מדעים מדויקים, עוד לפני הופעתם ה"רשמית", מילאו תפקיד עצום בחיי האדם. לכן, ללא גיאומטריה פרימיטיבית אי אפשר היה לבנות בית מורכב יותר או פחות, ובלי מתמטיקה פשוטה לא פחות, זה היה מאוד בעייתי לעשות זאת. גם גאודזיה שייכת לאותה קטגוריה (למרות שהיא מייצגת את מדעי הטבע). זה לא מפתיע, כי אנשים עסקו בסימון קרקעות מאז ימי קדם.
הגדרה מדעית
אגב, איך אתה יכול לפענח את השם של הדיסציפלינה המדעית הזו? המונח "גיאודזיה" עצמו הוא קונגלומרט של שתי מילים יווניות. הראשון שבהם הוא ge, שפירושו אדמה, והשני הוא dazomai, שפירושו, כפי שניתן לנחש בקלות, "לחלק, לחלק". אם תנסו לתרגם את השם פשוטו כמשמעו, תקבלו "חלוקת קרקעות". באופן עקרוני, בזמן המקור והפיתוח הראשוני של הגיאודזיה, תרגום כזה היה עקבי לחלוטין עם האמת.
כן,המצרים כבר ביצעו מדידות גאודטיות מורכבות מאות רבות לפני תקופתנו, ובנו את הפירמידות המפורסמות ותעלות ההשקיה שלהם.
פיתוח המדע
אבל גיאודזיה היא מדע מורכב יותר, שקשור ישירות להתפתחותו בהשפעת העולם החיצון. העובדה היא שהציוויליזציה האנושית גדלה והתפתחה, היא הייתה זקוקה ליותר ויותר דרכים מדויקות למדידת כדור הארץ. ועצם המשימות שהחיים הציבו לפני הגיאודזיה הפכו ליותר ויותר מורכבות ומשמעותיות.
הגדרת המונח בעולם המודרני
אז איך המונח "גיאודזיה" מובן היום? זהו מדע החוקר את שיטות מדידת הקרקע, קביעת גודל וצורת השטח. מדענים גיאודטים הם שמפתחים דרכים חדשות למיפוי יבשות שלמות.
בנוסף, הגיאודזיה מלמדת אותנו מגוון דרכים למדוד את החלל, לא רק על פני כוכב הלכת שלנו, אלא גם מתחת למים, מעל כדור הארץ ואפילו בחלל החיצון ועל כוכבי לכת אחרים. בקיצור, זהו תחום מדעי מגוון מאוד.
המדען המפורסם מאוד ויטקובסקי נתן את ההגדרה הבאה: "יש לומר שזהו אחד מענפי הידע השימושיים ביותר; אחרי הכל, כל הקיום שלנו מוגבל על ידי מרחבי כדור הארץ, המבנה והמבנה והידע. מבנה שעלינו ללמוד ממנו באותה מידה שבו אדם לומד משהו חדש על הבית שבו הוא גר".
משימות עיקריות
שימו לב שיש בעיות גיאודזיהמגוון ביותר, מכיוון שמדע זה מתפתח כל הזמן, מתווספים לו עוד ועוד מונחים חדשים. בנוסף, כיום מתקיים מחשוב מלא של ענפי ידע רבים, שלא יכול היה אלא להשפיע על התפתחות הגיאודזיה עצמה. במילים פשוטות, המשימות שלו מחולקות לשתי קבוצות גדולות. הראשון הוא עקרוני. אלה כוללים את היצירות הבאות:
- קביעת הגודל, התצורה וההיקף של שדה הכבידה של כדור הארץ. במקרה זה, זווית הכיוון חשובה ביותר. בגיאודזיה, זהו השם לקביעת ציון דרך מהחלל (הגדרה מאוד פשוטה).
- הפצה של מערכת קואורדינטות יחידה על פני הטריטוריה של מדינה, יבשת או כוכב לכת באופן כללי.
- ייצוג חלקות אדמה בתוכניות טופוגרפיות שונות, מפות ואטלסים.
- בנוסף, מודדים חוקרים תזוזות בקנה מידה גדול של חלקים מקרום כדור הארץ.
עבודה יישומית
לכן, סוגי העבודה הבאים שייכים כיום לקבוצת המשימות השנייה:
- תהליך היצירה והיישום של GIS, כלומר מערכות מידע גיאוגרפיות, הוא חשוב ביותר.
- זה כולל גם יצירה ורישום של סוגים שונים של תוכניות קדסטרליות: קרקע, מים וכו'.
- תמיכה גאודזית וטופוגרפית של המדינה כולה.
- תיחום גבול המדינה, השתתפות בפתרון סוגיות שנויות במחלוקת בהן נדרשת גיאודזיה. מפות שנקבעו על ידי מומחים מוסמכים יכולות להיות הטיעון המכריע במחלוקות רבות.
- יצירה ושכיחות בכל מקוםתקנים מקובלים בתעשיית המיפוי הדיגיטלי.
