Введение

Этот текст лекций составлен на основе опыта работы, в течение пос­ледних нескольких лет, со студентами вечернего факультета МИИГАиК. Ранее автор читал этот же курс лекций на заочном факультете МИИГАиК. Опыт этой работы также использован при составлении этого тек­ста лекций. Особенность преподавания студентам вечернего и заочного факультетов состоит в том, что они, в процессе обучения, уже работают на производстве. Поэтому они не могут все свои силы отдавать исключи­тельно обучению. Понимая это, автор стремился и стремится в ходе чте­ния лекций и в процессе составления данного издания излагать предмет по возможности кратко, но не в ущерб глубине содержания.

Специалист в области высшей геодезии и специалист, работающий в области, соприкасающейся и/или пересекающейся с высшей геодезией, не сомневается в том, что высшая геодезия, как часть геодезии - это весь­ма сложный объект для обучения и изучения. Тем труднее задача препо­давателя, взявшегося написать учебник, учебное или методическое по­собие по высшей геодезии. В данном издании изложена базовая часть курса лекций. Последовательность написанного соответствует последо­вательности лекций, которые автор читает в аудитории.

Автор благодарен профессору Юзефовичу Александру Павловичу и инженеру Красноусовой Любови Петровне за то, что они внимательно изучили предварительную версию данной работы и сделали конструк­тивные замечания. Автор эти замечания учел. Автор благодарен профес­сору Голубеву Анатолию Николаевичу за то, что он внимательно изучил окончательную версию данной работы и сделал конструктивные замеча­ния в роли кафедрального рецензента. Автор эти замечания учел. Автор благодарен доценту Ковалеву Владимиру Исаевичу и доценту Мельни­кову Сергею Васильевичу, которые нашли время и возможность прочитать предварительную версию данной работы и сделать полезные заме­чания.

Автор благодарен студенткам вечернего факультета МИИГАиК Сыроежко Екатерине Валерьевне и Барановой Александре Алексеевне. Эти студентки подробно конспектировали все лекции, предоставили свои за­писи лектору, тем самым существенно облегчив подготовку данного из­дания.

1. Предмет изучения и средство изучения

При написании этого раздела использованы следующие работы-[6,7,8,12,13,15,17,29].

Высшая геодезия - это наука. Для того, чтобы иметь право назы­ваться именно наукой, область творческой деятельности человека долж­на обладать следующими двумя существенными признаками. Первый не­обходимый существенный признак состоит в том, что должен иметь мес­то конкретный предмет или объект изучения. Второй достаточный су­щественный признак состоит в том, что специалисты, работающие в данной области деятельности, должны располагать конкретным сред­ством изучения данного предмета или объекта. Высшая геодезия обла­дает этими двумя существенными признаками.

Предметом изучения высшей геодезии является Земля как планета. Существуют несколько наук, которые изучают Землю: география, гео­логия, геофизика, другие науки. Геодезия вообще и высшая геодезия в частности является одной из старейших наук, изучающих Землю. Како­во же место высшей геодезии среди других наук о Земле?

Не обсуждая предмет или предметы, которые изучают другие науки о Земле, скажем следующее. Предметом изучения специалистов, рабо­тающих в области высшей геодезии, как это определено в основополага­ющих трудах, является фигура Земли и внешнее гравитационное поле Земли. Можно сказать, что изучение фигуры Земли - это (преимуществен­но) геометрический аспект высшей геодезии, а изучение внешнего гра­витационного поля Земли — это (преимущественно) физический аспект высшей геодезии. Эти два аспекта высшей геодезии неразрывно связа­ны. Другими словами, невозможно изучить фигуру Земли, не изучив внешнее гравитационное поле Земли. И наоборот, невозможно изучить внешнее гравитационное поле Земли, не изучив фигуру Земли. Высшая геодезия изучает также изменения фигуры Земли во времени и изучает изменения параметров гравитационного поля во времени и в пространстве.

Средством изучения в высшей геодезии, как и в геодезии вообще является измерение. Измерение — это процедура или процесс сравнения неизвестной заранее с требуемой точностью величины с эталоном или с представителем этого эталона. Понятие эталона и понятие представителя эталона дано в разделе 4. Пока же ограничимся простейшим примером. Метровый интервал между штрихами рулетки является представителем государственного эталона метра. Результатом измерения является численное значение этой величины и оценка точности этого значения. В геодезии и в геодезической астрономии измеряют угловые и линейные величины.

Измеряемые угловые величины — это горизонтальные углы и вер­тикальные углы (углы наклона или зенитные расстояния). Кроме того, измеряемые угловые величины — это астрономические широты, астро­номические долготы и астрономические азимуты. Измеряемые линей­ные величины - это, чаще всего, расстояния между пунктами. С помощью дальномеров измеряют именно расстояния между пунктами. Существуют радиогеодезические системы, в том числе и спутниковые систе­мы, в которых измеряемыми величинами являются не только расстоя­ния (дальности), но и разности расстояний (разности дальностей), скоро­сти изменения расстояний (скорости изменения дальностей). Кроме того измеряют ускорение силы тяжести на пунктах земной поверхности и раз­ности ускорения силы тяжести на разных пунктах земной поверхности. Но это — особый вопрос и этому вопросу далее уделено особое внимание.