علوم دقیق، حتی قبل از ظهور "رسمی" خود، نقش بسیار زیادی در زندگی انسان داشتند. بنابراین، بدون هندسه اولیه، ساختن یک خانه کم و بیش پیچیده غیرممکن بود، و بدون ریاضیات به همان اندازه ساده، انجام این کار بسیار مشکل بود. ژئودزی نیز به همین دسته تعلق دارد (اگرچه نمایانگر علوم طبیعی است). این تعجب آور نیست، زیرا مردم از زمان های قدیم به علامت گذاری زمین مشغول بوده اند.
تعریف علمی
در ضمن، چگونه می توان نام این رشته علمی را رمزگشایی کرد؟ اصطلاح "ژئودزی" خود ترکیبی از دو کلمه یونانی است. اولین آنها ge است که به معنی زمین است و دومی Dazomai است که همانطور که به راحتی می توانید حدس بزنید به معنای "تقسیم کردن، تقسیم کردن" است. اگر سعی کنید نام را کاملا تحت اللفظی ترجمه کنید، "تقسیم زمین" دریافت می کنید. اصولاً در زمان پیدایش و توسعه اولیه ژئودزی، چنین ترجمه ای کاملاً با حقیقت مطابقت داشت.
بله،مصری‌ها قرن‌ها قبل از دوران ما، اندازه‌گیری‌های پیچیده ژئودتیکی انجام می‌دادند و اهرام و کانال‌های آبیاری معروف خود را می‌ساختند.
توسعه علم
اما ژئودزی علم پیچیده تری است که مستقیماً با توسعه آن تحت تأثیر دنیای خارج مرتبط است. واقعیت این است که تمدن بشری رشد و توسعه یافت، به روش های دقیق تری برای اندازه گیری زمین نیاز داشت. و همان وظایفی که زندگی قبل از ژئودزی تعیین کرده بود، پیچیده تر و مهم تر می شد.
تعریف اصطلاح در دنیای مدرن
بنابراین اصطلاح "ژئودزی" امروزه چگونه درک می شود؟ این علمی است که روش های نقشه برداری زمین، تعیین اندازه و شکل زمین را مطالعه می کند. این دانشمندان زمین‌شناسی هستند که در حال توسعه راه‌های جدیدی برای نقشه‌برداری از کل قاره‌ها هستند.
علاوه بر این، ژئودزی روش‌های مختلفی را برای اندازه‌گیری فضا، نه تنها در سطح سیاره‌مان، بلکه در زیر آب، بالای زمین و حتی در فضای بیرونی و سیارات دیگر به ما می‌آموزد. به طور خلاصه، این یک زمینه علمی بسیار متنوع است.
دانشمند بسیار معروف ویتکوفسکی تعریف زیر را ارائه کرده است: «باید گفت که این یکی از مفیدترین شاخه های دانش است؛ به هر حال، تمام وجود ما محدود به گستره های زمین، ساختار و ساختار است. ساختاری که باید به همان میزانی که یک فرد چیز جدیدی در مورد خانه ای که در آن زندگی می کند یاد بگیرد، مطالعه کنیم.
وظایف اصلی
توجه داشته باشید که مشکلات ژئودزیبسیار متنوع است، از آنجایی که این علم به طور مداوم در حال توسعه است، اصطلاحات جدید بیشتری به آن اضافه می شود. علاوه بر این، در حال حاضر، کامپیوتری شدن کامل بسیاری از شاخه های دانش وجود دارد که نمی تواند بر توسعه خود ژئودزی تأثیر بگذارد. به عبارت ساده، وظایف آن به دو گروه بزرگ تقسیم می شود. اولی اساسی است. اینها شامل آثار زیر است:
- تعیین اندازه، پیکربندی و وسعت میدان گرانشی زمین. در این مورد، زاویه جهت بسیار مهم است. در ژئودزی، این نام برای تعیین یک نقطه عطف از فضا است (تعریف بسیار ساده شده).
