> Энциклопедический словарь Гранат, страница 147 > Геодезия

Геодезия

Геодезия (от греческих слов гп—земля и SaUi-i—делить), в переводе на русский язык значит землеразделение; однако, это название не исчерпывает всего содержания науки и свидетельствует лишь об историческом происхождении ея из решения тех практических вопросов, которые представлялись еще в древности при разделении подвергавшихся обработке земель между земледельцами. В настоящее время под именем Г. разумеется наука, занимающаяся изучением и определением величины и формы земной поверхности. Общие методы этого изучения суть методы геометрии в приложении ея к тем частным задачам, которые представляются для решения на поверхности земли. Поверхность нашей планеты на две трети покрыта водою: океанами и морями и на одну треть сушей: материками и островами; поверхность океанов, если отвлечься от малых колебаний ея—волн, поверхность правильная, в то же время поверхность материков и островов в высшей степени неправильная. Задачу изучения формы земной поверхности естественно разделить на две части:во-иервых, можно вообразить, что правильная поверхность океанов продолжена под континенты, и изучать эту основную форму, которая называется математическою поверхностью земли, или геоидом, во-вторых, изучению будет подлежать поверхность суши, или физическая земная поверхность по отношению к указанной математической. Соответственно этому разделению задачи, геодезия делится на высшую Г. и низшую, иначе топографию, или практическую геометрию. То же разделение Г. на две части можно выводить и иначе: вопрос об изучении формы земной поверхности проистекает из целого ряда практических надобностей общественной жизни: военных, технических, юридических. При этом иногда дело идет об изучении формы и размеров весьма значительных пространств земной поверхности: целой страны или крупной ея части, в другой раз вопрос сводится к изучению протяжения и рельефа малого участка земной поверхности; в то время, как для разрешения первой задачи необходимо знание величины и формы геоида и требуется приложить к решению все методы современной математики, для задач второго рода достаточными являются приемы элементарной математики, и результаты изучения основной формы земли нужно знать лишь в самых общих и грубых чертах.

Неодинаковия трудности являются и при разрешении задачи, которая всегда сопутствует изучению того или иного района земной поверхности: задачи изображения района на бумаге, т. е. составления карты значительного пространства или плана малого участка. Весьма часто разделение Г. приурочивается к такому практическому разделению задачи, причем высшей геодезией называют изучение методов съемки значительных пространств земной поверхности и составления карт, и низшей Г.—решение геометрических вопросов, касающихся малых участков, и составление планов.

Начала Г. теряются в глубокой древности: имеются свидетельства о том, что еще за 12 веков до Р. X. в Египте уже измерялись земельные участки и сообразно с этими измерениями уплачивались земельные подати. Несомненно, что развитие геометрии было вызвано и подвинуто теми практическими задачами, которые встречали в своей деятельности древние землемеры, и развитие Г. тесно связано с успехами математики, астрономии и физики. Первое определение величины земли было сделано в Египте и принадлежит Эратосфену в III веке до Р. X. Известны и другия попытки таких же определений в древнейшую эпоху, сделанные греками и арабами. За 200 лет до Р. X. появилось также и первое сочинение по практической геометрии, принадлежащее Герону из Александрии. В

Риме землемеры составляли особую группу, весьма почетную, и исполняли разного рода съемки земель как по поручению общественной власти, так и по требованиям частных лиц при покупках, мене и разделе недвижимых имуществ; они являлись также экспертами при спорах о границах владений. Развитие Г., как и других наук, было надолго прервано в течение веков варварства, и возрождение ея относится уже к XIII веку нашей эры, от которого дошли до нас трактаты по геометрии и совместно с ней Г. В XVI веке входят в употребление инструменты, являющиеся прототипами современных геодезических инструментов, а также вырабатываются постепенно методы измерения и решения различных геометрических задач. В самом начале XVII века был развит метод определения длинных линий на земной поверхности через посредство триангуляции, и голландский ученый Виллеброрд Снеллиус приложил этот метод к определению длины дуги меридиана, сделавши таким образом первое определение размеров земли тем приемом, которым пользуются с новыми средствами и до этого времени. К XVII веку относится также крупный шаг в деле постройки астрономических и геодезических инструментов, заключающийся в приспособлении к ним зрительных труб. В XVIII веке задача об определении размеров земли осложнилась исследованием самой фигуры земли. На грани XVII и XVIII веков Ньютон доказывал по теоретическим соображениям, что земля должна иметь форму не шара, как думали раньше, но элипсоида вращения, сжатого по полярной оси. Отсюда вытекала задача: найти элементы земного сфероида, т. е. размеры его полуосей: полярной и экваториальной, или иначе величины экваториальной полуоси и сжатия. Работы, которые необходимо выполнить для разрешения задачи, называются градусными измерениями и приводят к нахождению длины дуги меридиана в 1°. В разных широтах эта величина имеет различное значение, и определение ея, по крайней мере, в двух местах, лежащих в широтах, возможно более различающихся, должно было дать материал для определения элементов земного сфероида. В XVIII веке было сделано немало градусных-измерений, причем наиболее замечательными между ними были два градусных измерения: одно в Перу, другое в Лапландии, исполненных-французами по почину Академии наук. Эти два измерения подтвердили опытным путем то предположение о фигур земли, которое высказал впервые Ньютон. Истинный расцвет геодезических работ относится к XIX веку, когда повсюду, сперва в Европе, потом в Азии (Индии), Америке и Африке, велись крупнейшия сплошные работы для составления карт, и государственные средства щедро отпускались на этот предмет. Для обоснования съемок повсюду предпринимались большия триангуляции, из которых извлекались необходимые ряды для градусных измерений по меридианам и параллелям земного сфероида. На этих работах выяснялись и совершенствовались методы измерений, а лучшие математики дали свои решения труднейшим вопросам, встречавшимся при числовой обработке собиравшагося материала. Классические методы дали: Гаусс, руководивший градусным измерением в Ганновере (1821—1824 гг.), Бессель в провинциях Восточной Пруссии (1831—1834 гг.), Вильгельм Струве, давший описание русско-скандинавского градусного измерения, самого большого из европейских (1861 г.), английский геодезист Кларк, обработавший индийские триангуляции. Вместе с развитием методов высшей Г. совершенствовались методы топографических съемок и инструменты, назначенные для их производства, Было бы бесполезно указывать здесь на отдельных геометров и механиков, улучшавших методы и инструменты, так как в этом прогрессе участвовало черезвычайно много лиц, вносивших каждый свою крупинку, делавшуюся весьма быстро общим достоянием. Можно указать лишь на то, что германские механики идут

Геодезические инструменты, их устройство и виды.