Diclib.com
Словарь ChatGPT

Поиск в словаре Индивидуальные решения

Введите слово или словосочетание на любом языке 👆

Язык:

Перевод и анализ слов искусственным интеллектом ChatGPT

На этой странице Вы можете получить подробный анализ слова или словосочетания, произведенный с помощью лучшей на сегодняшний день технологии искусственного интеллекта:

как употребляется слово
частота употребления
используется оно чаще в устной или письменной речи
варианты перевода слова
примеры употребления (несколько фраз с переводом)
этимология

Что (кто) такое Градусные измерения - определение

Градусные измерения

ГРАДУСНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

высокоточные астрономические и геодезические измерения, выполняемые для определения размеров Земли. Длины дуг меридианов и параллелей измеряют геодезическими методами, а географические координаты конечных пунктов дуг находят из астрономических наблюдений.

Градусные измерения

высокоточные астрономические и геодезические измерения, выполняемые на земной поверхности для определения фигуры и размеров Земли. Современные Г. и. представляют астрономо-геодезические сети (См. Астрономо-геодезическая сеть), служащие для обоснования топографических съёмок (см. Топография).

Геометрические основы Г. и. сложились в глубокой древности, когда возникло учение о шарообразности Земли и появилась практическая необходимость в определении радиуса земного шара для нужд астрономии, геодезии, географии и картографии. Первоначально Г. и. заключались в измерении линейной длины S дуги меридиана между двумя точками А и В, а также в измерениях в этих точках зенитного расстояния z (см. Небесные координаты) какого-нибудь небесного светила σ в меридиане (рис. 1). Путём сопоставления линейной длины S дуги меридиана и соответствующего ей угла при центре Земли, равного разности широт конечных точек этой дуги и определяемого по формуле:

φ₂ - φ₁ = z₂ - z₁,

определялась длина D дуги земного меридиана:

откуда и возникло понятие об измерении градуса земной окружности или о Г. и. Этим же способом определялся и радиус R земного шара по формуле:

Первое в истории определение радиуса земного шара методом Г. и. было произведено жившим в Египте греческим учёным Эратосфеном около 250 до н. э. Зная, что в полдень в дни летнего солнцестояния Солнце в Сиене (ныне Асуан) освещает дно глубоких колодцев, т. е. находится в зените, а в Александрии отклоняется от зенита на ¹/₅₀ часть окружности, он определил, что измеряемое в центре Земли угловое расстояние между этими городами равно 7°12'. Линейное же расстояние между теми же городами, считая их лежащими на одном и том же меридиане, он определил по времени и скорости движения торговых караванов и принял равным 5 тыс. египетских стадий. Отсюда он нашёл, что радиус земного шара равен 39 790 стадий, т. е. 6311 км.

Одно из последующих Г. и. было произведено араб. учёными в 827 по приказу багдадского халифа Мамуна на равнине между рр. Тигром и Евфратом под широтой около 36° и основывалось на определении линейной дуги меридиана путём непосредственных измерений на местности и соответствующего ей угла в центре Земли по измерениям меридианных высот одних и тех же звёзд в её конечных точках. Это Г. и. показало, что длина дуги меридиана в один градус равна 112 км, т. е. дало для своего времени достаточно точный результат.

После изобретения голландским учёным В. Снеллиусом в 1615-17 метода триангуляции (См. Триангуляция) появилась возможность измерять дуги меридианов и параллелей любой длины. Применив этот метод, французский учёный Ж. Пикар в 1669-70 произвёл Г. и. по дуге меридиана от Парижа до Амьена. Для измерения углов триангуляции он впервые применил геодезические инструменты со зрительными трубами, снабженными сеткой нитей.

