ГЕОДЕЗИЯ
(греч. geodaisia, от ge - Земля и daio - делю,
разделяю), наука об определении фигуры, размеров и гравитационного поля Земли
и об измерениях на земной поверхности для отображения её на планах и картах,
а также для проведения различных инженерных и нар .-хоз. мероприятий. Назв.
-геодезия (землеразделение) указывает на те первоначальные практические задачи,
которые обусловили её возникновение, но не раскрывает её совр. науч. проблем
и практич. задач, связанных с разнообразными потребностями человеческой деятельности.
Основные
задачи геодезии. При определении фигуры и размеров Земли в Г. исходят из понятия
об уровенных поверхностях Земли, т. е. о таких поверхностях, на каждой из
к-рых потенциал силы тяжести имеет всюду соответствующее постоянное значение
и к-рые пересекают направления отвесной линии под прямым углом. Направление
отвесной линии в Г. принимают за одну из координатных линий, т. к. оно в каждой
данной точке может быть построено однозначно при помощи уровня или даже простейшего
отвеса.
Поверхность
воды в океанах и сообщающихся с ними морях в состоянии полного покоя и равновесия
являлась бы одной из уровенных поверхностей Земли. Эту уровенную поверхность,
мысленно продолженную под материками так, чтобы она везде пересекала направление
отвесной линии под прямым углом, в Г. принимают за основную уровенную поверхность
Земли (рис. 1). Фигуру же этой уровенной поверхности в Г. принимают за сглаженную
фигуру Земли и наз. геоидом.
Теория
фигуры Земли и результаты астрономич. и геодезич. измерений показывают, что
фигура геоида в общем близка к эллипсоиду вращения. Эллипсоид, к-рый по своим
размерам и положению в теле Земли наиболее правильно представляет фигуру геоида
в целом, называют общим земным эллипсоидом. Изучение фигуры Земли заключается
в определении размеров земного эллипсоида и его положения в теле самой Земли,
а также отступлений геоида от этого эллипсоида. Если определить высоты точек
земной поверхности относительно геоида, т. е. над уровнем моря, то тем самым
будет изучена и фигура физ. поверхности Земли.
Размеры
земного эллипсоида и его положение в теле Земли устанавливают путём определения
направлений отвесных линий в избранных точках земной поверхности и взаимного
положения этих точек в известной системе координат. Направление отвесной линии
в данной точке характеризуется её астрономич. широтой и долготой,
к-рые выводятся из астрономич. наблюдений. Взаимное положение точек земной
поверхности определяется их геодезич. широтами и долготами (см. Геодезические
координаты), к-рые характеризуют направления нормалей в этих точках к
поверхности т. н. референц-эллипсоида. Угол между отвесной линией и
нормалью к поверхности референц-эллипсоида в данной точке есть отклонение
отвеса и характеризует наклон уровенной поверхности Земли относительно
поверхности референц-эллипсоида в этой точке. По наблюдённым отклонениям отвеса
в избранных точках определяют как размеры земного эллипсоида, так и высоты
геоида (см. Астрономогравиметри-ческое нивелирование).
Совокупность
астрономич. и геодезич. измерений, позволяющих определять фигуру и размеры
Земли, носит назв. градусных измерений и приводит к геом. методам решения
этой проблемы. Существуют и физ., или динамич., методы изучения фигуры и гравитационного
поля Земли. Они основаны на измерениях ускорения силы тяжести и наблюдениях
за движением искусств, спутников Земли и космических летательных аппаратов.
Измеренные величины силы тяжести сравнивают с соответствующими теоретич. величинами,
рассчитанными для известной эллипсоидальной уровенной поверхности. Разности
тех и других величин силы тяжести наз. аномалиями силы тяжести и характеризуют
отклонения уровенных поверхностей Земли от поверхности эллипсоида. Они позволяют
определить сжатие Земли и отступления геоида от земного эллипсоида. Отступление
реальной фигуры Земли от правильной шарообразной формы и аномалии гравитационного
поля Земли вызывают возмущения орбит искусственных космических объектов.
Зная же возмущения орбит искусств, космич. тел, на основании наблюдений и
измерений можно определить фигуру и внешнее гравитационное поле Земли. Совм.