- לפי זה, זה כולל גם פיתוח של המפות האלקטרוניות של האזור עצמן, וכן מילוין בכל הנתונים הדרושים.
- הגיאודיסטים הם שאחראים לפיתוח טכנולוגיות בתחום קביעת קואורדינטות לוויינית וקשירתן המדויקת לאזור האמיתי.
- לבסוף, יצירת אטלסים גיאודטיים מורכבים של רוסיה ומדינות אחרות.
חלוקה לתעשיות
מכיוון שגיאודזיה הפכה מסובכת ביותר עד עכשיו, הוחלט לחלק אותה לכמה מדעים עצמאיים, שלעתים לומדים תחומי ידע שונים לחלוטין. בואו נפרט אותם ביתר פירוט וניתן תיאור קצר של כל אחד מהם:
- גיאודזיה גבוהה יותר. זה הבסיס של היסודות. במסגרת מדע זה נלמדים הגודל, הצורה, המבנה של כדור הארץ, הקואורדינטות שלו בחלל החיצון והמאפיינים של שדה הכבידה שלו עצמו. ענף זה הוא שעוסק בהטלת מערכת קואורדינטות על מדינה, יבשת או כל פני השטח של כדור הארץ. בנוסף, מדענים בתחום זה חוקרים את השינויים של קרום כדור הארץ מימי קדם לימינו, ולומדים גם על מאפייני שדה הכבידה של גופים שמימיים שונים: מכוכבים ועד אסטרואידים גדולים. התעשייה גם לומדת מערכות קואורדינטות בגיאודזיה.
- טופוגרפיה. שוב, המונח נוצר משתי מילים יווניות: "טופוס" - מקום, "גרפו" - לכתוב, לרשום. אם מתורגמים מילולית, מסתבר "לימוד, תיאורפְּנֵי הַשֵׁטַח." בהתאם לכך, תעשייה זו יוצרת דרכים וטכניקות חדשות לשרטוט קווי המתאר של פני כדור הארץ על גבי תוכניות, אטלסים ומפות.
- קרטוגרפיה. מתאם הדוק עם מדע קודם. לומד כיצד ליצור ולהשתמש באותן מפות, אטלסים ותוכניות טופוגרפיות.
- פוטוגרמטריה. כפי שהשם מרמז, מדע זה לומד את השיטות ליצירת מסמכים גיאודטיים (מתוארים לעיל) על ידי צילום פני כדור הארץ ממטוס או מסוק (או לוויין).
- תעשיית ההנדסה (גיאודזיה בבנייה). התעשייה הפופולרית ביותר כרגע, שכן המומחים שלה עורכים סקרים גיאודטים לפני שמתחילים בבניית מבנים הנדסיים כלשהם על הקרקע.
- מדידות מוקשים (גיאודזיה תת-קרקעית). נחלתם של הכורים, מכיוון שדרכים חדשות לביצוע מדידות בעבודות תת קרקעיות ובמכרות נחקרות ויוצרות.
כמובן שברוב המקרים, הגבולות בין כל המדעים האלה מאוד מאוד מטושטשים. לדוגמה, טופוגרפיה קשורה הן לקרטוגרפיה והן לגיאודזיה גבוהה יותר, ותעשיית ההנדסה אינה יכולה להתפתח כלל מבלי ללמוד בנוסף את החומרים של כל המדעים הקשורים.
מי צריך את התוצאות המעשיות של המדע הזה בחיי היומיום?
אם קראתם את כל האמור לעיל, כבר ראיתם בעצמכם עד כמה מגוונות המשימות שעל מודדים לפתור מדי יום. הם צריכים למלא כל הזמן הרבה דרישות של חברות ציבוריות ופרטיות גרידא, כמו גםכיצד משתמשים באותה גיאודזיה בבנייה בכל מקום כיום, והגישה אליה היא קפדנית מאוד.
גם כאשר פותרים בעיות בקנה מידה לאומי, מדענים זקוקים לפעמים למספר שנים כדי לערוך סקרים מפורטים, שתוצאותיהם שמים לעתים קרובות קץ לתביעות היסטוריות על טריטוריות מסוימות. כמובן שבמקרה זה, מערכות קואורדינטות בגיאודזיה חשובות במיוחד, שכן על בסיסן מתבצעת הקישור לשטח הנוכחי.
על המרכיב ה"מיליטריסטי"
למעשה, כל המסמכים הגיאודטיים נחוצים לכל הקטגוריות של אנשים הנעים בקביעות למרחקים ארוכים ביבשה ובמים בתפקיד או בעבודה: מלחים וגיאולוגים, גיאוגרפים, מעצבים, בונים והצבא.
במיוחד, יש צורך במפות ומסמכים דומים אחרים בדיוק באותו צבא: מדובר בבניית ביצורים הנדסיים רבי עוצמה, וירי למרחקים ארוכים במיוחד, ושיגור רקטות ללא הנתונים הללו הוא בלתי אפשרי. לבסוף, אי אפשר לדמיין את תכנון הפעולות הצבאיות ללא מפות ותוכניות מדויקות של האזור. אז כל הצבא צריך לדעת לפחות את יסודות הגיאודזיה.
