CC BY
35
УДК 528 (091); 528 (092)
ГЕОПРОСТРАНСТВО, ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ МЕТРИКА, ГЕОДЕЗИЯ
Георгий Николаевич Тетерин
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, главный редактор сайта «История геодезии», тел. (923)706-45-43, e-mail: teterin-books@yandex.ru
В статье рассматривается ряд определений и пониманий геодезии (ОПГ-1 - ОПГ-4). Определены три главных составляющих этих ОПГ: предметная (геодезическая метрика), технологическая (структурные элементы, принципы влияния), прикладная (геопространство). Указаны методологические и концептуальные основы вводимых определений.
Ключевые слова: геодезическая метрика, геопространство, структурные элементы, принципы влияния.
GEOSPACE, GEODESIES, GEODESY
George N. Teterin
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., associate Professor, chief editor of «History of surveying», tel. (923)706-45-43, e-mail: teterin-books@yandex.ru
The article deals with a number of definitions and understandings of Geodesy (OPG-1 - OPG-4). It identified three main components of the OPG: Subject (geodesic metric), technological (structural elements, principles of influence), application (geospace).
Shown methodological and conceptual basis of the input definitions.
Key words: geodesic metric geospace, structural elements, principles of influence.
В геодезии до середины ХХ в. не было каких-либо значительных работ по методологии определения и понимания геодезии. В работах Гаусса К.Ф., Болотова А.П. и последующих представителей геодезической науки геодезия трактовалась как геометрия, практическая геометрия. Последними представителями этого понимания геодезической науки были Бонч-Бруевич М.Д., Бик А.Н., Чеботарев А.С.
В середине ХХ в., начиная с 50-х гг., во всех учебниках, справочниках, энциклопедиях появилось определение, ключевыми словами которого были «фигура Земли» и «гравитационное поле». По существу, основой этого определения стала главная научная задача геодезии, сформулированная Красовским Ф. Н. еще в 30-40-е гг. ХХ в.
Никакой методологической базы этого определения и понимания не существовало, как и исторической и концептуальной основы. Некоторые сомнения в этом понимании появились в 70-80-е гг. Но какой-либо другой альтернативы учеными не выдвигалось.
Впервые альтернативный взгляд на понимание науки геодезии был сформулирован Тетериным Г. Н. еще в 70-е гг. на основе его исторических исследо-
ваний. Позже был принят еще ряд методологических положений и, в целом, геометрическая концепция как основная методологическая база.
Разработанная в дальнейшем теория развития геодезии (ТРГ) позволила расширить теоретические и методологические основы формирования геодезии как научной метасистемной геодезии.
За все прошедшие годы было опубликовано по этой проблеме значительное число статей и монографий. В различных публикациях, связанных с определением и пониманием геодезии (ОПГ), отзывов и замечаний на эту теорию и ОПГ не было за исключением двух: Юркиной М.И. и Бровара Б.В. [1, 2]. Первая появилась как рецензия на статью Тетерина Г. Н. «Что такое геодезия», вторая - «Отсутствие геодезии при ее наличии» [3, 4]. На эти рецензии были даны ответы в форме статей [5, 6]. При этом был сделан подробный анализ рецензии Бровара Б.В. Более каких-либо других рецензий в печати не наблюдалось.
Бездоказательное и противоречивое ОПГ, введенное в обиход с середины ХХ в., присутствующее в геодезической литературе и что хуже - в образовании, ставшее своего рода «классическим», не отвечает ни истории геодезии, ни научному современному состоянию совокупных наук, связанных с геодезией, не вписывается в современную картину мира науки. Продолжение сохранения представления ОПГ на уровне середины ХХ в. не украшает геодезическую отрасль и ее адептов. Ниже предлагается достаточно полное научно-методологическое обоснование ОПГ.
Предметом геодезии, с учетом исторического подхода и геометрической концепции, являются форма, размер, пространственное положение (ФРПП), именуемое также геодезической метрикой. Это предметное существо геодезии соответствует пониманию классической геометрии как науке о пространственных отношениях и форме. Геодезия в рамках этого понимания просуществовала более 2000 лет. Справедливость использования термина «геодезическая метрика» подтверждается и обосновывается объектом приложения, именуемым как геопространство, получившее распространение в последнее время.
Под геопространством понимается пространство жизнедеятельности, что соответствует определению этого понятия в словарях и энциклопедиях: «Географическое пространство...». Рассматриваемое пространство, как и положено, должно иметь свою метрику. В нашем случае это ФРПП или иначе - геодезическая метрика. Отсюда следует, что геодезия является наукой о геодезической метрике объектов и явлений геопространства (ОПГ-1).
Например, в древнее время таким геопространством являлась совокупность земельных угодий, объектов землепользования, для которых важнейшей задачей было определение ФРПП, т. е. метрики, что и определяло древнюю систему знаний, определявшейся как землемерие (геометрия). Позже появились городские пространства, метрика которых определялась римскими специалистами: геодетами, громатиками, агрименсорами. В качестве основного метода в геометрии этого времени было измерение (т. е. определение) ФРПП, или геодезической метрики. Для измерения использовались так называемые структурные элементы (СЭ): точки, линии, поверхности. Объекты и явления геопространства представляются (моделируются) с помощью СЭ. В геометрии Евклида суть
этих исходных геометрических объектов определялась с помощью соответствующих постулатов (аксиом).