Во 2-й половине 17 в. обнаружились некоторые факты и явления, которые вызвали новые научные взгляды на форму Земли как планеты, изменившие задачи Г. и. Так, французский астроном Ж. Рише обнаружил, что в Кайенне, расположенной в Южной Америке, вблизи экватора, часы с маятником, выверенные в Париже, отстают на 2¹/₂ мин в сутки и что для исправления их хода необходимо укоротить маятник на 3 мм. Аналогичный факт установил и английский астроном Э. Галлей на о. Св. Елены в 1677. Объясняя эти факты, исходя из закона всемирного тяготения, И. Ньютон в 1680 высказал мысль, что Земля не шар, а несколько сплюснута в направлении оси вращения и имеет вид сфероида. Предполагая, что все частицы массы Земли находятся в состоянии взаимного притяжения, Ньютон теоретически определил сжатие земного сфероида (См. Земной сфероид) и получил величину ¹/₂₃₀. Голландский физик Х. Гюйгенс, предполагая, что массы Земли притягиваются только к её центру, в 1690 также определил сжатие земного сфероида и нашёл величину ¹/₅₇₆. В 1691 из непосредственных наблюдений было открыто сжатие планеты Юпитер и тем же самым получено наглядное доказательство возможной сфероидичности планет Солнечной системы.

В связи с возникновением точки зрения о том, что Земля имеет форму сфероида, который в простейшем случае является эллипсоидом вращения, задача Г. и. уже состояла в определении радиуса экватора а и полярного радиуса b Земли (рис. 2) или радиуса экватора и сжатия а земного эллипсоида, т. е. величины

Длина дуги S меридиана на эллипсоиде вращения и широты φ₁ и φ₂ её конечных точек связаны между собой уравнением.

Если длину дуги меридиана определить из геодезических измерений, например методом триангуляции, а широты её конечных точек - из астрономических наблюдений, то в приведённом уравнении останутся два неизвестных а и а, характеризующих размеры земного эллипсоида. Поэтому для определения этих неизвестных в принципе достаточно выполнить Г. и. по двум дугам меридиана в различных географических широтах. Но в действительности для этой цели используются Г. и. по многочисленным дугам меридианов и параллелей.

Чтобы впервые определить размеры земного сфероида, т. е. доказать сплюснутость Земли в направлении её оси вращения и обоснованность закона всемирного тяготения, который ещё вызывал много споров, французские учёные Ж. Кассини, Ж. Маральди и Ф. Лаир с 1684 по 1718 выполнили Г. и. по меридиану от Парижа на север до Дюнкерка и на юг до Перпиньяна. Однако это Г. и. не только не подтвердило теоретических выводов о сплюснутости Земли в направлении оси вращения, оно показало, наоборот, что она вытянута в этом направлении. Ошибочность этого вывода можно было объяснить ошибками астрономических и геодезических измерений. Но тогда это было ещё непонятно и поэтому вызвало новые споры о справедливости закона всемирного тяготения.

Для разрешения возникших споров Парижская академия наук организовала две экспедиции по Г. и. в сильно различающихся широтах, одна из которых была направлена в Перу - к экватору, а другая в Лапландию - к Полярному кругу. Перуанская экспедиция под руководством П. Бугера при участии Ш. Кондамина и Л. Годена работала с 1735 по 1742 и измерила дугу меридиана длиной около 3°. Лапландская экспедиция под руководством П. Мопертюи при участии А. Клеро и шведского физика А. Цельсия (автора температурной шкалы) работала в 1736-37 и измерила дугу меридиана всего лишь около 1°. Результаты работ этих экспедиций и Г. и. Кассини во Франции окончательно доказали как сплюснутость Земли, так и обоснованность закона всемирного тяготения и имели огромное значение для развития геодезии и др. наук.

С 1792 по 1797 по распоряжению революционного Законодательного собрания Франции в разгар Великой французской революции было произведено значительное для своего времени Г. и. от Дюнкерка до Барселоны. Это Г. и. производилось под руководством Ж. Деламбра и П. Мешена и послужило в своё время основой для установления длины метра, как одной десятимиллионной части четверти дуги земного меридиана.

