Геодезия

Первые геодезич. и картографич. работы связаны с созданием различных карт Моск. государства и среди них карты под назв. «Большой чертёж» (17 в.), содержавшей первые общегеогр. сведения о стране и сопредельных терр. (см. Книга Большому чертежу).

Первые топографии, съёмки и астрономо-геодезические работы в совр. понимании на терр. России начаты на рубеже 17 и 18 вв. Они служили основой геогр. изучения страны с примыкавшими к ней окраинными терр. для составления её первых карт и атласов. В Москве была создана (1701) Школа математич. и навигацких наук для подготовки астрономов, геодезистов, картографов, гидрографов и мореплавателей. В нач. 30-х гг. 18 в. в Петерб. АН сделаны первые попытки градусных измерений для проверки обоснованности закона всемирного тяготения и определения размеров Земли, а также создания опорной геодезич. сети. В течение 17-18 вв. проводились многочисл. астрономо-геодезич. и картографо-географич. экспедиции (И. М. Евреинов и Ф. Ф. Лужин, А. Д. Красильников, X. П. и Д. Я. Лаптевы, С. И. Дежнёв, В. И. Беринг и др.), ознаменовавшиеся выдающимися геогр. открытиями в сев. и вост. частях Азии. Становление науч. картографии в России связано с деятельностью Геогр. департамента Академии наук, к-рым долгое время руководил М. В. Ломоносов.

В нач. 18 в. возникло Военно-топографич. управление (ВТУ) - основное геодезич. учреждение дореволюц. России. В течение 18 в. созданы землемерные училища в ряде губернских городов; существовавшее в Москве с 1779 училище было в 1835 преобразовано в Межевой ин-т, из к-рого вышли многие выдающиеся учёные в области геодезии и картографии (И. А. Иверонов, А. Н. Бик, С. М. Соловьёв, Ф. Н. Красовский, А. С. Чеботарёв, М. Д. Соловьёв, К. А. Цветков, В. В. Попов и др.). В 18 в. в Академии Ген. штаба было создано Геодезич. отделение; в нём учились или работали видные воен. геодезисты и картографы (Ф. Ф. Шуберт, Н. Я. Цингер, М. В. Певцов, И. И. Померанцев, В. В. Витковский и др.).

Усилиями ВТУ и др. ведомств (Межевой департамент, Переселенческое управление, Геологич. комитет и т. п.) в течение 19 в. были созданы опорные геодезич. сети в пределах Европ. части, Ср. Азии, а также в отд. р-нах Сибири, выполнены топографич. съёмки в различных масштабах и градусные измерения, среди к-рых выдающееся место занимало градусное измерение по меридиану от устья Дуная до берегов Сев. Ледовитого океана, произведённое в 1-й пол. 19 в. под рук. В. Я. Струве и К. И. Теннера. Ещё в 19 в. и нач. 20 в. были созданы монографии совр. типа по геодезии (А. П. Болотов, А. Н. Бик, С. М. Соловьёв), высшей геодезии (В. В. Витковский, И. А. Иверонов, Ф. А. Слудский, Н. Я. Цингер), практич. астрономии (Н. Я. Цингер, А. Н. Савич), теории фигуры Земли (Ф. А. Слудский, М. Ф. Хандриков), топографии и картографии (В. В. Витковский). В 19 в. были разработаны теоретич. основы и практич. методы осн. геодезич. работ, астрономич. определений и точного нивелирования.

Началом развития геодезии и картографии в СССР явилось создание по подписанному В. И. Лениным декрету от 15 марта 1919 Высшего геодезич. управления (ныне Гл. управление геодезии и картографии при Сов. Мин. СССР, ГУГК), возглавившего гос. картографо-геодезич. службу в Сов. Союзе. По декрету 1919, осн. задачей управления являлось изучение терр. страны в топографич. отношении в целях поднятия и развития производит, сил страны, освоения её природных богатств и т. д. Эта задача, остающаяся актуальной и ныне, сильно расширилась и включила в себя ряд крупных науч. и технич. проблем. Расширение астрономо-геодезич. и топографо-картографич. работ потребовало создания новой науч. и технич. базы и подготовки инженерно-технич. кадров для их решения. В связи с этим были образованы ин-ты инженеров геодезии, аэрофотосъёмки и картографии в Москве (1930) и Новосибирске (1939); в ряде технич. высших уч. заведений созданы геодезич. ф-ты, специальности и кафедры, в нек-рых ун-тах организованы астрономо-геодезич. или картографич. специальности, а в системе ГУГК - топографич. техникумы. Были организованы спец. научно-исследовательские ин-ты - Центр, н.-и. ин-т геодезии, аэросъёмки и картографии (ЦНИИГАиК, 1928) в Москве и Н.-и. ин-т прикладной геодезии в Новосибирске. В системе ГУГК были созданы аэрогеодезич. производств, предприятия, картографич. фабрики и ин-ты инженерно-геодезич. изысканий в стр-ве.