применение геом. и динамич. методов позволяет определить одновременно фигуру,
размеры и гравитационное поле Земли как планеты.
Отклонения
отвеса и аномалии силы тяжести отражают особенности внутр. строения Земли
и используются для выяснения вопросов о распределении масс внутри Земли и
особенно для изучения строения земной коры. Данные о фигуре, размерах и гравитационном
поле Земли имеют большое значение для установления масштаба взаимных расстояний
и масс небесных тел. Они используются также для механико-матем. расчётов,
связанных с запуском космич. летат. аппаратов и с изучением космич. пространства
вообще.
Другие
задачи Г. состоят в различных измерениях на земной поверхности для отображения
её на планах и топографических картах, к-рые имеют большое значение
для воен. дела и без к-рых не обходится ни одно нар.-хоз. и инженерно-технич.
мероприятие. Геодезич. работы производятся с целью изыскания, проектирования
и строительства гидротех-нич. сооружений и пром. предприятий, ирригационных
и судоходных каналов, наземных и подземных путей сообщения и т. п. Геодезич.
работы и топографич. карты служат основой планировки городов и населённых
пунктов, землеустроительных и лесоустроительных мероприятий, поиска полезных
ископаемых и освоения природных богатств и т. д. Иногда приходится считаться
с тем, что фигура и гравитационное поле Земли, а также земная поверхность
претерпевают изменения, обусловленные различными внеш. и внутр. причинами.
Эти изменения изучаются по результатам повторных астрономич. наблюдений, геодезич.
измерений и гравиметрич. определений. Предполагаемое горизонтальное движение
материков изучают повторными астрономич. определениями положения отд. точек
земной поверхности. Повторные геодезич. определения взаимного положения и
высот точек земной поверхности через известные промежутки времени позволяют
установить скорость и направление горизонтальных и вертикальных движений земной
коры.
Разделы
геодезии и виды геодезических работ. Область геодезич. знаний делится на высшую
геодезию и геодезию, к-рые сами подразделяются на более или менее самостоятельные
разделы.
Основной
задачей высшей Г. является определение фигуры, размеров и гравитационного
поля Земли, а также изучение теорий и методов её решения. В задачи высшей
Г. входит также изучение теорий и методов основных геодезич. работ, служащих
для построения опорной геодезической сети и доставляющих данные для
решения науч. и практич. задач Г. Геодезич. сеть представляет систему надлежаще
выбранных и закреплённых на земной поверхности точек, называемых опорными
геодезическими пунктами, взаимные положения и высоты к-рых определены
в принятой системе координат и счёта высот.
Положения
опорных геодезич. пунктов определяют преим. методом триангуляции, в основе
к-рой лежит тригонометрич. принцип измерения расстояний. Метод триангуляции
состоит в построении на местности рядов и сетей треугольников, последовательно
связанных между собой общими сторонами. Измерив в к.-н. из треугольников (рис.
2) одну сторону, называемую базисом или базисной стороной, и в каждом из них
не менее 2 углов, длины сторон всех треугольников определяют путём тригонометрич.
вычислений. Обычно в каждом треугольнике измеряют все 3 угла, а в любой триангуляции,
покрывающей значит, территорию, измеряют большое количество базисов, к-рые
размещаются на определённом расстоянии друг от друга. Для построения геодезич.
сети применяется и метод полигонометрии, к-рый состоит в измерении
на местности длин последовательно связанных между собой линий, образующих
полигонометрич. ход, и горизонтальных углов между ними. Зная положение одного
пункта и направление одной связанной с ним линии полигонометрич. хода, путём
вычислений последовательно определяют положение всех пунктов хода в принятой
системе координат. Иногда положение опорных геодезич. пунктов определяют методом
трилатерации, измеряя все три стороны всех треугольников, образующих
геодезич. сеть.
Геодезич.
пункты располагаются на возвышенных точках местности, к-рые выбирают рекогносцировкой.
Каждый пункт закрепляется на местности закладкой на некоторую глубину
бетонного блока с вделанной в него маркой, обозначающей вершину треугольника
(см. Центр геодезический) (рис. 3), и постройкой деревянной или металлич.
вышки, служащей штативом для угломерного инструмента и визирной целью при
измерении углов (см. Сигнал геодезический) (рис. 4). Иногда геодезич.