С начала 19 в. астрономо-геодезические работы по программе Г. и. стали проводиться во многих странах в целях топографического изучения и картографирования их территорий. С разработкой методов и изобретением приборов для определения разностей долгот стали развиваться Г. и. и вдоль земных параллелей. К настоящему времени Г. и. произведены во всех странах Европы. Начатые в 1800 английскими геодезистами астрономо-геодезические работы в странах Индостана постепенно превратились в Г. и. и охватили значительные территории этих стран. Предпринятые в 30-х гг. 19 в. астрономо-геодезические работы позднее приобрели характер Г. и. в США. Они связаны ныне (2-я пол. 20 в.) с аналогичными работами в Канаде и Мексике, а также в некоторых странах Южной Америки. В 1883 английскими геодезистами было начато в Африке Г. и. от мыса Доброй Надежды до Каира, которое завершилось вскоре после 2-й мировой войны. В середине 20 в. начались работы по Г. и. в Китае, Австралии и др. странах. Начатые в конце 20-х гг. 20 в. астрономо-геодезические работы в СССР привели к современным Г. и. на обширных пространствах Европы и Азии.

В России Г. и. были начаты в 1816 К. И. Теинером в западных пограничных районах и В. Я. Струве в прибалтийских губерниях. Развитие этих работ завершилось измерением дуги меридиана от устья Дуная до берегов Северного Ледовитого океана длиной около 25°20' по широте. В 19 веке в России были произведены и другие астрономо-геодезические работы, которые позднее были заменены новыми.

По мере накопления материалов Г. и. с начала 19 в. были произведены различные определения размеров земного эллипсоида. К середине 19 в. в этих определениях обнаружились значительные расхождения, которые не могли быть объяснены ошибками Г. и. Пытаясь объяснить эти разногласия, русский геодезист Ф. Ф. Шуберт в 1859 высказал мысль о возможной трёхосности Земли и впервые определил размеры земного эллипсоида с тремя неравными осями. Но представление Земли в виде трёхосного эллипсоида не устранило противоречий в результатах различных Г. и. Отсюда возникло понимание, что Земля имеет сложный вид, и её фигура, по предложению нем. физика И. Листинга в 1873, была названа Геоидом. С тех пор стали считать, что задача Г. и. состоит в определении размеров земного сфероида, наиболее правильно представляющего фигуру геоида, и отступлений геоида от этого сфероида. Но оказалось, что изучение фигуры геоида требует данных о внутреннем строении Земли и связано со значительными трудностями. Чтобы избежать их, сов. геодезист М. С. Молоденский в 1945 разработал теории и методы определения фигуры физической поверхности и внешнего гравитационного поля Земли.

В СССР были проведены новые Г. и. и связанные с ними гравиметрические работы. Широкое развитие получили также исследования по определению фигуры, размеров и гравитационного поля Земли. В 1940 Ф. Н. Красовский и А. А. Изотов получили весьма важные данные о размерах земного эллипсоида, который под названием эллипсоида Красовского теперь применяется в геодезических работах СССР и др. социалистических стран (см. Красовского эллипсоид).

В настоящее время собственно Г. и. используются преимущественно только для определения размеров Земли. Характеристики же фигуры Земли, а также её гравитационного поля определяют по результатам измерений силы тяжести (см. Гравиметрия) и наблюдений движения искусственных спутников Земли (ИСЗ) и дальних космических ракет (см. Спутниковая геодезия). При одновременном же определении фигуры, размеров и гравитационного поля Земли используют совместно всю совокупность данных Г. и., измерений силы тяжести и наблюдений движения спутников.

Данные о фигуре, размерах и гравитационном поле Земли имеют большое значение для астрономии, геодезии, картографии и др. отраслей знания. Они входят в состав астрономических и геодезических постоянных и широко используются для расчётов по запуску ИСЗ и дальних космических ракет.

