Краткая история
Геодезия – слово греческое и в переводе на русский язык означает «землеразделение».
Искусство измерять и разделять небольшие участки земли известно людям с древних времен. За 20 веков до нашей эры в Египте, Ассиро-Вавилонии, в долине рек Нила, Тигра и Ефрата проводились большие работы по орошению земель, которые немыслимы без геодезических измерений. Строительство грандиозных сооружений древности также нельзя было выполнить без знаний по геодезии.
Позже, в третьем веке до н. э., перед геодезией возникла и научная задача по определению фигуры и размеров Земли. Древнегреческий философ Аристотель высказал предположение, что Земля шарообразна и невелика по размерам, а Эратосфен вычислил размеры Земли, близкие к современным.
Путешествия Колумба, а затем Магеллана доказали, что Земля имеет шарообразную форму. Впоследствии с помощью геодезии были определены форма и размеры Земли.
Применение геодезии в России относится к XI в. В 1068 г. по приказанию князя Глеба было измерено расстояние между городами Тамань и Керчь по льду Керченского пролива.
Первой русской картой является карта Московского Государства, составленная в 1598 г.
При Петре I начаты геодезические и картографические работы общегосударственного значения.
В 1745 г. издан первый Географический атлас России.
В 1797 г. при Генеральном штабе было организовано Депо карт, которое в 1812 г. преобразовано в Военно-топографическое депо.
В 1822 г. был создан Корпус военных топографов, выполнявший геодезические, топографические и картографические работы военного общегосударственного значения.
В XIX в. начали проводиться работы по построению геодезических сетей и градусные измерения по мередиану.
В 1919 г. было образовано Высшее геодезическое управление, затем переименованное в Главное управление геодезии и картографии (ГУГК).
В стране организованы научно-исследовательские и учебные институты. Создана промышленность, выпускающая геодезические приборы высокого качества.
Общие сведения
Форма и размеры Земли
Поверхность суши Земли со всеми ее неровностями называется физической или топографической поверхностью. Она имеет сложную форму и не поддается математическому выражению. Поэтому для построения карт приходится проектировать ее на иную, более простую, теоретическую (т. е. мысленную) поверхность, которая называется уровенной.
Уровенную поверхность представляют как поверхность Мирового океана, мысленно продолженную под материки при условии, что она в любой точке перпендикулярна отвесной линии. По сравнению с физической поверхностью ее отличает большая сглаженность.
Фигуру Земли, ограниченную уровенной поверхностью, называют геоидом (т. е. подобная Земле). Сложная форма геоида не может иметь математического выражения, но она близка эллипсоиду. Эллипсоид – поверхность, образованная вращением эллипса вокруг меньшей оси.
Рис. 2.1.1. Земной эллипсоид
Размеры земного эллипсоида (рис. 2.1.1.) определяются длинами большой и малой полуосей: а – большая полуось или радиус экватора; b – малая полуось или полуось вращения Земли.
Величина
называется сжатием земного эллипсоида.
Величины а и b
определяются посредством градусных
измерений в различных местах мередиана.
В России и ряде других стран при выполнении геодезических и картографических работ использовали эллипсоид Красовского, для которого:
а = 6378245 м; b = 6356863 м; α = 1:298,3.
Кроме того в России используются геодезические параметры Земли ПЗ-90, для которой а = 6378136 м; α = 1:298,257839303.
При решении многих задач фигуру Земли принимают за шар, объем которого равен объему эллипсоида Красовского, радиус такого шара R = 6371110 м. Для приближенных вычислений принимают R = 6371,1 км.