מדע המרחק: טכניקות היסטוריות במכירה וממפות את כדור הארץ

מההגירות המוקדמות ביותר לניווט לווייני, היכולת למדוד ולמפות את כדור הארץ עיצבה את הגורל האנושי.המרחק הבין אפשר לתרבויות עתיקות לבנות אימפריות, לנהל סחר, לפתח מחשבה מדעית. מאמר זה חוקר את הטכניקות ההיסטוריות המשמשות למדידה ולמפות את כדור הארץ, תוך מעקב אחר קו של אי-הגנויות המשתרעת מנפיחות פשוטה לגיאודי חלל.

שיטות עתיקות: הכלים הראשונים של מרחק

לפני כל מכשירים רשמיים, בני האדם המוקדמים התבססו על הגופים שלהם ועל הסביבה הטבעית שלהם.שיטות אלה, אם כי גסות בסטנדרטים מודרניים, סיפקו את הבסיס לכל התקדמות מאוחרת יותר במטרופולין ובקרטוגרפיה.

מדדים המבוססים על הגוף

(ה) צעדי ספירה היו השיטה האינטואיטיבית ביותר למדידת מרחק (אדם יכול ללכת בדרך ולספור שלבים, לעתים קרובות לחטט את הקצב שלהם לאורכו הידוע - כגון רומאיFLT:0passussalFLT:1 (בסביבות 1.48 מטר) או את אורך הפרפרנציית היוונית:2stadionFLT 3: 3 (כ 185 מטר) המצרים השתמשו באצבעות מלכותיות (0.5 מטר), על בסיס רוחב של רצפה של רצפה למטר) ואורך של מדרגה של מדרגה ראשונה, אשר ניתן לרמה של מדרגה ראשונה, ומרחק של מדרגה ראשונה, ו-55%, ואורך של אורכו של אורכו של אורכו של אורכו של מדרגה ראשונה, על בסיס רוחב של מדרגה).

פסגות וקווי טבע

תכונות טבעיות כמו הרים, נהרות וקווי חוף שימשו כנקודות התייחסות לנטייה ומרחקים מחלחלים. נווטים באוקיינוס השקט הקדום השתמשו בדפוסי גל ועמדות כוכבים כדי למצוא איים מעל אלפי קילומטרים. במדברים, מטיילים הסתמך על קבוצות כוכבים ודוכסים מפוסחים רוח. בדומה לכך, עמדת השמש בצהריים סיפקה קו צפון-דרום-דרום-דרום, וצללים אפשרו לצופים לשפוט את הזמן ואת הכיוון של הנסיעה.

Ropes, Chains, and the First Surveying Tools

המצאת החבל הייתה קפיצה קדימה, סקרים מצריים עתיקים, הידועים כ"מורדים" או "FLT:0harpedonaptíphcioFLT:1, השתמשו בחבלים משועבדים עם 12 קטעים שווים כדי ליצור משולשים (השיטה 3-4-5) טכניקה זו, המתועדת בפמפירוס מתמטי הרוד (c. 1650 לפני הספירה), אפשרה להקים מחדש גבולות רכושיים לאחר שטף של נורמה פשוטה:2;

הגיאומטריה היוונית והצעדה העולמית הראשונה

היוונים הקדמונים שינו את מדידת המרחק מן האמנות המעשית למדע תיאורטי.על ידי יישום לוגיקה ומתמטיקה, הם חישבו את ההיקף של כדור הארץ, פינו את השמים, ופיתחו שיטות סקר אשר ישמשו במשך אלפי שנים.

Euclid ו-The Foundations of Geometry

[01:30] ,0] ,[דרוש מקור]], [ה], [ה],] ,[דרוש מקור]], [ה]] את עקרונות הגיאומטריה ב-FLT:2] ,2[ה], אשר הפך לספר הלימוד הסטנדרטי במשך 2,000 שנה.