Лит.: Струве В. Я., Дуга меридиана в 25° 20' между Дунаем и Ледовитым морем, т. 1-2, СПБ, 1861; Витковский В. В., Практическая геодезия, 2 изд., СПБ., 1911; Деламбр Ж. и Мешен П., Основы метрической десятичной системы или измерение дуги меридиана, заключённого между параллелями Дюнкерка и Барселоны, пер. с франц., М. - Л., 1926; Михайлов А. А., Курс гравиметрии и теории фигуры Земли, 2 изд., М., 1939; Красовский Ф. Н., Руководство по высшей геодезии, ч. 2, М., 1942; Изотов А. А., Форма и размеры Земли по современным данным, "Тр. Центрального научно-исследовательского института геодезии, аэросъемки и картографии", 1950, в. 73; Молоденский М. С., Юркина М. И. и Еремеев В. Ф., Методы изучения внешнего гравитационного поля и фигуры Земли, там же, 1960, в. 131; Куликов К. А., Новая система астрономических постоянных, М., 1969.

А. А. Изотов.

Рис. 1 к ст. Градусные измерения.

Рис. 2 к ст. Градусные измерения.

Мино (единица измерения)

Мино ( ) — старофранцузская единица измерения объёма, равная 3 французским бушелям (boisseaux) или 34 кубическим дециметрам.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Мино_(единица_измерения)

Википедия

История градусных измерений

История градусных измерений — история измерений длины одного градуса дуги меридиана в разных местах на земной поверхности, имевших своей целью определить фигуру Земли.

Первое градусное измерение было произведено в Египте александрийским математиком Эратосфеном (276—194 до н. э.). Он определил дугу меридиана между Александриею и Сиеною. Линейное расстояние было вычислено по сведениям о времени перехода между названными городами торговых караванов и определено в 5000 стадий, а угловое — по наблюдениям высот солнца; во времена летних солнцестояний в Сиене солнце поднималось до зенита, и его отражение было видно в глубоких колодцах; в то же время в Александрии солнце не достигало до зенита на 7°12′. Из этих данных не трудно было вывести, что одному градусу на поверхности земли соответствует 5000:7,2 стадий, а 360 градусам, или целой окружности, — 250000 стадий. Зная окружность, по правилам геометрии легко уже вычислить и радиус земли. О точности этого первого и по мысли совершенно правильного градусного измерения нельзя составить ныне определённого понятия, так как неизвестна длина египетской стадии; различные ученые определяют стадию от 158 до 185 метров.

Подобная же попытка повторена была вскоре Посидонием, измерившим дугу меридиана между островом Родосом и Александрией. Линейная длина вычислена из продолжительности плавания судов, а угловая — по высотам звезды Канопус. Это градусное измерение вследствие ошибочности судового счисления должно быть ещё менее точно, чем измерение Эратосфена.

Новое градусное измерение произведено только в IX веке арабскими учеными Халиб-бен-Абдул-Меликом и Али-бен-Иза по поручению халифа Альмамуна в Месопотамии; но числовые данные этого измерения, к сожалению, утрачены.

В последующие за тем Средние века не только не производилось других градусных измерений, но забыта была сама мысль о шарообразности Земли, и следующая попытка сделана была уже в 1525 г. французским врачом Фернелем. Он измерил дугу меридиана между Парижем и Амьеном по счету оборотов колеса своего экипажа, а высоты солнца на конечных точках деревянным треугольником с диоптрами. Главные ошибки всех этих градусных измерений проистекали от неверного измерения линейной длины выбранных дуг; непосредственным измерением нельзя точно получить большое расстояние, особенно на неровной местности.

