Презентация по МДК 03.01 «Геодезия с основами картографии и картографического черчения» Дуга Струве — геодезическое чудо света

«Дуга Струве» – геодезическое чудо света»Методическая разработка урока по предмету:«Геодезия с основами картографии и картографического черчения»Автор: преподаватель Гиль П.В.2014 годrrrr ВведениеВ современном быстроменяющемся мире мы уже мало чему удивляемся. Однако существуют до сих пор примеры удивительных, по-настоящему потрясающих своей масштабностью научных открытий.К таковым несомненно относится крупнейшее в мире измерение фигуры Земли под руководством В.Я. Струве и К.И. Теннера в сотрудничестве со шведскими и норвежскими учеными и геодезистами. Биография В.Я. СтрувеФридрих Георг Вильгельм (Василий Яковлевич) Струве родился 15(4) апреля 1793 г. в Альтоне. В 14 лет окончил гимназию и в 1808 г. Поступил в Дерптский университет. В 1811 г. Окончил университетский курс филологических наук и выдержал экзамен. Несмотря на успехи в области филологии, он проявляет большой интерес к астрономии и физике. Пройдя за 2 года сложнейший курс астрономии, в 1813 г. был принят на работу в университетскую обсерваторию, а уже через 6 лет (в 26-летнем возрасте) стал ее директором и ординарным профессором. В 1826 г. Был избран в почетные члены Российской Академии наук, а в 1832 г. выбран действительным академиком. Он сделал множество выдающихся астрономических измерений и открытий, был автором многих революционных идей. Но огромное место в жизни Струве занимали работы по измерению дуги меридиана, которые были начаты им ещё в 1820 г. В последствии он собрал все наблюдения, относящиеся к измерению дуги меридиана между Дунаем и Ледовитым океаном, выполнявшимся практически в течении 40 лет (с 1816 по 1855 гг.), систематизировал и обобщил их. В 1861 г. В связи с болезнью Струве подал прошение об отставке и переехал в Петербург.11 ноября 1864 г. в четыре часа утра Вильгельм Струве скончался.После себя он оставил много потомков. Он имел 18 детей от двух браков; в его доме выросли 4 племянника, оставшиеся сиротами. Многие из них в последствии стали видными астрономами, государственными и политическими деятелями, учеными, дипломатами. Геодезическая дуга СтрувеПроизнося имя Вильгельма Струве первое, что приходит на ум – это «Геодезическая Дуга Струве». Хотя в измерении принимали участие многие специалисты из трех стран: России, Швеции и Норвегии, в истории науки это измерение всегда будет связано с именем В.Я. Струве, поскольку благодаря именно его энергии, знаниям и необыкновенным талантам эта работа достигла таких грандиозных размахов и необычайной точности. Вопрос о форме и размерах Земли всегда волновал умы выдающихся ученых, исследователей.Верное понятие о размере земного шара все цивилизации, начиная с древних греков, получали с помощью градусных измерений. Первым кто попытался это сделать был Эратосфен, живший во второй половине III века до н. э.Прошло 18 веков, прежде чем ученые измерили Землю гораздо точнее. В 1615 г. Голландец Снеллиус предложил определять длину земного меридиана посредством триангуляции, но несовершенство угломерных инструментов не позволили получить хорошие результаты.В 1666г. Француз Пикар приступает к градусным измерениям впервые используя угломерный инструмент с трубой снабженной сеткой нитей. В результате получает длину одноградусной дуги меридиана равной 111 212 м, которая отличается от принятой в наши дни на 9 метров. К этому времени Исаак Ньютон уже высказал гипотезу о том, что Земля имеет форму сфероида. В целях проверки этого положения Французская Академия наук организовала и выполнила ряд градусных измерений, подтвердивших гипотезу Ньютона и уточнивших размеры Земли.Для чего же были необходимы все новые и новые измерения при уже неплохо установленных и постоянно уточнявшихся значениях параметров фигуры Земли? Какое это имело значение? Во-первых - научноеВо-вторых - практическоеВ-четвертых и в-пятых – общественное и международноеВ-третьих - историческое Измерение первой в России дуги меридиана началось в 1816 г., когда полковнику К.И. Теннеру разрешили совместить начатую триангуляцию Вилинской губернии с измерением дуги меридиана Вилинской обсерватории (Вильнюс).Карл Иванович ТеннерТриангуляция На протяжении практически 40 лет геодезисты, астрономы, проводники, солдаты и экспедиционные рабочие из России, Швеции и Норвегии вели работы в горах Скандинавии, болотах Финляндии и белорусского Полесья, на равнинах западной России, Волыни, Подолии и на холмах Молдавии. В результате была создана сеть из 265 пунктов триангуляции. В триангуляции на протяжении всей дуги было измерено 10 базисов, определено 13 астрономических пунктов. Протяженность Дуги составляет 25 градусов 20 минут или примерно 2820 километров. Начинается в Хаммерфесте (пункт Фугленес) в Норвегии и заканчивается вблизи Дуная в селе Старая Некрасовка Одесской области в Украине.Пункт ФугленесПункт в селе Старая Некрасовка Всю историю измерений можно разделить на четыре периодаПервый период, от зарождения мысли об измерении дуги до 1831 года.Второй период, с 1831 до 1844 года «обнимает» собою продолжение меридианов дуги к северу до 65 градусов 50 минут северной широты.Третий период, с 1844 по 1851 год, объемлет собою южное продолжение до Дуная и Скандинавское продолжение до «Ледовитого моря».