Краткий исторический очерк о развитии геодезии

Задачи инженерной геодезии

Инженерная геодезия решает следующие задачи:

1) геодезические изыскания, включающие создание топографических планов и карт, профилей, математических моделей местности;

2) инженерно-геодезическое проектирование зданий и сооружений;

3) разбивка сооружений, т.е. вынесение на местность основных и дополнительных осей и контуров запроектированных объектов;

4) геодезическое облуживание строительства для обеспечения геометрических форм и размеров возводимых сооружений на местности;

5) обеспечение геометрических параметров монтажа наладки оборудования;

6) исполнительная съемка, определение соответствия построенного сооружения его проекту;

7) исследование в процессе эксплуатации деформаций зданий и сооружений и их частей, возникающих под влиянием различных факторов.

Определением формы и размеров Земли занимались в древнейшие времена и продолжают заниматься до настоящего времени. Можно выделить четыре основных этапа решения этой проблемы:

1) с древнейших времен до конца XVII в., когда землю принимали за шар;

2) с конца XVII в. до второй половины XIX в., когда считали, что земля является сплюнутым у полюсов шаром, т.е. сфероидом, близким к эллипсоиду вращения;

3) со второй половины XIX в. до 40-х годов XX в., когда установили, что более правильно представлять Землю трехосным эллипсоидом, который является моделью более сложной формы Земли;

4) с 40-х годов XX в. до настоящего времени, когда за фигуру Земли стали принимать тело, ограниченное физической поверхностью Земли.

В VI в. до н.э. мысль о шарообразности Земли высказал Пифагор. Он считал, что в природе все должно быть совершенным, поэтому Земля должна быть шаром. В IV в до н.э. Аристотель, наблюдая за постепенным исчезновением в море кораблей, пришел к выводу, что Земля – всюду выпуклое тело. Наблюдение за лунными затмениями показали, что отбрасываемая на поверхность Луны тень Земли имеет форму круга. В III в до н.э. Эратосфен определил радиус Земного шара, выполнив астрономические наблюдения для определения разности широт.

Второй период изучения формы и размеров Земли связан с работами И.Ньютона (1642-1727 гг.), который показал, что фигурой равновесия жидкого тела, в котором илы притяжения направлены по радиусам в центр, является шар. На вращающийся жидкий шар кроме силы тяжести действуют центробежные силы, возрастающие от полюсов к экватору и стремящиеся приплюснуть шар у полюсов. В результате фигурой равновесия вращающего жидкого тела становится эллипсоид вращения с малым сжатием, и сила тяжести возрастает от экватора к полюсам.

В середине XIX в. закончился второй этап в изучении фигуры Земли, стало ясно, что эллипсоид вращения лишь приближенно описывает действительную фигуру Земли. Первые представления фигуры Земли трехосным эллипсоидом были сделаны в 1860 г. русским геодезистом Ф.Ф. Шубертом, но и трехосный эллипсоид недостаточно точнопредставлял действительную Землю.

Современный период в изучении фигуры Земли связан с работами Ф.Н. Красовского (1878-1948 гг.) и М.С. Молоденского. М.С. Молоденский разработал метод точного определения физической поверхности Земли, основной задачей при изучении фигуры Земли становится изучение поверхности Земли, ее гравитационного поля.