Эпоху в развитии градусных измерений составляет работа голландского математика Снеллиуса в 1616—17 гг. Он заменил непосредственное измерение длинной дуги на земной поверхности триангуляцией, состоящей в проложении ряда смежных треугольников, в которых измеряют только все углы и длину какой-нибудь одной стороны. Такую сторону, называемую базисом, сравнительно небольшой длины, всегда можно выбрать на ровной, удобной для измерения местности. Измерение же углов — работа несравненно более простая. Зная одну сторону и все углы, нетрудно по правилам тригонометрии вычислить все прочие стороны, а затем и расстояния между конечными пунктами триангуляции. Снеллиус проложил 32 треугольника между Алкмаром и Бергеном в окрестностях Лейдена и получил для длины одного градуса величину 28500 голландских рут, или 55100 туазов, что, как впоследствии оказалось, было слишком мало. Ошибочность вывода произошла главным образом от несовершенства измерительных снарядов: длину базиса он измерил простою железною линейкою, а углы — медным квадрантом с диоптрами, позволявшими отсчитывать только минуты дуги. Однако основания нового способа были совершенно верны, и с тех пор все последующие градусные измерения состояли именно в проложении системы треугольников, в которых измерялась одна или две (для поверки) небольшие стороны.

Первым подражателем Снеллиуса был французский математик и астроном Пикар. Он проложил в 1669—70 годах триангуляцию между Амьеном и Мальвуазеном и получил для длины одного градуса меридиана величину 57060 туазов, что весьма близко к истине. На этой триангуляции впервые были применены усовершенствованные угломерные снаряды со зрительными трубами, снабженными сетками нитей в окулярах. Градусное измерение Пикара в историческом отношении замечательно тем, что оно послужило И.Ньютону основанием в его работах, приведших к открытию законов всемирного тяготения.

Когда вопрос о фигуре и размерах Земли был, наконец, решен с известною степенью точности, явились теоретические изыскания Ньютона и Гюйгенса, показывающие, что вращающаяся и некогда, вероятно, жидкая земля не может быть правильным шаром, а должна была принять фигуру эллипсоида вращения, сжатого у полюсов. Они вычислили даже величину так называемого сжатия, под которым понимают отношение разности экваториальной и полярной полуосей к экваториальной полуоси. Для подтверждения этого теоретического вывода необходимо было произвести новые градусные измерения. Если Земля — это эллипсоид вращения, то кривизна дуги каждого меридиана у полюсов должна быть меньше, чем у экватора, и потому длины дуг в один градус должны постепенно возрастать от экватора к полюсам.

Чтобы решить этот вопрос по возможности в скорейшее время, Французская академия решила продолжить градусное измерение Пикара на север до Дюнкирхена и на юг до Коллиура. Работа эта, в которой приняли участие Лагир и Кассини (отец Доминик и сын Жак), была окончена в 1718 г. и привела к обратному заключению: на севере Франции средняя длина одного градуса получилась меньше, чем на юге (56960 и 57097 туазов). Впоследствии оказалось, что заключение было ошибочно вследствие неточности наблюдений. Сжатие земли весьма незначительно, и поэтому разность в длинах дуг по одному градусу на небольшом протяжении Франции была поглощена ошибками наблюдений. Однако Кассини не хотел подрывать доверия к своим результатам и доказывал, что уменьшение длины градусов от юга к северу показывает, что Земля представляет не сжатый у полюсов, а вытянутый по оси эллипсоид вращения. К его мнению присоединились некоторые другие ученые, старавшиеся даже показать теоретические основания такой фигуры.

С этого времени возгорелся известный спор между французскими и английскими учеными. Первые опирались на действительные наблюдения, вторые — на непогрешимость великого Ньютона и на уменьшение силы тяжести по мере приближения к экватору, что обнаружилось отставанием часов, перевезенных из Парижа в Кайенну.

