своих государств и колоний. При выполнении этих работ совершенствовались методы
и инструменты геодезических измерений. В 1-й половине 19 в. стал применяться
теодолит с микроскопами-микрометрами, сильно повысивший точность измерения
углов, и были сконструированы различные типы жезловых базисных приборов. К
этому же времени относится разработка современных методов измерения углов в
триангуляции.
В 1797 в России при Генеральном
штабе армии было организовано Депо карт, которое в 1812 было преобразовано в
Военно-топографическое депо, а в 1822 создан Корпус военных топографов (КВТ). Все
основные астрономо-геодезические и топографические работы на территории России
в 19 и в начале 20 вв. выполнялись этим учреждением, создавшим отечественную
школу геодезии "Записки КВТ" (св.70 томов), издававшиеся в течение
почти 100 лет, являются замечательным памятником развития отечественной научной
мысли в области геодезии.
В 1785 франц. учёный А.М. Лежандр
ввёл понятие о потенциальной функции, положившее начало развитию теории
потенциала и имеющее большое значение для геодезии, особенно в вопросах
изучения фигуры Земли. В 1792-99 во Франции П. Мешен и Ж. Деламбр заново
измерили дугу меридиана от Дюнкерка до Барселоны для установления длины метра как
1/10000000 доли четверти земного меридиана. По результатам этой работы был
сделан первый достаточно достоверный вывод размеров земного эллипсоида. В
начале 19 в. появилась теория ошибок и принцип наименьших квадратов, лежащий в
основе современных методов обработки геодезических измерений. С начала 19 в. потребности
геодезии вызвали развитие теории поверхностей и, в частности, теории
отображения одной поверхности на другой.
В 1816 под руководством русского
военного геодезиста К.И. Теннера было начато построение триангуляции в западных
пограничных губерниях России, а в прибалтийских губерниях России - градусное
измерение по меридиану, которое возглавлялось известным астрономом В.Я. Струве.
Эти работы имели очень большое значение в развитии теории геодезия и методов
геодезических работ. Теннер впервые ввёл деление триангуляции на классы и
наметил научные принципы её построения. Он сконструировал один из типов
базисного прибора, который позволял измерять базисы с точностью до 1/300000. Струве
разработал названный его именем способ измерения углов триангуляции, исследовал
влияние рефракции на результаты измерения углов и создал наилучший для того
времени базисный прибор, применявшийся в течение всего 19 в. Работы Струве и
Теннера завершились в 1855. Было закончено измерение огромной дуги меридиана,
простирающейся от устьев Дуная до берегов Ледовитого океана и имеющей
протяжённость более 25° по широте. Это градусное измерение, называемое "дугой
Струве", которое являлось выдающейся работой по геодезии в 19 в. и для
того времени имело наивысшую точность, оказало решающее влияние на развитие
теорий и методов геодезических и астрономических работ во всём мире. Оно
неоднократно использовалось и до сих пор не потеряло значения для определения
размеров Земли.
В 1821-24 нем. учёный К.Ф. Гаусс
в Ганновере выполнил градусное измерение по дуге меридиана протяжённостью около
2°. Он внёс усовершенствования в методы измерения углов и впервые применил для
дневных наблюдений гелиотроп. В 1831-34 нем. астроном Ф.В. Бессель произвёл небольшое
градусное измерение в Восточной Пруссии. Он сконструировал базисный прибор,
основанный на принципе биметаллизма, применявшийся в Германии до начала 20 в. Гаусс
и Бессель разработали новые способы решения геодезич. задачи на поверхности
земного эллипсоида.
В 1836-37 В.Я. Струве, А.Н. Савич
и др. определили разности уровней Азовского и Каспийского морей. При этом
отечественные учёные усовершенствовали метод геодезического нивелирования и
разработали один из методов базисной полигонометрии. Для развития теорий и
методов геодезических и астрономических работ во всём. мире выдающееся значение
имела деятельность организованной в 1839 Пулковской астрономической
обсерватории, которая вплоть до первой мировой войны являлась центром научного
руководства этими работами в России. Два способа, разработанные русскими
геодезистами, получили общее признание в астрономических работах на пунктах
градусных измерений и при определениях положений опорных пунктов для топографич.
съёмок. Это способ определения времени, предложенный Н.Я. Цингером в 1874, и
способ определения 'широты из астрономич. наблюдений, предложенный М.В. Певцовым
в 1887. Русский астроном О.А. Баклунд и др. в 1888 выполнили первое
исследование базисного прибора Едерина, который стал применяться в России
значительно раньше, чем в др. странах.