Аналогично в ТРГ вводится пять групп аксиом [7], определяющих особенности СЭ, устанавливающих, по существу, правила и технологию геодезических измерений и закладывающих основы и требования к средствам измерения и их применения. При этом введены, так называемые, принципы влияния (ПВ): принцип «вертикаль-горизонталь» (ПВГ) и два принципа - «4-х и 6-ти направлений» (П4Н и П6Н). Из последних вытекают прямоугольный и координатный принципы, составляющие важнейшую основу геодезических измерений на всех исторических этапах развития геодезии.
С учетом всего отмеченного суть геодезии можно выразить следующим образом. Геодезия есть наука по измерению, моделированию и контролю геодезической метрики объектов и явлений геопространства с помощью и использованием СЭ (ОПГ-2). В ОПГ-2 под контролем геодезической метрики понимается установление ее изменений в пространстве и времени.
В тоже время под моделированием геодезической метрики понимаем представление объектов и явлений геопространства в виде четырех моделей: графических, аналитических, цифровых и физических интерпретаций соответственно, в частности в виде картографии, совокупности теоретических построений (физической и теоретической геодезии), баз данных, инженерно-геодезических объектов. Совокупность этих четырех видов моделирования устанавливает уровень геометризации геопространства.
Учитывая приведенные пояснения к геодезии ОПГ-2 можно ввести определение геодезии ОПГ-3, как науки о геометризации геопространства.
В системе введенных СЭ в форме пяти групп аксиом учтено важнейшее условие системы координат и соответствующего метода координатизации пространства. Поэтому можно заключить, что геодезия - это наука о геометризации и координатизации геопространства (ОПГ-4).
Структурные элементы - это основополагающие составляющие геопространства. Они определяют структуру геопространства, по существу - геометрию геопространства. Поэтому геодезия - это своего рода наука, занимающаяся установлением геометрии геопространства или геодезия - это наука о геометрии геопространства.
Если к трем СЭ, составляющим основу геопространства, добавить еще одну составляющую совокупности СЭ - идентификационную единицу информации, то такая совокупность 4-х СЭ составит так называемое геоинформационное пространство. Решение на этом пространстве трех рассмотренных в ОПГ-2 задач определяет современную геодезию метасистемного уровня. Такое понимание и определение геодезии, объектом приложения которой является геоинформационное пространство, отвечает современному пониманию научных и технологических проблем геодезии.
Рассмотренный подход основан на научно-методологической основе. Геометрическая концепция истории геодезии является в целом достаточно доказательной базой четырех представленных ОПГ, непротиворечивой и отвечающей современному представлению науки. Классическое определение геодезии, вве-
денное в оборот (ХХ в.) в геодезической науке и образовании, не имеет (и не имело) никакой доказательной основы и методологически не объясняло смысл геодезических задач прикладного характера.
Приведенные определения геодезии (ОПГ-1 - ОПГ-4) различаются разным уровнем обобщения и конкретизации. По существу, ОПГ несет в себе три важнейшие характеристики или, иначе, методологические основы сущности представления геодезии. Первой из них является предметная составляющая часть -геодезическая метрика. Вторая составляющая - технологическая. Она отражает в себе особенности технологии геодезических работ - это СЭ и ПВ. Наконец, третья составляющая - прикладная - геопространство, геоинформационное пространство, используемое в ОПГ (ОПГ-4) понятие геометризации и коорди-натизации системно отражает в себе и предметные, и технологические, и прикладные аспекты геодезии.
Наконец, развитие геодезии в рамках исторического времени характеризует динамику технологического и теоретического развития геодезии. В рамках ТРГ введен логистический закон развития геодезии (ЛЗРГ) [7, 8]. На основе этого закона определена периодизация всей истории геодезии. Установлены 4 парадигмы. Определены их исторические границы, в том числе их революционные и эволюционные составляющие.
В соответствии с ЛЗРГ определены три критерия развития геодезии. Это критерий предопределенности развития геодезии, точности и метрической организации геопространства. Все критерии имеют численные показатели (параметры) развития. При этом как сам ЛЗРГ, так и все критерии, дают достаточно полную интерпретацию исторического развития геодезии. Они же дают основу прогнозирования развития геодезии.
Разработанная ТРГ и изложенные выше предложения, связанные с пониманием и определением геодезии, а также ЛЗРГ являются фактором упорядочивания и систематизации геодезических знаний.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бровар Б. В., Юркина М. И. Об эволюции содержания главных задач геодезии и гравиметрии // Изыскательский вестник. - 2011. - № 11. - С. 39-51.
2. Бровар Б. В., Горобец В. П. О некоторых понятиях геодезии // Геодезия и картография. - 2015. - № 2. - С. 61-64.
3. Тетерин Г. Н. Что такое геодезия? // Изыскательский вестник. 2009. — №1. - с. 37-41.
4. Тетерин Г. Н. Отсутствие геодезии при ее наличии // Геодезия и картография. -
2014. - № 5. - С. 56-60.
5. Тетерин Г. Н. «Геометрическое» и «Геофизическое» в геодезии // Вестник СГГА. -2011. - № 1. - С. 26-33.
6. Тетерин Г. Н. К вопросу «о некоторых понятиях геодезии» // Геодезия и картография. - 2015. - № 8. - С. 55-59.
7. Тетерин Г. Н. Феномен и проблемы геодезии. - Новосибирск : СГГА, 2009. - 95 с.
8. Тетерин Г. Н., Синянская М. Л. Закон пространственно-временной предопределенности и датировка исторических событий и эпох // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -
2015. - № 1. - С. 38-42.
© Г. Н. Тетерин, 2017