Почин к окончательному решению этого спора взяла опять Французская академия и в 1735 и 1736 годах снарядила две большие экспедиции в столь отдаленные по широтам места, что разность в длинах градусов, если она существует, должна бы обнаружиться несомненно. К этому времени изобретены были новые приборы как для измерения базисов, так и для измерения углов; по своей точности они превосходили приборы, употреблявшиеся в предыдущих работах. Для сравнения линейных мер сделаны два совершенно равных образца туаза. Одна экспедиция в составе выдающихся ученых Бугера, Лякондамина, Годена и Уллоа отправилась в Перу, другая же, из молодых ученых — Мопертюи, Клеро, Лемонье, Камюза и Утие, — в Лапландию; к последней присоединился ещё шведский ученый Цельсий. После возвращения этих экспедиций, претерпевших во время путешествий и работ немало лишений и опасностей, в Париж и окончания вычислений сжатие земли у полюсов обнаружилось несомненно. Длина градуса под экватором оказалась 56734, а у полярного круга 57437 туазов. Эти результаты дают сжатие около 1/114, что превосходит даже теоретический вывод Ньютона. Впоследствии обнаружилось, что в северной дуге вкрались какие-то ошибки и она в 1801—1803 гг. была переизмерена шведскими учеными; для длины градуса у полярного круга получилась величина 57196 туазов, что все же значительно больше длины градуса под экватором; число для сжатия уменьшилось до 1/323.

Хотя экспедициями Французской академии вопрос о сплюснутости земли у полюсов и был решен окончательно, но числовые выводы не были ещё достаточно точны, и новые попытки градусных измерений продолжались. Из них в середине XVIII в. лучшими были градусные измерения Лакайля на мысе Доброй Надежды, Босковича в Италии и Мейсона и Диксона в Пенсильвании.

Новое обширное градусное измерение предпринято было опять французами для определения длины новопроектированной меры — метра, который по декрету 26 марта 1791 г. должен был быть равным одной десятимиллионой доле четверти парижского меридиана. При этом измерении старая дуга Кассини была совершенно переделана и продолжена на юг через Испанию до острова Форментеры. Полевые работы производились в самый разгар революции и следовавших за тем войн, так что учёным Деламбру, Мешеню, Био и Араго пришлось бороться с затруднениями, с которыми не встречались ученые прежних экспедиций. Араго, на долю которого выпало измерение углов в Испании, едва избавился от плена и даже смерти. Подробности этого градусного измерения и выводов основанных на нём величин метра и килограмма изложены в трехтомном сочинении Деламбра «Base du système métrique décimal» (П., 1806—10).

Разногласия между результатами градусных измерений XVIII века дали повод предполагать, что Земля не может быть представлена правильным эллипсоидом вращения и что разные меридианы имеют различную кривизну. Эти соображения в связи с развитием триангуляций для картографических работ побуждали производить новые измерения в разных частях земной поверхности. Наиболее обширные произведены были в Индии и России.

Российское градусное измерение по меридиану началось в Прибалтийском крае небольшою дугою, измеренною бывшим в то время в Дерпте профессором астрономии и геодезии В. Струве. Впоследствии, когда Струве сделан был директором основанной в 1839 г. Пулковской обсерватории, он получил возможность продолжить прибалтийское измерение на север и на юг. Таким образом российское градусное измерение с его продолжением через Швецию и Норвегию обняло огромную дугу в 25°20′ по широте и представляет непрерывную цепь из 258 треугольников. На протяжении этой триангуляции измерено 10 базисов и имеется 13 астрономических пунктов, так что это измерение само по себе представляет как бы 12 отдельных дуг. Подробности этого измерения изложены в двухтомном сочинении В. Струве «Дуга меридиана между Дунаем и Ледовитым морем» (СПб., 1861).

По мере накопления результатов градусных измерений они подвергались тщательной обработке, и различные учёные выводили из существующих измерений фигуру и размеры Земли. Так как результаты измерений дуг в одном месте земной поверхности не совсем согласны с результатами в другом и так как разногласия превосходят пределы возможных ошибок в измерениях, то сделалось уже очевидным, что земля не может быть представлена фигурою правильного эллипсоида вращения. Поэтому из совокупности имеющегося в распоряжении материала выводили такой эллипсоид, который наиболее близко представлял бы истинную фигуру Земли (геоид); уклонения же истинной фигуры от этого эллипсоида подвергаются специальным исследованиям и называются местными уклонениями отвесной линии.

https://ru.wikipedia.org/wiki/История градусных измерений

Что такое ГРАДУСНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ - определение