Кроме "дуги Струве", в
1848-58 на территории России были осуществлены градусные измерения по параллели
48° от Кишинёва до Астрахани протяжённостью ок. 20° и в 1861-70 по параллели
52° от западных границ до Орска протяжённостью ок.39° по долготе. По
результатам этих градусных измерений А.М. Жданов в 1893 произвёл одно из
известных определений размеров земного эллипсоида. В 1859 русскими военными
геодезистами был разработан и применялся метод нивелир-теодолитных работ,
который в 1871 был заменён методом геометрического нивелирования. Творческое
развитие многих теоретических и методических вопросов принадлежит отечественным
геодезистам - И.И. Померанцеву, Д.Д. Гедеонову, С.Д. Рьыысе и др. Они
предложили нивелир с уровнем при трубе, исследовали земную рефракцию, влияние
её на результаты нивелирования и создали оригинальные теории этого явления. В
19 в. трудами КВТ были созданы топографические карты многих пограничных районов
России в масштабе 1 и 2 версты в дюйме, 3-вёрстная карта Западной России,
10-вёрстная карта Европейской России и Западной Сибири и др. Эти карты принесли
отечественным геодезистам и картографам мировую славу и долгое время
использовались при решении различных хозяйственных задач и в военном деле.
В 1828 Гаусс предложил принять
за математическую поверхность Земли уровенную поверхность потенциала силы
тяжести, совпадающую с средним уровнем моря. К середине 19 в. на основе
градусных измерений был выполнен ряд определений размеров земного эллипсоида. Обнаружившиеся
в этих выводах большие разногласия, необъяснимые ошибками измерений, вызвали
дальнейшую разработку вопроса о фигуре Земли. Русский военный геодезист Ф.Ф. Шуберт
в 1859 впервые высказал мысль о возможной трёхосности Земли и определил размеры
трёхосного земного эллипсоида. Изучение этих разногласий показало, что фигура
Земли имеет сложный вид и не может быть точно представлена какой-нибудь
геометрической фигурой. Отсюда возникло понятие о геоиде, введённое нем. физиком
Листингом в 1873, и наметились методы изучения фигуры геоида по результатам
астрономо-геодезических и гравиметрических измерений. К 1888 русский геодезист
Ф.А. Слудский создал оригинальную теорию фигуры Земли и обосновал один из
методов её изучения. Померанцев разработал свой метод изучения местной фигуры
геоида и в 1897 применил его к исследованию геоида в Ферганской долине.
В середине 19 в. исследование
наблюдённых уклонений отвеса показало, что они по величине значительно меньше
теоретически ожидаемых влияний видимых неправильностей распределения
притягивающих масс. Это привело геодезистов к мысли, что горы и впадины, т.е. кажущиеся
избытки и недостатки видимых масс, уравновешены соответственным уменьшением и
увеличением плотности нижележащих масс и что земная кора находится в состоянии
особого равновесия, называемого изостатическим. Отсюда возникла теория шостазии,
являющаяся одной из геофизических теорий о строении земной коры. В 60-х
Геодезия русский учёный Б.Я. Швейцер по наблюдённым уклонениям отвеса вблизи
Москвы открыл гравитационную аномалию. Исследованиями сотрудников Межевого
института и Московского ун-та, произведёнными под руководством Швейцера, были установлены
неправильности в строении земной коры около Москвы. При этом впервые были
разработаны методы изучения строения земной коры по результатам
астрономо-геодезич. и гравиметрич. измерений.
К концу 19 в. и в течение 1-й
половины 20 в. работы по построению астрономо-геодезических сетей и гравиметричной
съёмке охватили значительные территории многих стран мира. Одновременно с этим
продолжалось дальнейшее развитие теорий геодезии и методов геодезических работ.
К концу 19 в. наметились принципы и методы обработки астрономо-геодезич. сетей
и вывода размеров земного эллипсоида из обработки этих сетей. С конца 19 в. методы
геодезии и геодезич. работ стали использоваться для решения различных
инженерных задач, а также для изучения движений земной коры и выяснения её
внутреннего строения. В годы первой мировой войны (1914 - 1918) для топографич.
съёмок начали пользоваться аэросъемкой, получившей в дальнейшем широкое
развитие. К середине 20 в. для измерения расстояний начали применяться новые
физико-технические методы, основанные на интерференции света и интерференции
радиоволн.
Развитие геодезии в СССР
После Великой Октябрьской
социалистической революции наступила новая эпоха развития геодезии и
геодезических работ в нашей стране. По декрету СП К РСФСР от 15 марта 1919,
подписанному В.И. Лениным, было создано Высшее геодезическое управление при
ВСНХ, преобразованное в Главное управление геодезии и картографии при
Совете Министров СССР, являющееся теперь основным учреждением государственной
геодезической службы в СССР. После организации государственной геодезической
службы в СССР возникли геодезические институты и средние технические учебные
заведения, выпускающие инженеров и техников по всем видам геодезических работ. В
конце 1928 в Москве был организован Центральный научно-исследовательский институт
геодезии, аэросъёмки и картографии, превратившийся впоследствии в крупнейший
центр развития научной мысли в области геодезических знаний.
Страницы: 1, 2, 3 |