Теория развития геодезии

Теория развития геодезии опирается на три фундаментальных понятия: объект, предмет и метод. Объектом геодезии изначально было окружающее человека физическое пространство, которое обладает свойством мобильности, т.е. расширения по мере познания и освоения его. Физическое пространство состоит из подпространств: 1) технопространства, 2) Земля как планета, 3) ближний космос со всеми космическими объектами.

Предметом геодезии являются расположенные в окружающем человека пространстве реальные объекты, их метрические свойства, пространственная ориентация, системы отсчета и координат.

Методом геодезии являются измерения, посредством которых определяются форма, размеры объектов и их взаимное расположение, а также способы представления окружающего пространства в виде каких-либо моделей (рисунков, планов, карт, глобусов и др.).

Основными принципами теории развития геодезии являются геометризация и координатизация окружающего пространства и его объектов.

Человек живет в мире универсальных категорий и понятий - пространство, движение, время. Прогресс в теории познания и практике связан с ними. Человеку, в отличие от других живых существ, присуще пространственно-геометрическое мышление. Оно влияло на условия и характер жизни людей, на форму и содержание их существования. Оно диктовалось окружающей средой, пространством обитания, т.е. сферой своего влияния. Человеку при любом виде деятельности необходимо: 1) определять пространственное положение свое и окружающих объектов относительно какого-либо выбранного начала; 2) оценивать размеры окружающих объектов; 3) отображать окружающие объекты и пространство в какой-либо модели.

Освоение человеком окружающего пространства проходило посредством его измерений, т.е. геометризации.

Оценивая пространство и время древний человек помещал себя в центр мироздания. Тем самым он становился точкой отсчета, в которой совмещались и в которой начинались все координаты, вокруг которой вращались Солнце, Луна, Звездное небо. В дальнейшем, по мере освоения человеком окружающего пространства, для координатизации пространства стали применять различные общепринятые системы координат - прямоугольную, географическую и др. В 20-м столетии освоение окружающего пространства стало необычайно стремительным. Оно стало возможным благодаря созданию планетарной геоцентрической системы геодезических координат (ПГСГК) с началом в центре Земли и распространению ее на все пространство, включая космическое и модельного его представления в данной системе координат. В окружающем пространстве функционирует много относительно независимых систем (подпространств) со своими системами координат, требующими связи между ними.

Оценку размеров окружающих объектов и их взаимное положение человек осуществлял посредством измерений. Геодезические измерения основаны на учете и использовании действующих в природе физических сил и свойств, а также физических законов, открытых Галилеем, Ньютоном и др. учеными. Учет действия силы тяжести позволил изобрести отвес, без которого невозможно выполнять строительные работы. Свойство перпендикулярности уровенной поверхности к отвесной линии использовалось для установления горизонтальных линий и приборов для нивелирования. В научно-техническом прогрессе, в познании мира измерения всегда занимали большое место. Техника измерений, их точность и разнообразие соответствовали своему времени, эпохе и зависели от общего уровня научно-технического развития вообще и в данной науке в частности. Прогресс в любой науке почти всегда связан с измерениями. О роли и значении измерений Д.И. Менделеев выразился так: "В природе мера и вес суть главные орудия познания. Наука начинается тогда, когда начинают измерять". Среди всех видов измерений геодезические измерения имеют исключительную роль. Любые коренные сдвиги и изменения в истории развития человечества не обходились без той или иной доли участия геодезии: и в земледелии, и в промышленности, и в крупных научных открытиях. Человеческая цивилизация существует в мире универсальных категорий и понятий – пространство, время и движение. Именно взаимосвязанность и взаимообусловленность их взаимосвязь первых наук и прогресс в теории познания и в практике. Геодезия первоначально изучала пространство в отрыве от времени и движения, используя лишь второстепенные системы ориентации и отсчета. До 17 века геодезические измерения выполнялись в основном в двухмерном пространстве, с 18 в. - в трехмерном, а с середины 20-го в. - в четырехмерном пространстве-времени. География рассматривала пространство и движение в тесной связи, но вне зависимости от времени, используя соответствующие системы ориентации, отсчета и координат. В астрономии, наоборот, изучаемые и измеряемые пространство, движение и время тесно взаимосвязаны. Небесное пространство в астрономии и пространство в геодезии в геометрическом плане были «близки» и это привело к некоторой общности методов, приборов, инструментов и теорий обеих наук, но движение в разных «пространствах» обусловило разработку и использование разных систем ориентации, отсчета и координат.

Объектом геодезии изначально была Земля, т.е. ее поверхность, фигура и размеры. Впоследствии произошло расширение пространства, к этому объекту подключили недра, морское дно и околоземное пространство - ее спутник Луну, планеты солнечной системы. В конце ХХ в. в качестве объекта геодезии сформировались составляющие физического пространства: Земля как планета, технопространство или вторичная среда, ближний космос со всеми космическими объектами. Технопространство начало активно формироваться в Х1Хв. Геодезия этого пространства вначале носила название инженерная геодезия, а в настоящее время - прикладная геодезия. От координатизации и геометризации физического пространства во многом зависит научная и хозяйственная деятельность человека. В этом состоит значимость и актуальность геодезии.