WPROWADZENIE DO GEOMATYKI

Prof. dr hab. Jerzy B. Rogowski

1.

Około 580-500 p.n.e. - sformułowano tezę o sferycznym kształcie Ziemi

2.

VI w. p.n.e. – Grecy przyjęli sferyczny kształt Księżyca, wyjaśnili i opisali
ruchy dobowe Słońca i Księżyc

3.

IV w. p.n.e. – Grecy określili długość roku zwrotnikowego – 365,25 doby
(podobnie jak Egipcjanie)

4.

388 – 315 p.n.e. – Heraklides, uważał, że Ziemia, Merkury i Wenus krążą
wokół Słońca, a Ziemia wiruje wokół własnej osi.

5.

III w. p.n.e. – Arystoteles i Pyteas - uważali, że pływy morskie są
spowodowane przez ciała niebieskie, pierwsze wyznaczenie szerokości
geograficznej (pojęcia długość i szerokość wiążą się z kształtem Morze
Śródziemnego).

6.

276-194 p.n.e. – Erystostenes – wyznaczenie długości promienia
ziemskiego poprzez pomiar długości łuku południka (Aleksandria – Syene
w pobliżu Asuanu). Uzyskał (błąd 2%)

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

Okres starożytny

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

kolumna

w Aleksandrii

Ł

studnia

w Syene

pro

mi

eni

e

sło

nec

zne

1. Almagest i Wstęp do geografii Ptolemeusza (75-151 r.n.e.). Ptolemeusz nie

akceptował teorii heliocentrycznej. Na mapie świata pokazano (najstarsze)
polskie miasto Kalisz leżące na szlaku bursztynowym.

2. Średniowieczny zastój nauki trwa aż do renesansu. Mało znane są osiągnięcia

nauki arabskiej w tym czasie. Wiele nazw w astronomii i matematyce miewa
czasem pochodzenie arabskie. Arabowie wprowadzili cyfry hinduskie.

3. Wiek XIII wielkie podróże Marco Polo i XIV wiek nowa mapa świata

(Toscaneli)

4. Wiek XV odkrycie Ameryki – Kolumb (1492), opłyniecie świata Amerigo

Vespucci (1451-1512)

5. De revolutionibus orbium celestium – Mikołaja Kopernika (1473-1543) –

naukowo uzasadniona teoria heliocentryczna upowszechniona dzięki
wynalazkowi druku przez Gutenberga (1455)

Okres nowożytny – geodezji geometrycznej.

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

7. Jan Kepler (1571-1630) ogłosił udowodnione empirycznie trzy prawa ruchu planet

8. Teoria heliocentryczna – największe osiągnięcie epoki odrodzenia ma swoje ofiary:

•

Giordano Bruno ginie na stosie 1600 r.

•

Galileo Galilei, Galileusz (1564-1620) twórca nowoczesnej mechaniki, wynalazca
lunety , odkrywca księżyców Jowisza zmuszony do wyrzeczenia się swoich
poglądów u schyłku swojego życia.

9. Dzieła Kopernika, Keplera i Galileusza zostały zdjęte z indeksu dopiero w 1882 r.

10. Gerhard Mercator (1512-1594) – ojciec nowoczesnej kartografii – opracował dla

potrzeb nawigacji swoją mapę świata i teorie odwzorowań konforemnych.

11. Willebrordus Snellius (1580-1626) opracował triangulację jako metodę pomiarów.

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

7. Francuski duchowny Piccard (1670) dokonał z inicjatywy Francuskiej Akademii

Nauk (powstałej w 1666 r.) nowego pomiaru łuku południka paryskiego za
pomocą triangulacji uzyskując wartość R=6275km.

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

Okres nowożytny – początki geodezji fizycznej

Pojawienie się pojęcia geodezji fizycznej powoduje przejście ze sferycznego do
elipsoidalnego modelu Ziemi i wiąże się z odkryciem przez Izaaka Newtona (1687)
prawa powszechnego ciążenia. (opracowane dzięki pracom Kopernika i Keplera oraz
pracom z matematyki).

1.

Kartezjusz (1596-1650) – geometria analityczna

2.

Leibnitz (1646-1716) – rachunek różniczkowy

3.

Newton (1687) – prawo powszechnego ciążenia jako podstawa
nowoczesnej mechaniki nieba, pojęcie poziomu i pionu, określenie
spłaszczenia Ziemi (wspólnie z Huygensem konstruktorem zegara
wahadłowego)

4.

Clairaut (1743) – Teoria figury Ziemi – podaje zależność pomiędzy
rozmiarem, spłaszczeniem geometrycznym, przyśpieszeniem siły
ciężkości na równiku i biegunach oraz prędkości wirowania Ziemi

Ważniejsze daty:

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

1.

Laplace (1749-1827) – teoria podstaw nowoczesnej mechaniki nieba
(newtonowskiej) i teorii pływów Ziemi

2.

Gauss (1777-1855) – w trakcie pomiarów i opracowania triangulacji
opracował podstawy teorii błędów, rachunku pradopodobienstwa, metoda
najmniejszych kwadratów jest uznawana jako równoległe osiągnięcie z
Lagrang’em. Zawdzięczamy mu również pojęcie geoidy.

3.

Bessel (1784-1846) – jako pierwszy na podstawie wszystkich dostępnych
materiałów wyznaczył spłaszczenie Ziemi i opracował metody obliczeń na
elipsoidzie.

4.

Euler (1707-1783) – przyczynił się do rozwoju wiedzy w zakresie nauk
ścisłych, w tym podstaw matematycznych ruchu obrotowego Ziemi.

5.

Lagrange (1736-1813) – metody mechaniki teoretycznej wykorzystywane
do dziś w mechanice nieba i geodezji satelitarnej

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

Początki nowoczesnej geodezji, zespolenie geodezji geometrycznej i fizycznej

Krótki rys historyczny geodezji, kartografii i astronomii.

6. W wieku XIX pojawiają się inne wielkie nazwiska:

• Airy, Pratt – model izostazji
• Stokes – teoria figury Ziemi
• Poincare – nowoczesna metoda pływów
• Helmert – osiągnięcia w prawie wszystkich działach geodezji
• Eotvos, Venig Meines – geodezji fizycznej

Geodezja wieku XX i początku XXI

Wiele wielkich nazwisk, ale jest to raczej rozwój technologii wykorzystującej rozwój
nauki XVIII i XIX wiecznej.

Druga połowa XX wieku i początek XXI to wprowadzenie do geodezji technologii
satelitarnych i kosmicznych co będzie przedmiotem zajęć prowadzonych w ramach
przedmiotu geodezja satelitarna.