После установления Сов. власти осн. геодезич. работы и топографич. съёмки были начаты заново, т. к. прежние результаты аналогичных исследований в значит, мере устарели. Осн. программа новых геодезич. работ была разработана Ф. Н. Красовским в 1928 и предусматривала построение на терр. СССР астрономо-геодезич. сети в целях обоснования топографич. съёмок и решения науч. проблем геодезии, связанных с определением фигуры и размеров Земли. К сер. 70-х гг. такой сетью покрыта вся терр. СССР, а на значит, её части созданы сплошные сети гос. триангуляции, служащей непосредств. основой топографических съёмок и инженерно-геодезических работ.

В нач. 30-х гг. Ф. Н. Красовский, а позднее Н. А. Урмаев, Д. А. Ларин, И. Ю. Пранис-Праневич и др. разработали теории и методы уравнивания астрономо-геодезич. сети и сплошных сетей триангуляции. В исследованиях многих геодезистов изучались законы действия и накопления погрешностей измерений в астрономо-геодезич. сети, сплошных сетях триангуляции и высокоточном нивелировании (А. С. Чеботарёв, К. Л. Проворов, А. 3. Сазонов и др.).

С сер. 30-х гг. начались работы по конструированию и выпуску отечеств, инструментов и приборов для измерения углов в триангуляции, высокоточного нивелирования и полевых астрономич. определений. Созданы также инженерно-геодезич. приборы различного типа и назначения. С кон. 40-х гг. в ЦНИИГАиК развивались исследования, в результате к-рых созданы различные типы светодальномеров и радиодальномеров, а также разработаны радиогеодезич. системы, служащие для измерения больших расстояний, и радиовысотомеры, применяемые при аэрофотосъёмке.

Для нужд полевых астрономич. определений усилиями разных астрономич. и геодезич. учреждений (Пулковская обсерватория, Ин-т теоретич. астрономии АН СССР, ЦНИИГАиК и др.) создавались различные каталоги геодезич. звёзд и рабочие эфемериды. В 30-х гг. Н. Н. Павлов в Пулкове и в 1940 В. Э. Брандт в ЦНИИГАиК начали разработки методов и приборов для фотоэлектрич. регистрации прохождения звёзд при астрономич. наблюдениях, впоследствии получивших применение в работах сов. служб времени.

В кон. 30-х гг. Н. А. Павлов и в нач. 50-х гг. И. И. Энтин и др. выполнили исследования о влиянии атмосферной рефракции на результаты высокоточного нивелирования. С нач. 50-х гг. велись исследования рефракции при геодезич. нивелировании, измерении углов в триангуляции, светодальномерных и радиодальномерных измерениях расстояний (А. А. Изотов, Л. П. Пеллинен, А. П. Островский, Д. И. Маслич, Н. В. Яковлев и др.). К сер. 70-х гг. разработаны теории, методы и приборы для непосредств. определения интегрального коэффициента преломления электромагнитных волн в атмосфере (М. Т. Прилепин, В. С. Михайлов и др.).

Выполнена начатая в сер. 30-х гг. общая гравиметрич. съёмка СССР. Во мн. р-нах страны геодезич., геофизич. и геологич. учреждениями проведена детальная гравиметрич. съёмка, удовлетворяющая требованиям геодезии и геофизики. Начиная с 40-х гг. создавались различные типы гравиметров и высокоточные маятниковые приборы, применяющиеся ныне для определения силы тяжести в науч. и практич. целях. В результате многолетних работ ЦНИИГАиК (М. Е. Хейфец и др.) и Ин-та физики Земли АН СССР (Ю. Д. Буланже и др.) в нач. 70-х гг. создана высокоточная сеть опорных гравиметрич. пунктов - основа всех гравиметрич. работ в стране, могущая служить для изучения изменений гравитационного поля Земли во времени.

В ходе астрономо-геодезич. и гравиметрич. работ СССР начались исследования по определению фигуры, размеров и гравитац. поля Земли. Ещё в начале 1940 по градусным измерениям СССР, США и Зап. Европы были определены достаточно точные размеры земного эллипсоида (Ф. Н. Красовский и А. А. Изотов), а в 1942 установлена единая система геодезич. координат (А. А. Изотов и М. С. Молоденский) и нивелирных высот для всей терр. страны. Впоследствии в этой системе координат и высот было выполнено уравнивание астрономо-геодезич. и нивелирной сетей СССР. Продолжающиеся исследования преим. в ЦНИИГАиК (Л. П. Пеллинен и др.) уточняют геодезич. и геофизич. параметры Земли в соответствии с совр. требованиями науки и техники.