пункты совмещаются с наиболее выделяющимися местными предметами, такими, как
водонапорные башни, шпили высоких зданий и т. п.
Земная
поверхность
В
зависимости от последовательности построения и точности измерений геодезич.
сети подразделяются на классы. Так, гос. геодезич. сеть СССР делится на I,II,III
и IV классы. Гос. триангуляция I класса в СССР строится из рядов приблизительно
равносторонних треугольников со сторонами 20-25 км, расположенных примерно
по направлению земных меридианов и параллелей через 200-250 км. Пространства,
ограниченные рядами триангуляции I класса, покрываются сплошными сетями треугольников
II класса со сторонами ок. 10 - 20 км. Дальнейшее сгущение сети геодезич.
пунктов производится построением треугольников III и IV классов.
В
местах пересечения рядов триангуляции I класса и в сетях триангуляции II класса
измеряют базисы длиной не менее 5-6 км или базисные стороны. Базисы
измеряют мерными проволоками (см. Базисный прибор) путём последовательного
откладывания их по линии базиса, причём ошибки измерений не превышают 1 :
1 000 000 доли длины базиса. Базисные стороны измеряют непосредственно электрооптическими
дальномерами с ошибкой не более 1 : 400 000. Для измерения линий в полигонометрич.
ходах и сторон треугольников в трилатерации применяют также радиодальномеры.
Углы
треугольников и углы поворота полигонометрич. ходов измеряют при помощи угломерных
геодезических инструментов, представляющих собой сложные оптико-механич.
устройства. При этом под углом между направлениями на 2 наблюдаемых предмета
в данной точке понимается угол между плоскостями, проходящими через эти предметы
и отвесную линию в данной точке. Погрешности измерений углов треугольников
в триангуляции I и II классов обычно не превышают 0,7".
Для
построения сети опорных геодезич. пунктов и определения их положения используют
также результаты наблюдений за движением искусств, спутников Земли. Наблюдения
спутника состоят либо в фотографировании его на фоне звёзд, положения к-рых
известны, либо в измерениях расстояний до него с точек стояния при помощи
радиотехнич. средств или же в выполнении тех и других операций одновременно.
Если законы движения спутника хорошо изучены, то он в этом случае служит подвижным
геодезич. пунктом, координаты к-рого на каждый данный момент времени известны.
Если же законы движения спутника не изучены, то он служит лишь промежуточным
геодезич. пунктом, так что для определения неизвестной точки земной поверхности
наблюдения спутника необходимо выполнять строго одновременно как в этой точке,
так и в нескольких известных геодезич. пунктах. Рассмотрение теорий и методов
использования спутников для решения науч. и практич. задач Г. составляет содержание
спутниковой геодезии.
В
конечных точках базисов и базисных сторон триангуляции I и II классов определяют
широту и долготу этих точек, а также азимут направления на избранный
земной предмет путём астрономич. наблюдений (см. Лапласов пункт). Астрономич.
широты и долготы определяют также на промежуточных пунктах триангуляции I
класса, выбираемых не реже чем 70-100 км. Астрономич. определения на
пунктах опорной геодезич. сети превращают её в астрономо-геодезическую
сеть, к-рая доставляет основные данные для исследований фигуры и размеров
Земли и служит для распространения единой системы координат на всю территорию
страны. Рассмотрение теорий и методов определения геогр. положения места из
астрономич. наблюдений относится к геодезической астрономии.
Плановое
положение геодезич. пунктов определяют геодезич. координатами, а именно -
широтами и долготами их проекций на поверхность нек-рого земного эллипсоида
- референц-эллипсоида. В каждом геодезич. пункте вместе с его координатами
определяют также направления на смежные пункты относительно меридиана. Эти
направления наз. геодезич. азимутами и служат для ориентировки на местности.
Геодезич.
координаты одного из пунктов, являющегося исходным пунктом опорной геодезич.
сети, и геодезич. азимут направления на один из смежных с ним пунктов устанавливают
определением его астрономич. координат и астрономического азимута того же
направления исправлением их за влияние отклонения отвеса. Полученные данные,
а также высота геоида над поверхностью референц-эллипсоида в исходном пункте
характеризуют положение принятого эллипсоида в теле Земли и наз. исходными
геодезическими датами. Геодезич. координаты и азимуты остальных пунктов
получают путём вычисления по результатам геодезич. измерений, приведённых
к поверхности референц-эллипсоида.
