Решение задач на тему: Развитие космической геодезии как уки, её сущность и методы

Введение

Актуальность выбранной темы. Искусственные спутники открыли новую эру в науке об измерении Земли - эру космической геодезии. Они сделали геодезию новое качество - глобальность. Благодаря большим размерам зоны видимости поверхности Земли со спутника значительно упрощает создание геодезической основы для больших территорий, так как существенно сократилось необходимое количество промежуточных этапов измерений. Так, если в классической геодезии среднее расстояние между определенными пунктами составляет 10-30 км, то в космической геодезии эти расстояния могут быть на два порядка больше (1-3 тыс. км). Таким образом, упрощается передача геодезических данных через водные пространства. Между материком и островами, рифами, архипелагами геодезическая связь может быть установлена при их прямой видимости со спутника непосредственно через него, без каких - либо промежуточных этапов, что способствует повышению точности геодезической сети - космической геодезии эфемерид.

Космическая геодезия - научная дисциплина, в которой результаты наблюдений искусственных и естественных небесных тел используются для решения научных и практических задач геодезии.

В соответствии с этим предмет исследования в рамках космической геодезии включает:

- теории движения небесных тел;

- разработка методов определения орбит небесных тел (прямая задача) и вычисления эфемерид (обратная задача);

- обоснование требований к геодезическим спутникам в отношении параметров их орбит и бортового оборудования;

- обоснование требований к местоположению станций мониторинга и их оборудованию;

- изучение методов наблюдения и теории математической обработки наблюдений;

- интерпретация наблюдений и их обработка.

Основными задачами космической геодезии являются:

1) Определение положений и изменений во времени координат точек местности;

2) изучение внешнего гравитационного поля и его изменений со временем;

3) уточнение некоторых астрономических постоянных.

Объектом исследования выступает космическая геодезия.

Предметом исследования являются научные познания в области космической геодезии.

При всей глобальности вопросов, охватываемых космической геодезией, в данной работе была поставлена цель - рассмотреть методы и перспективы развития космической геодезии.

Поставленная цель обуславливает решение следующих задач:

а) дать определение космической геодезии и рассмотреть предмет и задачи космической геодезии;

б) познакомиться с этапами развития космической геодезии;

в) изучить методы космической геодезии;

г) определить значение и перспективы развития космической геодезии.

В работе использовались такие методы исследования как изучение и анализ научной литературы, сравнение и синтез.

В первой главе было рассмотрено понятие космической геодезии, этапы становления, её цели, задачи и методы. Во второй главе было определено значение, проблемы и перспективы развития космической геодезии.

1 КОСМИЧЕСКАЯ ГЕОДЕЗИЯ КАК НАУКА

Оглавление

- Введение 3

- Развитие космической геодезии как науки, её сущность и методы

- Предмет и задачи космической геодезии

- Этапы развития космической геодезии

- Методы космической геодезии

- Значение и перспективы развития космической геодезии

- Значение космической геодезии для страны

- Перспективы развития космической геодезии

- Заключение 29

- Список использованных источников.. 32

Заключение

Словосочетание "космос" и любая наука стали привычными. Читаем и слушаем об успехах космической биологии, космической медицины, даже космической металлургии. Здесь будет рассказано о научной дисциплины, родился 25 лет назад в недрах одной из древнейших наук о Земле - геодезии.

Запуски искусственных спутников Земли (спутников) и первые эксперименты с их использованием в геодезических целях значительно изменили взгляды и представления геодезистов о предмете геодезии и ее проблемах. Старые научно-практические задачи геодезии, давно ставшие для нее традиционными, предстали перед геодезистами в новом содержании и в более широком смысле. Появились новые методы измерений, и в десятки раз (в науке это называется на порядок) повысить точность измерений. Были открыты глубокие и обширные связи геодезии (ее задач и проблем) с другими науками о космосе и о Земле.

Но не думайте, что только запуск первого спутника привел к рождению космической геодезии. Земля имеет естественный спутник, Луну, и идея использовать его в качестве ориентира для геодезических целей обсуждалась в XVII веке, тогда было высказано предположение, что сплющивание Земли можно определить путем изучения возмущений Луны, вызванных притяжением Земли. Однако все эти идеи оставались идеями до 1957 года, когда запуск спутника привел к появлению методов работы, сначала спутника, а затем космической геодезии.

Традиционные методы классической геодезии решили главную задачу геодезии - изучение фигуры Земли и гравитационного поля нашей планеты с помощью измерений, выполненных на поверхности Земли, методы космической геодезии позволили взглянуть на Землю из космоса и начать ее измерение, отрываясь от поверхности Земли. Сразу видно в больших масштабах качественное различие этих двух подходов: поднимаясь на сотни, а иногда и тысячи километров над поверхностью Земли, человек вырос бы и имел возможность измерять длинную линию на Земле (линию порядка сотен и тысяч километров) с беспрецедентно высокой точностью.

