В 1828 Гаусс предложил
принять за математическую поверхность
Земли уровенную поверхность потенциала
силы тяжести, совпадающую с средним уровнем
моря. К середине 19 в. на основе градусных
измерений был выполнен ряд определений
размеров земного эллипсоида. Обнаружившиеся
в этих выводах большие разногласия, необъяснимые
ошибками измерений, вызвали дальнейшую
разработку вопроса о фигуре Земли. Русский
военный геодезист Ф.Ф. Шуберт в 1859 впервые
высказал мысль о возможной трёхосности
Земли и определил размеры трёхосного
земного эллипсоида. Изучение этих разногласий
показало, что фигура Земли имеет сложный
вид и не может быть точно представлена
какой-нибудь геометрической фигурой.
Отсюда возникло понятие о геоиде, введённое
нем. физиком Листингом в 1873, и наметились
методы изучения фигуры геоида по результатам
астрономо-геодезических и гравиметрических
измерений. К 1888 русский геодезист Ф.А.
Слудский создал оригинальную теорию
фигуры Земли и обосновал один из методов
её изучения. Померанцев разработал свой
метод изучения местной фигуры геоида
и в 1897 применил его к исследованию геоида
в Ферганской долине.
В середине 19 в. исследование
наблюдённых уклонений отвеса
показало, что они по величине
значительно меньше теоретически
ожидаемых влияний видимых неправильностей
распределения притягивающих масс.
Это привело геодезистов к
мысли, что горы и впадины,
т.е. кажущиеся избытки и недостатки
видимых масс, уравновешены соответственным
уменьшением и увеличением плотности
нижележащих масс и что земная
кора находится в состоянии
особого равновесия, называемого
изостатическим. Отсюда возникла
теория шостазии, являющаяся одной
из геофизических теорий о строении земной
коры. В 60-х Геодезия русский учёный Б.Я.
Швейцер по наблюдённым уклонениям отвеса
вблизи Москвы открыл гравитационную
аномалию. Исследованиями сотрудников
Межевого института и Московского ун-та,
произведёнными под руководством Швейцера,
были установлены неправильности в строении
земной коры около Москвы. При этом впервые
были разработаны методы изучения строения
земной коры по результатам астрономо-геодезич.
и гравиметрич. измерений.
К концу 19 в. и в течение
1-й половины 20 в. работы по построению
астрономо-геодезических сетей и гравиметричной
съёмке охватили значительные территории
многих стран мира. Одновременно с этим
продолжалось дальнейшее развитие теорий
геодезии и методов геодезических работ.
К концу 19 в. наметились принципы и методы
обработки астрономо-геодезич. сетей и
вывода размеров земного эллипсоида из
обработки этих сетей. С конца 19 в. методы
геодезии и геодезич. работ стали использоваться
для решения различных инженерных задач,
а также для изучения движений земной
коры и выяснения её внутреннего строения.
В годы первой мировой войны (1914 - 1918) для
топографич. съёмок начали пользоваться
аэросъемкой, получившей в дальнейшем
широкое развитие. К середине 20 в. для измерения
расстояний начали применяться новые
физико-технические методы, основанные
на интерференции света и интерференции
радиоволн.
Развитие геодезии в СССР
После Великой Октябрьской
социалистической революции наступила
новая эпоха развития геодезии
и геодезических работ в нашей
стране. По декрету СП К РСФСР
от 15 марта 1919, подписанному В.И.
Лениным, было создано Высшее
геодезическое управление при
ВСНХ, преобразованное в Главное
управление геодезии и картографии
при Совете Министров СССР, являющееся
теперь основным учреждением
государственной геодезической
службы в СССР. После организации
государственной геодезической
службы в СССР возникли геодезические
институты и средние технические
учебные заведения, выпускающие
инженеров и техников по всем
видам геодезических работ. В
конце 1928 в Москве был организован
Центральный научно-исследовательский
институт геодезии, аэросъёмки и
картографии, превратившийся впоследствии
в крупнейший центр развития
научной мысли в области геодезических
знаний.
В годы Советской
власти основные геодезич. работы
и топографич. съёмки на территории СССР
развернулись на основе новых программных
установок, принятых с учётом их значения
для народного хозяйства страны и для
решения важнейших научных проблем геодезии.