Для
вычисления координат пунктов гос. геодезич. сети СССР принят рефeренц-эллипсоид
Красовского (см. Кра-совского эллипсоид), к-рый характеризуется следующими
данными:
большая
полуось а. - 6 37 8 245 м, полярное сжатие а = 1: 298,3, а исходным
пунктом служит Пулковская астрономич. обсерватория (центр её Круглого зала),
причём для неё приняты следующие геодезич. координаты:широта В = 59o
46'18,55", долгота L = 30o19'42,09",полученные путём
исправления её астрономич. широты и долготы за влияние отклонения отвесной
линии от нормали к поверхности эллипсоида Красовского. Высота геоида в Пулково
над поверхностью этого эллипсоида принята равной нулю.
Один
из разделов высшей Г. рассматривает геометрию земного эллипсоида и наз. сфероидической
Г. В её задачи входит разработка методов приведения геодезич. измерений к
поверхности референц-эллипсоида, методов решения треугольников и вычисления
координат опорных пунктов на этой поверхности. Сфероидич. Г. даёт и математич.
основы методов определения фигуры и размеров Земли из градусных измерений.
Приведение
геодезич. измерений к поверхности референц-эллипсоида состоит в проектировании
соответствующих пунктов на эту поверхность нормалями к ней. Это достигается
тем, что в результаты геодезич. измерений, напр. в длины линий и величины
углов, вводятся поправки за высоту земной поверхности над поверхностью референц-эллипсоида
и отклонения отвесной линии в определяемых пунктах.
Проекции
определяемых пунктов на поверхности референц-эллипсоида соединяют геодезическими
линиями, а их координаты получают последовательным вычислением и суммированием
разностей координат каждых 2 смежных пунктов по длине и направлению соединяющей
их геодезич. линии (см. Геодезическая задача). Т. к. геодезич. координаты
выражаются в угловой мере и для практич. целей неудобны, то они обычно заменяются
прямоугольными координатами на плоскости путём отображения на ней поверхности
референц-эллипсоида по тому или иному матем. закону точечного соответствия
(см. Геодезические проекции). Сфероидическая Г. рассматривает теории
отображения на плоскость только ограниченных частей поверхности земного эллипсоида.
Отображение же всей поверхности земного эллипсоида на плоскость для построения
геогр. карт рассматривается в матем. картографии (см. Картографические
проекции).
Высоты
опорных геодезич. пунктов определяют методами геом. нивелирования, к-рое
состоит в измерении и суммировании разностей высот каждых двух последовательных
точек, расположенных на расстоянии (в зависимости от класса) 100-300 м
одна от другой по нек-рой линии, образующей нивелирный ход. Разности высот
определяют нивелиром как разность отсчётов по имеющим точные деления
рейкам, когда они установлены по отвесу, а визирная линия трубы нивелира
строго горизонтальна. Линии геом. нивелирования в зависимости от последовательности
и точности выполнения работы подразделяются на классы.
В
СССР нивелирование I класса производится по особо намеченным линиям, образующим
замкнутые полигоны с периметром ок. 1600 км, и выполняется с наивысшей
точностью, достижимой при применении совр. инструментов и методов работы.
Так, по линиям I класса случайная ошибка нивелирования не превышает 0,5 мм
и систематич. ошибка составляет всего лишь 0,03 мм на 1 км нивелирного
хода. Нивелирная сеть II класса строится из линий, прокладываемых вдоль железных,
шоссейных, грунтовых дорог и больших рек и образующих замкнутые полигоны с
периметром ок. 600 км. По линиям нивелирования II класса разности высот
определяются со средней случайной ошибкой не более 1 мм и систематической
- не более 0,2 мм на 1 км нивелирной линии. Нивелирные сети
I и II классов сгущаются линиями нивелирования III и IV классов.