- توزیع یک سیستم مختصات واحد در قلمرو یک ایالت، قاره یا سیاره به طور کلی.
- نمایندگی قطعات زمین در نقشه های توپوگرافی مختلف، نقشه ها و اطلس ها.
- علاوه بر این، نقشه برداران در حال مطالعه جابجایی در مقیاس بزرگ بخش هایی از پوسته زمین هستند.
کار کاربردی
بنابراین، انواع کارهای زیر در حال حاضر به گروه دوم از وظایف تعلق دارند:
- فرایند ایجاد و پیاده سازی GIS، یعنی سیستم های اطلاعات جغرافیایی، بسیار مهم است.
- این همچنین شامل ایجاد و ثبت انواع مختلف طرح های کاداستر است: زمین، آب و غیره.
- پشتیبانی ژئودزیکی و توپوگرافی ایالت در کل.
- تعیین مرزهای ایالتی، مشارکت در حل مسائل بحث برانگیز در مواردی که زمین‌شناسی مورد نیاز است. نقشه‌هایی که توسط متخصصان ذی‌صلاح طراحی شده‌اند، می‌توانند استدلال تعیین‌کننده در بسیاری از اختلافات باشند.
- خلق و همه جااستانداردهای عمومی پذیرفته شده در صنعت نقشه برداری دیجیتال.
- بر این اساس، این شامل توسعه نقشه های الکترونیکی خود منطقه و همچنین پر کردن آنها با تمام داده های لازم است.
- این زمین شناسان هستند که مسئولیت توسعه فناوری ها در زمینه تعیین مختصات ماهواره ای و اتصال دقیق آنها به منطقه واقعی را بر عهده دارند.
- در نهایت، ایجاد اطلس های ژئودتیک پیچیده روسیه و سایر کشورها.
تقسیم به صنایع
از آنجایی که ژئودزی در حال حاضر بسیار پیچیده شده است، تصمیم گرفته شد که آن را به چندین علم مستقل تقسیم کنیم، که گاهی اوقات حوزه های دانش کاملاً متفاوتی را مطالعه می کنند. بیایید آنها را با جزئیات بیشتر فهرست کنیم و توضیح مختصری در مورد هر یک ارائه دهیم:
- ژئودزی عالی. این پایه و اساس اصول است. در چارچوب این علم، اندازه، شکل، ساختار زمین، مختصات آن در فضای بیرونی و ویژگی های میدان گرانشی خود مورد مطالعه قرار می گیرد. این شاخه است که درگیر تحمیل یک سیستم مختصات در یک حالت، قاره یا کل سطح سیاره است. علاوه بر این، دانشمندان در این زمینه به بررسی جابجایی های پوسته زمین از دوران باستان تا امروز می پردازند و همچنین با ویژگی های میدان گرانشی اجرام مختلف آسمانی آشنا می شوند: از ستاره ها تا سیارک های بزرگ. این صنعت همچنین در حال مطالعه سیستم های مختصات در ژئودزی است.
- توپوگرافی. دوباره، این اصطلاح از دو کلمه یونانی ایجاد شد: "topos" - یک مکان، "grafo" - نوشتن، نوشتن. اگر به معنای واقعی کلمه ترجمه شود، معلوم می شود "مطالعه، شرحزمین." بر این اساس، این صنعت راه ها و تکنیک های جدیدی را برای ترسیم خطوط کلی سطح زمین بر روی پلان ها، اطلس ها و نقشه ها ایجاد می کند.
- کارتوگرافی. ارتباط نزدیکی با علم قبلی دارد. نحوه ایجاد و استفاده از همان نقشه ها، اطلس ها و نقشه های توپوگرافی را یاد می گیرد.
- فتوگرامتری. همانطور که از نام آن پیداست، این علم روش های ایجاد اسناد ژئودتیکی (که در بالا توضیح داده شد) را با عکاسی از سطح زمین از یک هواپیما یا هلیکوپتر (یا ماهواره) مطالعه می کند.