Но дело не только в масштабе и точности измерений. С выходом в космос геодезия изменилась, так сказать, морально: расширился круг ее задач. Сейчас геодезия решает (в основном методами космической геодезии) такие задачи, как изучение лунно-солнечных приливов (в том числе в земной коре), движение полюсов Земли, изменение скорости вращения Земли и др. Мы подошли вплотную к тому времени, когда основные проблемы геодезии, геокинематики и геодинамики будут успешно решаться с помощью методов космической геодезии.

Стремительное развитие космической геодезии, среди методов которой в настоящее время обсуждаются и апробируются такие, как лазерная локация Луны, спутниковая система или дальняя радиоинтерферометрия (в частности, использование наблюдений квазаров в геодезических целях), не только не отодвинуло старые классические наземные методы в тень, но, наоборот, дало им второе дыхание. Это удивительное сочетание классических наземных и космических методов особенно заметно при изучении гравитационного поля Земли.

И последнее. Космическая геодезия - это не только совокупность нетрадиционных космических методов, позволяющих решать научные и практические задачи геодезии как науки о Земле, ведь "гео" - это по-гречески (γ̃η) Земля! Космическая геодезия-это не только научная дисциплина, которая использует натуральные и искусственные космические объекты для решения геодезических задач. Мы стоим на пороге постановки и решения главной задачи космической геодезии (как самостоятельной научной дисциплины): создания единой координатной основы для работы в Солнечной системе. Это означает, что космическая геодезия, начиная с глобального изучения Земли как одной из планет, в будущем поможет человечеству выйти на уровень развития всей Солнечной системы. В этом случае приставка "гео" в слове "геодезия" станет условностью, она лишь напомнит вам, что исследования начались с Земли.

Космическая геодезия - достаточно популярная и актуальная область научных знаний. Надежность и практичность методов космической геодезии позволяют делать прогнозы и открытия, которые впоследствии могут стать мировыми открытиями и изменить нашу жизнь к лучшему.

Таким образом, становится совершенно очевидным, что на современном этапе развития общества в геодезическом информационном обеспечении центр тяжести перемещается от сбора информации о территории к ее обработке, интерпретации, анализу и представлению и поэтому требует инноваций для дальнейшего развития.

Список литературы

1. Авакян В.В. Прикладная геодезия. Технологии инженерно-геодезических работ: учебное пособие для вузов / В.В. Авакян. Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. - 588 с.

2. Баранов В.Н., Беликов А.Б., Каширкин Ю.Ю., Юнусов А.Г. Геодезия // Академический проект, Москва, 2014 г., 412 с.

3. Господинов С. Геодезическое обеспечение цифрового моделирования // Образовательные ресурсы и технологии. 2016. №5, с. 62-71.

4. Загретдинов Р.В. Спутниковые системы позиционирования: конспект лекций / Р.В. Загретдинов, Казань: Казанский федер. ун-т., 2014. - 148 с.

5. Карпик А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: монография. / А.П. Карпик. - Новосибирск: СГГА, 2014. - 260 с.

6. Карпик А.П. Электронное геопространство - сущность и концептуальные основы / А.П. Карпик, Д.В. Лисицкий // Геодезия и картография. - 2016. - № 7. - С. 41-44.

8. Карпик А. П., Малинников В. А. Современные проблемы и перспективы развития геодезии и геодезического образования в России // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2014., с. 3-6.

9. Крылов В.И. Координатно-временные преобразования в геодезии: учебное пособие - М.: Изд-во МИИГАиК, 2014. - 90 с., ил.

10. Магомедова У.М., Андреева Н.В. Сущность геометрического метода космической геодезии // Материалы VII Международной студенческой научной конференции "Студенческий научный форум", 2015.

11. Мустафин М.Г., Казанцев А.И. Космическая геодезия и геодинамика. Методы и технологии выполнения геодезических работ: Методические указания к практическим занятиям / Санкт-Петербургский горный университет. Сост.: М.Г. Мустафин, А.И. Казанцев. СПб, 2017. 23 с.

12. Непоклонов В.Б., Лидовская Е.А., Спесивцев А.А. Оценка качества моделей гравитационного поля Земли. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка.-2014. М.: - № 2 .- С. 24-32.

13. Савиных В. П. Информационное обеспечение космических исследований // ПНиО. 2014. №2, с.9-14.

14. Савиных В.П., Васильев В.П., Капранов Ю.С., Краснорылов И.И., Куфаль Г.Э., Перминов С.В., Шевченко В.В. К вопросу о создании Лунной базы. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка.-2014. М.:- № 2.- С. 3-10.

15. Савиных В.П., Краснорылов И.И., Шлапак В.В. О подготовке инженеров по космической геодезии в МИИГАиК. // Геодезия и картография-2014. М.: - № 5.- С. 30-34.

16. Тарелкин Е.П. Космическая геодезия: учебное пособие / Е.П. Тарелкин, А.Ф. Блинов - Санкт-Петербург: НОИР г. Санкт-Петербург, 2015 - 96 с.