Линии
нивелирования всех классов закрепляются на местности реперами или марками,
к-рые закладываются через каждые 3-5 км в грунт, стены каменных зданий
(рис. 5) и т. д. На линиях нивелирования I, II и III классов через 50-80 км
и в местах их пересечения закладывают т. н. фундаментальные реперы, рассчитанные
на долговременную сохранность. Высоты реперов и марок нивелирования вычисляют
в той или иной системе высот над уровнем моря в к.-н. исходном пункте. В нивелирных
работах СССР принята система нормальных высот, а исходным пунктом служит Кронштадтский
футшток, нуль к-рого совпадает с многолетним средним уровнем Балтийского моря.
Рис.5.
Нивелирный репер, заложенный в стене здания.
Для
определения координат и высот пунктов опорной геодезич. сети необходимы данные
о распределении силы тяжести на земной поверхности. Вопросы измерения силы
тяжести рассматриваются в гравиметрии, к-рая представляет собой самостоят,
раздел геодезич. знаний. Методы использования гравиметрич. данных для решения
науч. и практич. задач Г. составляют содержание геодезической гравиметрии,
созданной трудами сов. учёного М. С. Молоденского.
В
области геодезии рассматриваются методы, техника и организация работ, связанных
с измерениями на земной поверхности для отображения её на планах и картах.
Совокупность этих работ представляет топографическую съёмку местности и поэтому
соответствующий раздел Г. часто наз. топографией. В прошлом топографич.
съёмки производились наземным способом, к-рый теперь применяется для съёмки
лишь небольших участков местности. Топографич. съёмки значит, площадей земной
поверхности производятся путём сплошного фотографирования местности с летательных
аппаратов (см. Аэрофотосъёмка) и последующей фотограмметрич. обработки
аэроснимков (см. Фотограмметрия). Результатом топографич. съёмок являются
топографич. карты, к-рые служат исходным материалом для составления различных
карт в более мелких масштабах. Методы составления и издания всевозможных карт
рассматриваются в картографии.
Изучение
методов, техники и организации геодезич. работ, связанных с проведением различных
инженерных мероприятий (строительство гидротехнич. сооружений, путей сообщения,
крупных высотных зданий, пром. предприятий и т. д.), составляет содержание
инженерной геодезии. Рассмотрение аналогичных вопросов, относящихся
к строительству шахт, тоннелей и метро, также входит в задачи инженерной Г.
и вместе с тем является составной частью маркшейдерии.
Т.
к. геодезич. измерения сопровождаются неизбежными ошибками различного характера,
то в Г. принято каждую величину измерять многократно, а также измерять большее
количество величин, чем необходимо для решения данной задачи. Измерение каждой
избыточной величины создаёт одно условие, к-рое связывает её с другими величинами
и к-рое не выполняется из-за их ошибок. Методы оценки точности геодезич. измерений
изучаются в теории ошибок (см. Наименьших квадратов метод), а приведение
геодезич. измерений в соответствие с теми матем. условиями, к-рым они должны
удовлетворять, составляет содержание уравнительных вычислений.
Краткие
исторические сведения. Г. возникла в глубокой древности, когда появилась необходимость
землеизмере-ния и составления планов и карт для хоз. целей. В 7 в. до н. э.
в Вавилоне и Ассирии на глиняных дощечках составлялись геогр. карты, на к-рых
давались сведения также и экономич. характера. В 6-4 вв. до н. э. были высказаны
предположения о шарообразности Земли и найдены нек-рые доказательства этого.
В 3 в. до н. э. в Египте греч. учёный Эратосфен произвёл первое определение
радиуса земного шара на основании правильных геом. принципов, получивших назв.
градусных измерений. В это время в трудах Аристотеля впервые появилось назв.
Г. как отрасли человеческих знаний, связанной с астрономией, картографией
и географией. Во 2 в. до н. э. астрономы и математики установили понятия о
геогр. широте и долготе места, разработали первые картографич. проекции, ввели
сетку меридианов и параллелей на картах, предложили первые методы определения
взаимного положения точек земной поверхности из астрономич. наблюдений. В
нач. 9 в. по поручению багдадского халифа Мамуна было произведено одно из
первых градусных измерений вблизи Мосула и достаточно точно определён радиус
земного шара.
Начало
геодезич. работ в России относится к 10 в. В сборнике законов -Русская правда
(11-12 вв.) содержатся постановления об определении земельных границ путём
измерений. Одна из первых карт Московского гос-ва, т. н. Большой чертёж, время
составления к-рой относится к 16 в., основывалась на маршрутных съёмках и
на опросных данных.