В ходе развития геодезич. работ в СССР
непрерывно совершенствовались теории
и методы геодезии и складывалась самобытная
советская геодезическая наука, достигшая
выдающихся успехов, которые выдвинули
её на первое место в мире.
Работы по созданию
государственной триангуляции СССР
выполнялись по стройной схеме
и научно обоснованной программе,
предложенной в 1928 советским геодезистом
Ф.Н. Красовским, которая предусматривала
построений современной астрономо-геодезич.
сети и после её уточнения получила описанное
выше содержание. Все геодезич. измерения
и астрономич. определения в триангуляции
производились современными методами
и инструментами, обеспечивающими полную
однородность и высокую точность результатов
на всём её протяжении. В настоящее время
государственная триангуляция СССР по
стройности построения и точности измерений
является лучшей в мире. Были разработаны
строгие методы уравнивания и оценки точности
рядов и сетей триангуляции (Ф.Н. Красовский,
А.С. Чеботарёв, И.Ю. Пранис-Правевич и др.).
Изобретены новые методы создания опорных
сетей (В.В. Данилов, А.И. Дурнев и цр) и обработки
полигонометрии отдельно и совместно
с триангуляцией. Методы измерения базисов
и базисный прибор Э. Едерина были значительно
усовершенствованы. Для определения длин
и исследования мерных проволок этого
прибора в Москве построен компаратор.
В годы Советской власти освоено получение
инвара и изготовление инварных мерных
проволок с желательными коэффициентами
теплового расширения, а также разработан
термоэлектрический метод определения
этих коэффициентов (А.С. Юркевич, Б.А. Ларин
и др.). Создана строгая теория подвесных
мерных приборов. Изучена проблема измерения
длин мерных приборов методом интерференции
света и разработаны оригинальные принципы
устройства интерференционных компараторов
стационарного и переносного типов.
Усовершенствованы методы
точного измерения углов и
рассмотрены вопросы об ослаблении
влияния рефракции на результаты
угловых измерений. Изучены общие
закономерности влияния больших
полей рефракции на точность
астрономо-геодеаической сети (Б.Н. Рабинович).
Советские геодезисты успешно решили
труднейшие вопросы математич. обработки
геодезия, измерений на больших территориях.
Ф.Н. Красовский и Н.А. Урмаев разработали
способы уравнивания больших астрономо-геодезических
сетей. Ф.Н. Красовский выяснил несовершенство
метода развёртывания и обосновал строгий
принцип проектирования астрономо-геодезической
сети на поверхность принятого эллипсоида.
За годы Советской
власти работы по созданию
основной нивелирной сети развивались
на основе повышенных требований
в отношении их точности. Для
повышения точности нивелирных
работ усовершенствованы методы
нивелирования, а также изучены
источники ошибок. Разработаны вопросы
об оценке точности результатов
нивелирования и методы уравнивания
нивелирных сетей.
Создана промышленность,
выпускающая астрономогеодезические
инструменты, аэросъёмочную аппаратуру
и фотограмметрические приборы. В СССР
сконструированы и выполняются высокоточные
инструменты для угловых измерений, астрономич.
наблюдений и нивелирных работ. Изобретены
и изготовляются новые типы дальномеров,
позволяющие измерять линии на местности
до 1 км с ошибкой не более 1: 1000 их длины
(В.А. Белицын и др.), а также автоматич.
и полуавтоматич. приборы для определения
координат и высот точек местности (Геодезия
Ю. Стодолкевич и др.).
Советскими геодезистами
разработаны новые методы решения
геодезич. задачи на поверхности эллипсоида
при неограниченно больших расстояниях
между опорными пунктами (А.М. Вировец
и др.). В СССР с 1928 применяется система
прямоугольных координат в проекции Гаусса,
теория которой в исследованиях советских
геодезистов получила исчерпывающую разработку.
Для вычисления геодезич. и прямоугольных
координат созданы фундаментальные таблицы
геодезич. величин.
С 1932 по постановлению
Совета Труда и Обороны началась
общая гравиметрич. съёмка территории
СССР и прилегающих морей. Развитие гравиметрич.