В 30-х гг. Н. К. Мигаль разработал теорию определения фигуры Земли без использования нормального поля силы тяжести; М. С. Молоденский создал метод астройомо-гравиметрич. нивелирования. В нач. 40-х гг. М. С. Молоденский создал новую теорию определения фигуры Земли без гипотез о её внутр. строении. Последующие обширные исследования по этой теории как её автором, так и его учениками (М. И. Юркина, В. Ф. Еремеев, Л. П. Пеллинен, В. В. Бровар и др.) оказали решающее влияние на совр. теоретич. геодезию не только в СССР, но и в зарубежных странах.

С нач. 60-х гг. продолжаются исследования по использованию наблюдений ЙСЗ для решения осн. науч. проблем геодезии. Изобретены и созданы установки для фотографич. наблюдений спутников (М. К. Абеле, К. К. Лапушка). Разработаны теоретич. и методич. принципы определения геодезич. и геофизич. параметров фигуры и гравитационного поля Земли и построения космич. триангуляции по наблюдениям спутников (И. Д. Жонголович, Л. П. Пеллинен и др.). Проведены работы по определению гравитац. поля Луны по наблюдениям её искусств. спутников (Э. Л. Аким) и картографированию лунной поверхности путём фотографирования её с космич. легат, аппаратов и при помощи луноходов.

К нач. 50-х гг. накопились обширные материалы повторных нивелировок, к-рые стали использоваться для изучения вертикальных движений земной коры. Составлена карта вертикальных движений земной коры в пределах Европ. части СССР (Ю. А. Мещеряков и др.). Создана сеть геодинамич. полигонов, где проводятся регулярные исследования вертикальных и горизонтальных движений земной коры геодезич. методами.

Ещё в кон. 20-х гг. начались первые опыты по применению аэрофотосъёмки и фотограмметрии для топографии, съёмки. В дальнейшем методы аэрофотосъёмки и фотограмметрии составили основу создания топографич. карт. Сконструированы аэрофотоаппараты разных типов, в том числе с широкоугольными объективами (М. М. Русинов). Разработаны универсальные и дифференциальные методы составления топографич. карт по материалам аэрофотосъёмки. Проведены исследования о действии и накоплении ошибок измерений при построении фотограмметрич. сетей (М. Д. Коншин, Г. П. Жуков и др.). Разработаны аналитич. методы создания фотограмметрич. сетей, автоматизированные способы их математич. обработки (А. Н. Лобанов, М. Д. Коншин и др.). Изготовлены оригинальные фотограмметрич. приборы: стереометры, стереографы, стереокомпараторы, фототрансформаторы (Ф. В. Дробышев, Г. В. Романовский, М. Д. Коншин, П. С. Александров и др.).

С нач. 50-х гг. методы аэрофотосъёмки и фотограмметрии стали применять также при геологич., мелиоративных, с.-х., лесохозяйственных, строит., трансп. и др. инженерных изысканиях. При этом наряду с чёрно-белой аэрофотосъёмкой началось широкое использование цветной спектрозональной съёмки (А. Н. Иорданский, В. Я. Михайлов, Л. М. Гольдман и др.), к-рая выполняется в утрированных цветах в видимой и инфракрасной зонах спектра и поэтому обладает большими информационными возможностями. Началось применение тепловой и радиолокационной аэросъёмок (В. Б. Комаров и др.), позволяющих фотосканированием местности в полёте аппарата получить дополнит, ценную информацию о ряде физ. свойств и особенностей объектов земной поверхности. Эти же методы съёмок находят применение и при исследовании Земли при помощи спутников и космич. летат. аппаратов.

Развитие геодезич. и аэрофототопогра-фич. работ позволило создать единую топографич. карту всей территории страны в масштабе 1: 100000, для ряда районов - и карты более крупных масштабов. Наряду с созданием новых и обновлением обычных топографич. карт изготовляются карты новых типов и специализированного назначения, отвечающие по содержанию и точности требованиям какой-либо одной ведущей отрасли нар. х-ва, а также топографич. фотокарты, характеризующиеся сочетанием аэрофотографич. и графич. изображения местности (Л. М. Гольдман, Л. А. Кашин и др.). Советские геодезисты принимают участие в работе Международного геодезического и геофизического союза (с 1955) и в важнейших его мероприятиях.

Периодич. издания: «Геодезия и картография» (с 1925), «Изв. высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъёмка» (с 1957).

См. Геодезия, Градусные измерения, Аэрометоды, Гравиметрия, Математическая картография, Топография. А. А. Изотов.