Развитие
совр. Г. и геодезич. работ началось в 17 в. В нач. 17 в. была изобретена зрительная
труба. Большим шагом в развитии Г. явилось изобретение ни-дерл. учёным В.
Снеллиусом в 1615- 1617 метода триангуляции, к-рый до сих пор служит одним
из основных методов определения опорных пунктов для топографич. съёмок. Появление
угломерного инструмента, наз. теодолитом, и сочетание его со зрительной
трубой, снабжённой сеткой нитей, повысило точность угловых измерений в триангуляции.
В сер. 17 в. был изобретён барометр, явившийся первым инструментом для определения
высоты точек земной поверхности. Были разработаны также графич. методы топографич.
съёмки, упростившие составление топографич. карт.
Открытие
англ, учёным И. Ньютоном закона всемирного тяготения во 2-й пол.17
в. привело к возникновению идеи о сфероидичности Земли, т. е. сплюснутости
её в направлении полюсов. Исходя из закона тяготения и гипотез о внутреннем
строении Земли, И. Ньютон и нидерл. учёный X. Гюйгенс определили сжатие земного
сфероида чисто теоретич. путём и получили сильно противоречивые результаты,
вызвавшие сомнения в сплюснутости фигуры Земли и даже в обоснованности закона
всемирного тяготения. В связи с этим в 1-й половине 18 в. Парижской АН были
направлены в Перу и Лапландию геодезич. экспедиции, к-рые произвели там градусные
измерения, подтвердившие правильность идеи о сфероидичности Земли и доказавшие
обоснованность закона всемирного тяготения. В сер. 18 в. франц. учёный А.
Клеро разработал основы теории фигуры Земли и обосновал закон изменения силы
тяжести на земном сфероиде в зависимости от геогр. широты. Эпоха открытия
закона тяготения и упомянутых геодезич. экспедиций явилась эпохой становления
Г. как самостоятельной науки о фигуре Земли и методах её изучения. В кон.
18 в. во Франции П. Мешен и Ж. Деламбр измерили дугу меридиана от Дюнкерка
до Барселоны для установления длины метра как 1 : 10 000 000 доли четверти
меридиана и получили один из первых достоверных выводов о размерах земного
эллипсоида.
Развитие
геодезич. работ в России усилилось при Петре I, к-рый в 1701 основал в Москве
первую в России астро-номич. обсерваторию и Школу математических и навигацких
наук, готовившую математиков, астрономов, геодезистов и географов. Первые
топография, съёмки в России были начаты на рубеже 17 и 18 вв. В 1720 Пётр
I топографич. и картографич. работы в России подчинил Сенату, подчеркнув тем
самым их большое гос. значение. В 1739 в Петербургской АН был организован
Геогр. департамент, к-рый руководил всеми геодезич. и картографич. работами
в России. По изданному в 1765 манифесту о генеральное межевании проводились
геодезич. работы по составлению планов землевладений, продолжавшиеся почти
до середины 19 в. и доставившие обширный материал для картографирования страны.
В 1779 в Москве возникла землемерная школа, к-рая в 1819 была преобразована
в Константиновское землемерное училище, а в 1835 - в Константиновский межевой
ин-т, позднее-крупное высшее учебное заведение по подготовке геодезистов и
картографов. В связи с возросшими требованиями военного дела к топографическим
картам в 1797 при Генеральном штабе было организовано Депо карт, к-рое
в 1812 было преобразовано в Воен-но-топографич. депо, а в 1822 создан Корпус
воен. топографов. Все основные астрономо-геодезич. и топографич. работы в
дореволюц. России выполнялись этим учреждением, труды к-рого являются замечательным
памятником развития отечественной геодезич. и картография, науки. В 1816 под
рук. рус. воен. геодезиста К. И. Теннера и астронома В. Я. Струве в зап. пограничных
губерниях России были начаты большие астрономо-геодезич. работы, к-рые в 1855
завершились градусным измерением огромной (более 25o по широте)
дуги меридиана, простирающейся по меридиану 30o от устья Дуная
до берегов Сев. Ледовитого ок. (рис. 6).
Нем.
