1. Форма та розміри Землі
Нині у геодезії, навігації та інших галузях людської діяльності, де потрібно визначати становище об'єктів у просторі, дедалі ширше застосування знаходять методи, засновані на використанні штучних супутників Землі. Завдяки високій точності, автономності, незалежності від погоди та часу доби, швидкості та простоті вимірювань, супутникові технології все частіше витісняють традиційні та стають основними.
Згідно з прийнятою Федеральною службою геодезії та картографії України концепції подальшого вдосконалення державної геодезичної мережі, воно виконуватиметься виключно за допомогою супутникових вимірювань.
Супутникові технології мають широкі перспективи у будівництві – при створенні геодезичної мережі на етапі вишукувань, розбивці споруд, нівелюванні та виконанні інших робіт.
1. Форма та розміри Землі
1.1. Еволюція уявлень про форму та розміри Землі
Уявлення про форму та розміри Землі, що існували в різні часи, були дуже різними, часом просто фантастичними, як, наприклад, у Середні віки. Однак думка про кулястість Землі висловлювалася неодноразово багатьма вченими.
Стародавні індуси, вавилоняни та греки вважали Землю плоскою або плоско-опуклою, і що вона тримається на опорах. Вперше ідея про кулястість Землі була висунута, ймовірно, халдейськими жерцями у VI ст. до н.е. З таким самим твердженням виступав грек Фалалей. Який жив у VI ст. до н.е. давньогрецький філософ і математик Піфагор стверджував, що Земля, як «досконале тіло», повинна мати досконалу форму кулі, а його сучасник Парменід пояснив, що жодних підпор у Землі немає. Великий грецький вчений Аристотель у своєму трактаті «Про небо» навів низку доказів кулястості Землі.
ЩоЩо стосується розмірів земної кулі, то спроби виміряти Землю, робилися неодноразово. Проте, перше історично достовірне вимір Землі зробив давньогрецький вчений Ератосфен у III в. до н.е. Він зауважив, що у двох єгипетських містах, розташованих па Нілі, одночасно сонце стоїть у Сієні (нинішньому Асуані) майже зеніті, тоді як і Олександрії світить під кутом. Знаючи відстаньSміж містами (на рис. 1 дуга сфериAС) і вимірявши за допомогою гномона, закріпленого в напівсферичній чаші, кутz(зенітна відстань), Ератосфен обчислив радіус ЗемліR:R= (180° S)/(),z= .
Оскільки відстань між містами на той час вимірювалася і на стадіях, ми не можемо зараз сказати, наскільки точним був результат вимірювань Ератосфена. Стадією греки називали відстань, яку проходив людина спокійним кроком від моменту появи краю сонця над горизонтом до моменту появи всього його диска, що становить приблизно 158 – 185 м. Сучасні розрахунки, виконані за цих приблизних значень, дали результатR= 6311-6320 км, який слід визнати цілком задовільним, оскільки зараз ми приймаємо радіус Землі рівним 6371 км.
Мал. 1. Визначення радіусу Землі Ератосфеном
У Середньовіччі у розвитку всієї науки, зокрема і геодезії, настав застій. Церква та інквізиція передове уявлення про світобудову оголосили єрессю. Інтерес до геодезії знову виникло в епоху Відродження. Відомі навколосвітні подорожі під час Великих географічних відкриттів підтвердили досвідченим шляхом, що Земля – куля.