- صنایع مهندسی (ژئودزی در ساخت و ساز). محبوب ترین صنعت در حال حاضر، زیرا متخصصان آن قبل از شروع ساخت هر سازه مهندسی روی زمین، بررسی های ژئودتیکی انجام می دهند.
- بررسی معادن (ژئودزی زیرزمینی). میراث معدنچیان، به عنوان روش های جدید اندازه گیری در کارگاه ها و معادن زیرزمینی در حال مطالعه و ایجاد است.
البته در بیشتر موارد، مرز بین همه این علوم بسیار بسیار مبهم است. به عنوان مثال، توپوگرافی هم با کارتوگرافی و هم با ژئودزی عالی مرتبط است و صنعت مهندسی به هیچ وجه نمی تواند بدون مطالعه اضافی مواد همه علوم مرتبط توسعه یابد.
چه کسی به نتایج عملی این علم در زندگی روزمره نیاز دارد؟
اگر همه موارد بالا را خوانده باشید، قبلاً متوجه شده اید که چقدر وظایفی که نقشه برداران روزانه باید حل کنند، چقدر متنوع است. آنها باید دائماً بسیاری از الزامات شرکت های دولتی و خصوصی را برآورده کنندچگونه امروز در همه جا از همان ژئودزی در ساخت و ساز استفاده می شود و رویکرد به آن بسیار سختگیرانه است.
حتی هنگام حل مسائل در مقیاس ملی، دانشمندان گاهی اوقات به چندین سال برای انجام بررسی های دقیق نیاز دارند که نتایج آن اغلب به ادعاهای تاریخی در مورد سرزمین های خاص پایان می دهد. البته، در این مورد، سیستم های مختصات در ژئودزی اهمیت ویژه ای دارند، زیرا بر اساس آن ها اتصال به زمین فعلی انجام می شود.
درباره مولفه "نظامی"
در واقع، همه اسناد ژئودتیک برای همه دسته‌هایی از افرادی که به طور منظم در زمین و آب در حین انجام وظیفه یا محل کار حرکت می‌کنند، مورد نیاز است: ملوانان و زمین‌شناسان، جغرافی‌دانان، طراحان، سازندگان و ارتش.
به خصوص، نقشه ها و سایر اسناد مشابه فقط به همان ارتش مورد نیاز است: این ساختن استحکامات مهندسی قدرتمند است و تیراندازی در فواصل بسیار طولانی و پرتاب موشک بدون این داده ها غیرممکن است. در نهایت تصور برنامه ریزی عملیات نظامی بدون نقشه ها و نقشه های دقیق منطقه غیرممکن است. بنابراین تمام ارتش باید حداقل اصول ژئودزی را بدانند.
سایر علوم زمین
به ویژه باید توجه داشت که این آموزش را نمی توان جدا از سایر علومی که سیاره ما را مطالعه می کنند تصور کرد. بنابراین، فیزیک، زمین شناسی و ژئوفیزیک اهمیت ویژه ای دارند، زیرا می توانند فرآیندهای پیچیده و مهمی را که هم در سطح سیاره ما و هم در زیر آن رخ می دهند، توضیح دهند. بدون اقیانوس شناسی، مطالعه اصول حرکت بخش هایی از پوسته زمین غیرممکن است. حتی یک گیاه شناس - و او می تواندبسیار مفید باشید.
شگفت انگیز است که ژئودزی چقدر می تواند همه کاره باشد! کار متخصصان همچنین مستلزم دانش عمیق ریاضیات و هندسه است که بدون آن انجام محاسبات حتی ابتدایی غیرممکن است. اما ژئودزی پیشرو در میان همه این صنایع است، زیرا به شما امکان می دهد مراحل توسعه کل سیاره ما و شکل گیری ظاهر فعلی آن را با در نظر گرفتن نه تنها اشکال طبیعی، بلکه همچنین فرم های زمین مصنوعی دنبال کنید.