учёные К. Ф. Гаусс в 1821-24 в Ганновере и Ф. В. Бессель в 1831-34 в Вост.
Пруссии выполнили небольшие градусные измерения. Они усовершенствовали также
методы и инструменты геодезич. работ и разработали новые способы решения геодезич.
задач на поверхности земного эллипсоида. В 1828 Гаусс предложил принять за
матем. поверхность Земли средний уровень моря. Русский воен. геодезист Ф.
Ф. Шуберт в 1859 впервые высказал мысль о возможной трёхосности Земли и определил
размеры трёхосного земного эллипсоида. Нем. физик И. Листинг в 1873 ввёл понятие
о геоиде для обозначения фигуры Земли. В 1888 рус. учёный Ф. А. Слудский создал
оригинальную теорию фигуры Земли и обосновал нек-рые методы её изучения.
В
течение 19 в. был получен ряд определений размеров земного эллипсоида. Для
успешного решения основной проблемы Г. в 1864 была создана Европейская, а
затем и Международная комиссия по измерению Земли, к-рая явилась родоначальницей
Международного геодезического и геофизического союза. Во 2-й пол. 19
в. геодезич. методы стали применяться для изучения внутр. строения Земли и
движений земной коры.
После
Октябрьской революции наступила новая эпоха развития Г. и геодезич. работ
в нашей стране. По Декрету СНК РСФСР от 15 марта 1919, подписанному В. И.
Лениным, было создано Высшее геодезич. управление, преобразованное впоследствии
в Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР и являющееся
центром гос. геодезич. службы страны. Затем были образованы геодезич. институты
СССР и средние технич. учебные заведения, выпускающие инженеров и техников
по всем видам геодезич. и картографич. работ. В конце 1928 в Москве организован
Центр, н.-и. ин-т геодезии, аэросъёмки и картографии, превратившийся в крупнейший
центр развития науч. мысли в области геодезич. знаний.
В
1928 сов. геодезист Ф. Н. Красовский разработал стройную и научно обоснованную
схему и программу построения опорной геодезич. сети, предусматривающую создание
астрономо-геодезич. сети на всей территории СССР. В ходе построения этой сети
усовершенствовались теории, методы и инструменты астрономич. определений и
геодезич. измерений. В СССР усовершенствован базисный прибор с подвесными
мерными проволоками из инвара, освоено изготовление инварных мерных
проволок с любым заданным коэффициентом расширения, разработаны оригинальные
типы электрооптических дальномеров, радиодальномеров и радиогеодезич. систем,
позволяющих измерять расстояния с высокой точностью. Возникла пром-сть, выпускающая
астрономо-геодезич. инструменты, аэросъёмочную аппаратуру и фотограмметрич.
приборы.
В
1932 по постановлению Совета труда и обороны СССР началась общая гравиметрич.
съёмка страны, получившая впоследствии большое значение для решения науч.
и практич. задач Г. и геофизики. Из исследований А. А. Михайлова, М. С. Молоденского
и др. возникла геодезич. гравиметрия, являющаяся теперь важным разделом геодезич.
знаний. В связи с трудностями определения фигуры геоида М. С. Молоденский
обосновал теорию изучения фигуры физ. поверхности и внеш. гравитационного
поля Земли. И. Д. Жонголович разработал методы определения фигуры, размеров
и гравитационного поля Земли по наблюдениям искусств, спутников.
По
градусным измерениям СССР и других стран Ф. Н. Красовский и А. А. Изотов в
1940 определили новые размеры земного эллипсоида, к-рые применяются теперь
в СССР и других социалистич. странах. Позднее А. А. Изотов и М. С. Молоденский
определили ориентировку эллипсоида Красовского в теле Земли. В 1942-45 под
рук. Д. А. Ларина было произведено общее уравнивание образовавшейся к тому
времени обширной астрономо-геодезич. сети СССР. Сов. геодезисты разработали
методы уравнивания больших астрономо-геодезич. сетей и сплошных сетей триангуляции
(Ф. Н. Красовский, Н. А. Урмаев, И. Ю. Пранис-Праневич и др.).
Широкое
развитие в СССР получили топографич. съёмки и картографич. работы, связанные
с нуждами нар. х-ва и обороны страны. С 1925 в топографич. съёмках стали применяться
аэрофотосъёмка и фотограмметрич. методы, разработанные сов. учёными (Ф. В.
