Vad är Geodesi?

April 18

Geodesi, som ibland kallas geodetik, är en vetenskap som gäller matematiken för att mäta storleken och formen på jorden, positionerna för poäng och regioner på jorden, och skillnaderna i dess gravitationsfält. Denna vetenskap använder principerna från fysik, matematik och astronomi tillsammans med observation och modern teknik för att utveckla en rumslig referenssystem. Geodesi studerar också rörelse Eartha € s skorpa, polar rörelse och tidvatten. Arbetet med geodesists ingår att ge poäng på jorden exakta koordinater, exakt mäta avstånd, vinklar och höjder mellan punkterna, och tittar på hur och varför Eartha € s yta har förändrats över olika tidsperioder.

Många viktiga arbetsområden beroende geodesi att fungera korrekt. Fartyg och flygplan använder globala positioneringssystem (GPS), kartor och andra navigationssystem baserade på geodetiska data för att säkerställa att de landar på rätt ställe, undvika farliga körfält av resor, och ta de snabbaste och mest bränslesnåla rutter. Forskare från andra områden, såsom oceanografer eller paleontologer, använd geodetiska data för att undersöka de krafter som orsakar förändringar i Eartha € s ytegenskaper, eller topografi. Militären har länge använt geodesi att bestämma exakta punkter för lokalisera platser, kontrollerande artilleri, navigera, och senare spåra satelliter och styra missiler.

Vissa historiker hävdar att studiet av geodesi började med de gamla Greeksâ € tidiga försök att mäta storleken på jorden. Den första allvar försök till att ta noggranna mätningar, så långt det är känt, förföljdes av den grekiska forskare Eratosthenes i det tredje århundradet före Kristus. Genom att mäta vinklarna för skuggor på två punkter på jorden vid en viss tidpunkt på året, mäta avståndet mellan punkterna, och om man antar att de två punkter ligger på en exakt nord-syd planet, var Eratosthenes kunna göra en förvånansvärt exakt approximation av Eartha € s omkrets. Trots vissa felaktiga uppgifter, den lärde uppskattade jorden att vara 25.000 miles (40.233 km). Idag, geodesists överens om att jorden är ungefär 24.901 miles (40.074 km) vid ekvatorn.

Flera andra gamla grekerna använde liknande metoder, mäta vinklar stjärnor till två punkter på jorden, för att göra sina egna bedömningar och kartor. Området geodesi fortsatt att utvecklas genom århundradena, möte med snabba avancemang i den 17: e århundradet. Under denna period var teleskopet utvecklades, vilket gör större noggrannhet vid mätning vinkel mot objekt i rymden; logaritmer uppfanns, vilket gör större beräkningseffektivitet; och triangulering upptäcktes som en metod för att bestämma platsen för en punkt. Med hjälp av den nya tekniken, upptäckte fransk-italienska forskare Giovanni Domenico Cassini att jorden inte var sfärisk, som det hade tidigare antagits, men elliptisk eller äggformad.

Flera tekniker kan användas för att undersöka den tredimensionella form och omfattning av jorden, liksom placeringen av gravitationsfältet. De flesta kan sättas inom ramen för lantmäteri, satellitbilder, och tillämpad matematik baserad på data som samlats in av de två första metoderna för observation. Eftersom jorden är mycket oregelbundna i formen, geodesists använda en matematisk modell av jorden känd som en referens ellipsoid för att effektivt mäta jorden. Ellipsoiden kan vara helt slät, till skillnad från geoiden, en annan modell som representerar oegentligheten figurens av jorden och de förändringar i gravitationskraft. Medan, ellipsoiden bibehåller den generella formen av planeten, som är plattare vid polerna och bredare vid ekvatorn, avsaknaden av topografiska komplexitet gör beräkningar mycket enklare.

  • Geodesi har använts för att direkta missiler.
  • Militären använder geodesi att spåra satelliter.