ארסית: מזרז את כדור הארץ

בערך 240 לפני הספירה, החוקר היווני (FLT:0) אסטוסיאנסמפוספל ( 1:1) השתמש בגיאומטריה כדי למדוד את ההיקף של כדור הארץ עם דיוק יוצא דופן, הוא ידע שבצהריים על סולסטיית הקיץ, השמש צונחת ישירות על גבי סקאן (מודרני אסואן), לא היה צל.הוא מדד את הזווית באלכסנדריה באותו זמן - 72 או 1 / 1 עד 50 ק"מ של סנטימטר) בין ההיקף של כדור הארץ היה בערך 1 / 1 עד 39 אינץ ' סנטימטר אחד (כ 150,000) היה בערך 150,000 מלא (המרחק 150,000 סנטימטר) בין סנטימטר אחד (המרחק מלא של סנטימטר אחד (המרחק 195) היה בערך 195) 195) סנטימטר אחד) בין 2, 000 אינץ ' סנטימטר אחד (המרחק של סנטימטר 195 195 אינץ 'עד 1 סנטימטר אחד (המרחק מלא של סנטימטר) סנטימטר) היה בערך 195 אינץ 'עד 39 אינץ 'עד 195 אינץ 'עד 39 סנטימטר אחד (המרחק של סנטימטר) סנטימטר אחד) סנטימטר אחד של סנטימטר אחד של סנטימטר אחד) היה בערך 195 אינץ ' סנטימטר 195 195 195

טריאנגול ולידה של סקר

האסטרונום היווני (FLT:0) HipparchusFLT:1 (c. 150 לפנה"ס) טריגונומטריה מעודנת באמצעות trigonometry כדי למפות את השמיים הלילה ולאחר מכן ליישם אותו מרחוק ארציים.השיטה כוללת מדידה של המרחק הבסיסי בין שתי נקודות ולאחר מכן מדידה זוויות מכל נקודה למטרה רחוקה.

הנדסה רומית: מדד מעשי לאימפריה

הרומאים היו בונים מאסטרים, אשר דרשו מדידה מדויקת עבור כבישים, שמיכות, וחטיבות קרקעיות.הם אימצו גיאומטריה יוונית והוסיף חידושים מעשיים אשר אפשרו את הממשל היעיל של שטח עצום.

(ב) , (ב) ,ב[[1924]]

כל כביש רומי היה קו עם FLT:0 [ ⁇ ]ssveph:1 (Fishph:2 [miliariaFLT 3: 3] - סמנים אבן צייליים שחצו עם המרחק לפורום ברומא (או לעיר הגדולה הקרובה ביותר) מערכת זו, בשילוב עם FLT:4curus FLT5 (שירות צבאי), אשר ניתן למדוד במהירות של 20 ק"מ) ו- 1 ק"מ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, היה למעשה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 נסיעה בפועל, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לפני כן, 000, 000 לפני כן, היה נסיעה בפועל, 000 לפני כן, 000, 000 נסיעה בפועל, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לפני הספירה, 000, 000, 000, 000, 000

(ב) , (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ,[[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]], [[[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]

מדרש: ויקרא י"ד:

ה-FLT:0 ,libriveFLT:1 , A-frame פשוט עם חזיר צנרת תלוי מהקוף, שימש כדי למצוא מטוסים אופקיים.כאשר ה-Bb תואמים נקודה מסמנת על הקרוסבר, הבסיס היה ברמה. מכשיר זה, בשילוב עם המוט והקצב, אפשר מהנדסים רומיים לסרוק במהירות ובאופן מדויק יחסית לבניית רשת הכבישים הרומיים ישר - כמו 60 ק"מ ל- מצעים אלה.

ימי הביניים והרנסאנס: רדסקובריה וסירוב

לאחר נפילת האימפריה הרומית המערבית, אירופה חווה תקופה של קיפאון יחסי במדעי המדידה, אך חוקרים אסלאמיים שמרו והרחיבו את הידע היווני.במהלך הרנסנס, חוקרים אירופיים ומדענים חידשו את הטכניקות הללו והמציאו מכשירים חדשים שאיפשרו לעידן של גילוי.