Четвертый период заключает все дополнительные работы, произведенные после 1851 года. В силу геополитических преобразований большая часть дуги Струве расположена вне территории России. В настоящее время дуга Струве пересекает 10 стран (Норвегия, Швеция, Финляндия, Россия, Эстония, Латвия, Литва, Беларусь, Украина, Молдова). Пункты Дуги СтрувеНа местности астрономо-геодезические пункты обозначались по-разному: пирамидками из камней, металлическими крестами, гранитными кубами с полостью, залитой свинцом, кирпичами из песчаника, уложенными на дно ямы, выбитыми в скалах лунками. Большинство из них сильно пострадали от времени, некоторые обнаружить не удалось. В 2005 году ЮНЕСКО объявила 34 наиболее хорошо сохранившихся пункта Геодезической дуги Струве историко-культурным достоянием человечества.Первоначально существовало приблизительно 300 станций одного типа на всей территории Дуги. Самый северный пункт Дуги Струве Фугленес (в переводе – Птичий мыс) находится в самом северном европейском городе – Хаммерфесте.Обозначает его гранитная колонна с бронзовым глобусом. Памятник был возведен в 1854 г. В память о крупнейшем в мировой истории международном измерении фигуры Земли. Церковь Алаторнио, построенная в 1797 г. – самая большая церковь В Северной Финляндии. В 1845-1851 годах Церковь стала частью цепи измерительных треугольников Дуги Струве. По иронии судьбы России, которая была инициатором и создателем Геодезической дуги Струве, принадлежит всего два пункта. Оба находятся на острове Гогланд в Финском заливе в 180 км от Санкт-Петербурга – это «Пункт Мякипяллюс» и «Точка Z». Точка Z является астрономическим пунктом (одним из 13) и ключевым пунктом, связывающим две континентальные цепи — северную и южную. В Тарту находится «столица» Дуги Струве, ее исходный пункт – старая университетская обсерватория с башней.На территории частного владения в местечке Выйвере около мельницы сохранился фундамент одного из базисных пунктов Дуги, на котором наблюдал сам Струве. Один из 13 основных пунктов Дуги находится в парке Струве в городке Екабпилс.Литовские пункты называются: Мешконис, Палиепюкай и Гирейшяй. Первый из них является частью спутниковой координатной системы Литвы. Из 10 стран, по территории которых проходила Дуга, на территории Республики Беларусь найдено наибольшее количество геодезических пунктов. В ходе нескольких экспедиций было обнаружено 19 (по некоторым данным на сегодняшний момент эта цифра равна 22) пунктов дуги Струве, а всего на современной территории страны находился 31 пункт. 5 объектов Геодезической дуги Струве, находящиеся на территории Республики Беларусь были включены в список Всемирного историко-культурного наследия ЮНЕСКО. Это следующие геодезические пункты:Геодезический пункт «Тупишки»Геодезический пункт «Лопаты»Геодезический пункт «Чекутск» Геодезический пункт «Лясковичи»Геодезический пункт «Осовница»В 2010-2012 гг. был найден пункт Дуги Струве «Белин». Тригонометрическая точка «Белин» является южным окончанием Литовской части Геодезической Дуги Струве. И хотя он не успел попасть в Список ЮНЕСКО, пункт является важной частью культурного наследия Белоруссии.Геодезический пункт «Белин» В Молдавии Дуга Струве проходит через село Рудь, что недалеко от самой северной точки страны.В 2006 году был обнаружен ещё один пункт Дуги — у села Джамана Новоаненского района. В Украине сохранилось 4 из 50-ти пунктов Дуги Струве: «Катериновка», «Фельштин», «Барановка» и «Старо-Некрасовка». В Одесской области в небольшом селе Старая Некрасовка сохранился самый южный – конечный – пункт Дуги Струве. На высоком пирамидальном обелиске, вершине которого украшена двуглавым орлом, начертано: «Южный пределъ дуги меридiана 25°20´ отъ реки Дуная до Океана Ледовитаго чрезъ Россiю, Швецiю и Норвегiю. По повеленiю Августейшихъ Монарховъ Императоровъ Александра I, Николая I и Короля Оскара I. Постоянно трудясь съ 1816 по 1852измерили Геометры трехъ народовъ». ЗаключениеТаким образом, Струве произвел первое достоверное измерение большого сегмента дуги земного меридиана. Это позволило ему точно установить размер и форму нашей планеты, что стало важным шагом в развитии наук о Земле и сильно продвинуло вперед всю отрасль топографического картографирования. Точность тех расчетов оказалась просто поразительной:  современная спутниковая «проверка» технологии примененной Струве более 150 лет назад, несмотря на рельефные изменения, дала ничтожное расхождение – примерно 3,5 см. Однако по тем временам это было не только наиболее точное, но и самое грандиозное градусное измерение Земли. Результаты тех замеров еще на протяжении целого столетия (до появления спутниковых методов в геодезии, уже в середине XX в.) использовалась при расчетах параметров эллипсоида Земли.«Дуга Струве» – это поистине уникальный элемент Списка Всемирного наследия: во-первых, потому, что он единственный – во всем этом Списке – «затрагивает интересы» стольких государств, во-вторых – потому, что до 2005 г. объектов в Списке, столь тесно связанных с проблематикой геодезии и картографии, – не было. С практической точки зрения, многие из станций Дуги были очень успешно отмечены на земле и обеспечивали долгосрочные координаты позиций для последующего исследования и переноса на карту. Даже сегодня часть оставшихся станций Дуги являются частью современных национальных геодезических сетей (Беларусь, Финляндия, Норвегия, Швеция), обеспечивая тем самым хранение важных исторических связей через поколения. В течение многих лет некоторые станции используются в качестве культурных памятников для привлечения туристов. Так, например, В Белоруссии создан туристический маршрут по объектам Геодезической Дуги Струве. В Эстонии и Белоруссии созданы музеи. В некоторых странах были выпущены почтовые сувениры, памятные монеты и прочее. Спасибо за внимание