ارتباط با سایر شاخه های دانش علمی
علاوه بر این، این علم دائماً در حال پیشرفت است و دانشی را که سایر صنایع به انسان می دهند جذب می کند. به عنوان مثال، فیزیکدانان لیزر را اختراع کردند. با گذشت زمان، این امر منجر به توسعه و ایجاد ارزشمندترین دستگاه‌ها شد که بدون آنها تصور نقشه‌بردار مدرن دشوار است: سطوح لیزری و یاب‌های برد نور.
درمورد همان اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق حرکت صفحات تکتونیکی، اگر به خاطر توسعه سریع الکترونیک و تولید نبود، انجام آن از نظر فیزیکی غیرممکن بود.
سرانجام، توسعه سریع فناوری اطلاعات و برنامه نویسی به ژئودیز فرصت هایی داده است که قبلاً فقط می شد رویای آنها را در نظر گرفت: بنابراین، می توان پیچیده ترین مدل های رایانه ای را ایجاد کرد که به وضوح تکامل چهره جهان را نشان می دهد. سیاره در طول قرن ها در این مورد، نقشه‌بردار می‌تواند مانند یک مورخ احساس کند!
الزامات سخت تر برای ژئودزی مدرن
ساخت سازه‌های مهندسی بی‌نظیر به متخصصانی نیاز دارد که تا به حال دیده نشده باشد.حتی در محاسبات ریاضی استفاده می شود. به عنوان مثال، در طول ساخت برخورددهنده بزرگ هادرونی، متخصصان مجبور بودند جابه‌جایی‌های صدم میلی‌متری را در نظر بگیرند، در حالی که برخی از سازه‌ها بسیار بیش از یک کیلومتر طول دارند!
علاوه بر این، به نتایج کار نقشه برداران بستگی دارد که آیا مردم در مناطقی از زمین زندگی می کنند که بالقوه لرزه خیز در نظر گرفته می شوند.
انواع اصلی کار
پس از خواندن همه اینها، احتمالاً این سوال پیش خواهد آمد که برای به دست آوردن این همه اطلاعات ارزشمند، چه نوع کار ژئودتیکی باید انجام شود. اوه، تعداد کمی از آنها وجود دارد، اما ما رایج ترین و دائماً اجرا شده را شرح خواهیم داد. در اینجا لیست کوتاهی از آنها آمده است:
- کارهای علامت گذاری ژئودزیکی. در این مورد، متخصصان درگیر ساخت یک طرح چیدمان با اشاره به زمین و همچنین عملیات دیگری هستند که به اتصال به زمین در هر مرحله از کار ساختمانی کمک می کند: از حفر گودال گرفته تا بهره برداری از تأسیسات.
- تیراندازی اجرایی. همانطور که یک ساختمان یا سایر سازه های مهندسی در حال احداث است، مجموعه خاصی از کارها مورد نیاز است. تمام قسمت های سازه که ویژگی های پایداری و مقاومت کل سازه به طور کلی به آنها بستگی دارد، در معرض تیراندازی اجباری و دائمی هستند. دقت مورد نیاز برای این کار به هیچ وجه نباید کمتر از دقت مورد نیاز هنگام علامت گذاری منطقه قبل از شروع ساخت و ساز باشد.
- بررسی های مهندسی و زمین شناسی. در این مورد، مهندس زمین شناسی باید طیف وسیعی از کارها را انجام دهد،با هدف مطالعه اولیه امداد منطقه که در آن برنامه ریزی شده است ساخت سازه های مهندسی آغاز شود. این نه تنها شامل ساخت یک مدل زمین، بلکه همزمان سازی نقش برجسته و نمای خارجی ساختمانی است که قرار است برپا شود.
- ایجاد شبکه های ژئودزی. بازسازی، شبکه سازی و همچنین برنامه ریزی، توسعه روش های جدید کار در این زمینه.
همانطور که می بینید، کار ژئودتیک نه تنها بسیار متنوع است، بلکه در تمام مراحل ساخت و ساز بسیار مهم است.