Дробышев, М. Д. Коншин, Г. В. Романовский и др.). В 1945 завершилась работа
по созданию многолистной гос. топографич. карты СССР в масштабе 1 : 1 000
000. Позднее была создана топографич. карта в масштабе 1 : 100 000 на всю
терр. страны, значит, часть к-рой покрыта съёмками и в более крупных масштабах.
Геодезич.
работы производились в связи с землеустройством, строительством городов, гражд.
сооружений, пром. предприятий, путей сообщения и т. д. Методы Г. применялись
также при строительстве атомных электростанций, крупных ускорителей заряженных
частиц и т. д.
Развитие
Г. в СССР ознаменовалось постановкой и решением таких крупнейших науч. проблем
и практич. задач, к-рые никогда не ставились в других странах.
Лит.: <Руководства
А. А. Изотов.
и монографии: Красовский Ф. Н. и Данилов В. В., Руководство
по высшей геодезии, 2 изд., ч. 1,
высшей геодезии, 3 изд., М., 1964; Чеботарев А. С., Геодезия, 2 изд., ч. 1,
М., 1955; Чеботарев А. С., Селиханович В. Г. иСоколов М. Н., Геодезия, ч.
2, М., 1962; Гержула Б. И., Основы инженерной геодезии, М., 1960; Топография,
под ред. Д. А. Слободчикова, ч. 1 - 2, М., 1954; Михайлов А. А., Курс гравиметрии
и теории фигуры Земли, 2 изд., М., 1939; Бровар В. В., Магницкий В. А. и Шимбирев
Б. П., Теория фигуры Земли, М., 1961; Шокин П. Ф., Гравиметрия, М., 1960;
Молоденский М. С., Юркина М. И.и Еремеев В. Ф., Методы изучения внешнего гравитационного
поля и фигуры Земли, ;Тр. Центрального научно-исследовательского ин-та геодезии,
аэросъемки и картографии, 1960, в. 131; Изотов А. А., Форма и размеры Земли
по современным данным,там же, 1950, в. 73; Елисеев С. В., Геодезические инструменты
и приборы, 2 изд., М., 1959; Чеботарев А. С., Способ наименьших квадратов
с основами теории вероятностей, М., 1958; Пранис-Праневич И. Ю., Руководство
по уравнительным вычислениям триангуляции, 2 изд., М., 1956; В е й с Г., Геодезическое
использование искусственных спутников Земли, пер, с англ., М., 1967; Меллер
И., Введение в спутниковую геодезию, пер. с англ., М., 1967; Беррот А. иХофман
В., Космическая геодезия, пер. с нем., М., 1963; Helmert F. R., Die mathematischen
und physikalischen Theorien der hoheren Geodasie, 2 Aufl., Bd 1 - 2, Lpz.,
1962; Jordan W., Eggert О., Кneiss l M., Handbuch der Vermessungskunde,
10 Aufl., Bd 1 - 4, Stuttg., 1955-61; Rysavу J., Vyssi geodesie, Praha, 1947.
История. Котельников
С. К., Молодой геодет, или первые основания геодезии, содержащие все геодетское
знание, предло женное вкратце, изъясненное правилами и примерами, СПБ, 1766;
Болотов А. П., Курс высшей и низшей геодезии, ч. 1 - 2, СПБ, 1845 - 49; Струве
В. Я., Дуга меридиана, т. 1 - 2, СПБ, 1861; Евтеев О. А., Первые русские геодезисты
на Тихом океане, М., 1950; 50 лет советской геодезии и картографии, под ред.
А. Н. Баранова и М. К. Кудрявцева, М., 1967; Бируни. Геодезия, Избр. произв.,
т. 3, Таш.. 1966.
Справочники. Геодезия.
Справочное руководство, под ред. М. Д. Бонч-Бруевича, т. 1 - 9, М.- Л., 1939-1949;
Справочник геодезиста, под ред. В. Д. Большакова и Г. П. Левчука, М., 1966:
Библиографический указатель геодезической литературы с начала книгопечатания
до 1917 г., сост. Е. Ф. Беликов, Л. П. Соловьев, М., 1971.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я