תרומה אסלאמית לג'ודדיסי

בין המאה ה-8 וה-14, חוקרים בעולם האסלאמי עשו התקדמות משמעותית.אל-ברמי (973-1048 לספירה) מדדו את הרדיוס של כדור הארץ על ידי התבוננות בנוף האופקי מההר העליון – שיטה שבה השתמשו בגיאומטריה ולא צללים.הוא פיתח שיטה למדידת מרחקים על ידי משולשים באמצעות ה-FLT:0astrolabeveFLT:1 ו- quadology מ-Accericercdology (בעולם מפורט) אשר , כמו ⁇ (Altsterertris) שגודלומטרד') בהשוואה ל-Id) בהשוואה ל-65) שגודלומטרד') שגודלומטרד') על ידי 3.

אסטרולה וצלב-סטופ

(ב) ,0 , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

התפתחות הטריאנגולציה

במאה ה-16, הקרטוגרף הפלמומיצר:0 (Gemma FrisiusFLT:1 (1508-1555) תיאר באופן רשמי כיצד ניתן להשתמש בגלציה מדויקת למיפוי מדויק.במקום למדוד את כל המרחקים ישירות, סקרים יכלו למדוד קו בסיס אחד ולאחר מכן סדרה של זוויות כדי לשלב ציוני דרך בין המאה ה -19 ל מיפוי של 2 ק"מ (R) בין ה מיפוי של 2 ק"מ ל מיפוי של 2 ק"מ"מ) לבין 2 ק"מ בלבד (R) בין השנים 16 ק"מ) לבין 2, 15 עד ל מיפוי של המאה ה מיפוי של 2, 000) לבין 2, 000 עד 2.

מרגול ובעיית הפרויקט

הנווטים היו זקוקים למפות שמשמרות זוויות (קווים של חנופה) עבור שיט קבוע (ב-1569, FLT:0Gerardus MercatorcioFLT:1 יצרו את ההקרנה המפורסמת שלו: מפה צילינדית שמעוותת את גודלן של קרקעות ליד הקוטבים, אך מלחים אפשרו להקים קו ישר עבור ממפה קבועה של מרקולה, הייתה מחסנית ניצחון של אטלנטיק, כמו גלדיאטור של צוות בטוח, כמו מאגי, אשר שרדו על פני השטח של אטלנטיק, אשר אפשרה.

עידן ההשכלה: Precision Instruments and National Surveys

המאות ה-18 וה-19 ראו עלייה דרמטית דיוק.מדינות הלאום תמכו בסקרים בקנה מידה גדול כדי למפות במדויק את השטחים שלהן, מה שהוביל לפיתוח רשתות גיאודוקטיות מודרניות ולסטנדרט של יחידות.

סקר האורדנס הבריטי

נוסדה בשנת 1791 למטרות צבאיות, סקר Ordnance החל למפות את בריטניה באמצעות triangulation.הבסיס העיקרי על Hounslow Heath (near London) נמדד בשנת 1791 באמצעות שרשראות פלדה ו לפצות על הרחבת הטמפרטורה.הרשת, באמצעות תאודוליטים מ-Jess Ramsden (אשר כלי זה יכול למדוד זוויות ל 1 ממטר שנייה), מכוסה מאות קילומטרים וכתוצאה מכך הפך זהב עבור הדיוק העירוני.

רמה וקביעת רמת

המדידה גובה גבוהה הייתה קריטית עבור תעלות, רכבות ואספקת מים.ה-FLT:0 Wind LevelsFLT:1 (בעיקר צינור זכוכית מלא אלכוהול ובועה אווירית) אפשרו למסקרים להקים קו אופקי של ראייה. בשילוב עם צוותים מתקדמים, הם יכולים לקבוע שינויים בגובה של מילימטרים על פני קילומטרים רבים.