работ в СССР способствовало созданию
новых методов решения научных и практических
задач геодезии. М.С. Молоденский предложил
методы интерполирования наблюдённых
астрономо-геодезических уклонений отвеса
с учётом нелинейной части их изменения
по гравиметрич. данным и обосновал метод
астрономо-гравиметрического нивелирования,
являющийся теперь лучшим методом изучения
фигуры геоида. В результате исследований
А.А. Михайлова, М.С. Молоденското и др.
сложился новый раздел геодезич. знаний
- геодезическая гравиметрия, рассматривающая
теории и методы изучения фигуры Земли
и решения др. задач геодезии путём совместного
использования астрономо-геодезич. и гравиметрич.
данных.
В СССР работы по
триангуляции, нивелированию и гравиметрич.
съёмке получили широкое развитие. К 1950
протяжённость рядов триангуляции I класса
составила ок.75000 км, причём по этим рядам
определено ок.800 пунктов Лапласа. Протяжённость
линий нивелирования I и II классов достигает
150000 км. Общее количество гравиметрии,
определений составляет 20000. В пределах
значительной части территории СССР созданы
сплошные сети триангуляции. Результаты
этих работ, явившиеся выдающимся событием
20 в. в области геодезии, не имеют себе
равных в мире. Они представляют огромный
и ценнейший материал для изучения фигуры
Земли в отношении вида и размеров, а также
для решения других научных проблем.
По градусным измерениям
СССР и других стран Ф.Н.
Красовский и его ученики определили
новые размеры Земли, более
обоснованные, чем ранее имевшиеся.
Результаты этих исследований
послужили для установления размеров
земного эллипсоида, удовлетворяющего
требованиям геодезических и
картографических работ, проводимых
п СССР. Позднее А.А. Изотов определил элементы
ориентировки земного эллипсоида в теле
Земли для установления исходных геодезич.
дат СССР, а М.С. Молоденский выполнил исследование
фигуры геоида в пределах более половины
территории СССР. В 1942-45 под руководством
Д.А. Ларина было произведено общее уравнивание
образовавшейся к тому времени астрономо-геодезической
сети СССР методом проектирования. В 1946
завершена работа по упорядочению всей
государственной опорной геодезич. сети
СССР и введению единой системы координат
и высот. Все эти исследования и работы
явились первым в мире опытом проведения
такого рода научных мероприятий в области
геодезии. Они создали необходимые основы
для правильной постановки всех видов
геодезич. работ на территории СССР.
Топографические съёмки
и картографич. работы в СССР развивались
по общему государственному плану и в
тесной связи с нуждами народного хозяйства
и обороны страны. Проведение таких крупнейших
народнохозяйственных мероприятий, как
создание угольно-металлургической базы
на Урале и в Зап. Сибири, нефтяной базы
между Волгой и Уралом, сопровождалось
сложным комплексом геодезических и съёмочных
работ. С 1925 в топографич. съёмках стала
применяться аэрофотосъёмка, которая
ныне является наиболее совершенным методом
картографирования территории и изучения
земной поверхности в различных хозяйственных
и инженерных целях. Методы аэросъёмки
и фотограмметрич. обработки аэроснимков,
а также фотограмметрич. приборы разработаны
советскими учёными (Ф.В. Дробышев, М.Д.
Коншин, Г.В. Романовский).
В 1945 завершилась работа
по созданию многолистной государственной
топографич. карты всей территории СССР
в масштабе 1: 1000 000. Эта карта является
крупнейшим картографич. произведением,
подводящим итоги географич. изучения
Советского Союза и служащим основой для
составления различных специальных карт
(геологических, почвенных, геоботанических
и др.). Выполняется работа по составлению
топографич. карт территории СССР в различных
масштабах, в основе которых лежат громадные
астрономо-геодезические и аэросъёмочные
работы, осуществлённые за годы Советской
власти.
Развитие геодезии
в СССР ознаменовалось постановкой
и решением таких крупнейших
научных проблем и практических
задач, которые никогда не ставились
в других странах. Область геодезических
знаний занимает теперь видно
место в культурном и хозяйственном
строительстве.