מדעי כדור הארץ אחרים
יש לציין במיוחד שאי אפשר לדמיין את ההוראה הזו במנותק ממדעים אחרים החוקרים את הפלנטה שלנו. לפיכך, הפיזיקה, הגיאולוגיה והגיאופיזיקה חשובות במיוחד, שכן הן יכולות להסביר תהליכים מורכבים וחשובים במיוחד המתרחשים הן על פני כוכב הלכת שלנו ומתחתיו. ללא אוקינוגרפיה, אי אפשר ללמוד את עקרונות התנועה של חלקים של קרום כדור הארץ. אפילו בוטנאית - והיא יכולההיה מועיל ביותר.
מדהים כמה גיאודזיה יכולה להיות מגוונת! עבודתם של מומחים דורשת גם ידע מעמיק במתמטיקה ובגיאומטריה, שבלעדיו אי אפשר יהיה לבצע אפילו חישובים פרימיטיביים. אבל הגיאודזיה היא המובילה בין כל התעשיות הללו, שכן היא מאפשרת לך לעקוב אחר שלבי ההתפתחות של כוכב הלכת שלנו כולו והיווצרות המראה הנוכחי שלו, תוך התחשבות לא רק בצורות קרקע טבעיות אלא גם מלאכותיות.
חיבור עם ענפי ידע מדעיים אחרים
חוץ מזה, המדע הזה מתפתח כל הזמן, סופג את הידע שתעשיות אחרות נותנות לאדם. למשל, פיזיקאים המציאו את הלייזר. עם הזמן זה הוביל לפיתוח ויצירת המכשירים היקרים ביותר, שבלעדיהם קשה לדמיין מודד מודרני: מפלסי לייזר ומדי טווח אור.
באשר לאותן מדידות אולטרה-מדויקות של תנועת הלוחות הטקטוניים, זה יהיה בלתי אפשרי פיזית לביצוע אלמלא הפיתוח המהיר של האלקטרוניקה והייצור.
לבסוף, ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית המידע והתכנות העניקה לגיאודזיה הזדמנויות כאלה שבעבר אפשר היה רק לחלום עליהן: לפיכך, ניתן ליצור את המודלים הממוחשבים המורכבים ביותר שמראים בבירור את התפתחות הפנים של כוכב לכת לאורך מאות שנים. במקרה זה, מודד יכול להרגיש כמו היסטוריון!
דרישות קשות יותר לגיאודזיה מודרנית
בניית מבנים הנדסיים עצומים ויחודיים דורשת מומחים ברמה של דיוק שטרם נראתה כמותה.משמש אפילו בחישובים מתמטיים. לדוגמה, במהלך בניית מאיץ ההדרון הגדול, מומחים נאלצו לקחת בחשבון תזוזות של מאיות המילימטר, כאשר מבנים מסוימים היו באורך של הרבה יותר מקילומטר!
בנוסף, זה תלוי בתוצאות עבודתם של מודדים אם אנשים יחיו באזורים מסוימים של כדור הארץ שנחשבים בעלי פוטנציאל סיסמיים.
סוגי עבודה עיקריים
לאחר קריאת כל זה, כנראה תתעורר השאלה איזה סוג של עבודה גיאודטית צריך לעשות כדי להשיג את כל המידע היקר הזה. אה, יש לא מעט כאלה, אבל נתאר את הנפוצים והמבוצעים כל הזמן. הנה רשימה קצרה שלהם:
- סימון גיאודטי עובד. במקרה זה, מומחים עוסקים בבניית ערכת פריסה בהתייחס לשטח, כמו גם בפעולות אחרות המסייעות להיצמד לשטח של כל שלבי עבודות הבנייה: מחפירת בורות ועד הפעלת המתקן.
- ירי מנהלים. כאשר בניין או מבנה הנדסי אחר מוקם, נדרשת סט מיוחד של עבודות. כל חלקי המבנה, בהם תלויים מאפייני היציבות והחוזק של המבנה כולו, כפופים לירי חובה וקבוע. הדיוק הנדרש לשם כך בשום מקרה לא צריך להיות פחות מזה הנדרש בעת סימון השטח לפני תחילת הבנייה.
- סקרים הנדסיים וגיאודטים. במקרה זה, המהנדס הגיאודטי חייב לבצע מגוון שלם של עבודות,מכוון למחקר מקדים של הקלה באזור שבו מתוכנן להתחיל בבניית מבנים הנדסיים. הוא כולל לא רק בניית דגם שטח, אלא גם סנכרון של התבליט והמראה החיצוני של הבניין שיוקם.
- יצירת רשתות גאודטיות. שיקום, יצירת רשתות, כמו גם תכנון, פיתוח שיטות עבודה חדשות בתחום זה.
כפי שאתה יכול לראות, עבודה גיאודטית היא לא רק מגוונת מאוד, אלא גם חשובה ביותר בכל שלבי הבנייה.