המצאת האודולייט

ה-FLT:0[theodoliteFLT] שילב טלסקופ (התביע בתחילת המאה ה-17) עם מעגלים מתקדמים למדידת זוויות אופקיות ו אנכיות.Theodolite שנבנה על ידי רמסדן בשנת 1787 שקל יותר מ-200 פאונד ויכול לקרוא זוויות ל-0 קשתות של צ'ארלס אטמוס (Laconrated) מכשירים כאלה אפשרו לסקר אורדנס כדי למדוד את השטף כדור הארץ על בסיס ארוך של האקדמיה הצרפתית (Ricer de laconer) אשר הוכיחהגלנית 1769 ⁇ ) בשנת 1769 ⁇ , אשר הייתה ידועה על ידי ה-Arcichardaconer Geoconerderderder, 1769 (Ricial) על ידי ה- 1769) של המאה ה- 1769, אשר הוכיחהגלדיה, אשר הייתה 1749), אשר הוכיחהגלרד- 1769 , אשר הייתה ידועה על ידי צ'ארלס (Ricialdialdialderderderdialdialderderderdial, על ידי סרג'ארלס (R.

טכניקות מודרניות: השחר של Precise Geodesy

המאה ה-20 הביאה טכנולוגיות אלקטרוניות ומרחביות המבוססות על טכנולוגיות אשר מהפכות מדידה ומיפוי מרחק. שיטות אלה השמידו את הצורך במדידות קו-of-sight והקימו כיסוי עולמי.

מדד מרחק אלקטרוני (EDM)

בשנות ה-40, התפתחות המכ"ם עלתה למדידת מרחק גיאוגטית באמצעות מיקרוגלים.ה-FLT:0 (הידועה ב-1957) מדדה את הזמן לסימן מיקרוגל לנוע בין שתי תחנות.

מערכת המיקומים העולמית (GPS)

פותח במקור על ידי מחלקת ההגנה של ארצות הברית בשנות ה-70, ⁇ :0GPSIRLT:1 (מערכת מיקום גלובלית) הפך פעיל לחלוטין בשנת 1995. קבוצה של 24 לווינים+ משדר אותות תזמון מדויקים. מקלט על הקרקע מחשב את המרחק שלה לפחות ארבעה לווינים על ידי מדידה של זמני אותות מעבר.

מערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) ו-Digital Mapping

המהפכה המחשב אפשרה את אחסון, ניתוח ודמיון של נתונים גאותקליים.FLT:0GISFLT:1 תוכנה (כמו ArcGIS, QGIS) משלבת את קואורדינטות GPS, תמונות לוויין, מפות היסטוריות ופרטים גיאוגרפיים אחרים.לדוגמה, תוכנית החלל האירופית של LTDR:2Conicus ProgramLTFelocio 3 משתמשת כעת בטלוויזיות של מילימטרים (R) כדי לספק לוויינים מובילים לכיסוי כדור הארץ.

דיפלומטריה בסיסית (VLBI)

עבור הדיוק האולטימטיבי במדידת הסיבוב של כדור הארץ ואת הטלפוניות צלחת, מדענים משתמשים ב- FLT:0VLBIFLT:1 . . טלסקופי רדיו על יבשות שונות מתבוננים באותו קוואאר רחוק. על ידי השוואת זמני ההגעה של אות רדיו, הם יכולים למדוד את המרחק בין טלסקופים - במקביל עם דיוק של כמה מ"מ מעל אלפי קילומטרים טכניקה זו מסייעת להגדיר את קווינטרל, קווינטראקטיביים סטנדרטיים עבור ה- GPS סטנדרטיים גלובליים.

מסקנה: The Unending Quest for Measure

מספירת השלבים על ידי אור כוכבים ועד לזינוק ביבשות עם לווינים, ההיסטוריה של מדידת ומיפוי כדור הארץ היא סיפור של דיוק גובר, בקנה מידה גדול יותר והבנה עמוקה יותר – בגיאומטריה, כלי שיט ומתמטיקה – שנבנה על שיטות קודמות.היום, GPS ו- GIS מספקים תשובות מיידיות כי היו מתפעלות את ארסטוסנס.