Критерии системного развития геодезии на основе ЛЗРГ, закона предопределенности, закона цикличности. Прогноз до конца ХХI века.

Тетерин Г. Н., Синянская М. Л.

Любые долгосрочные прогнозы опираются на четкие тенденции в развитии науки, существующие закономерности или, более вероятно, на известные законы развития. Под сопричастными с геодезией науками понимаются, в первую очередь, картография, землеустройство (землеразделение) и другие, связанные предметом, методом, общей историей науки. В частности, в отношении геодезии, картографии и географии [4] приведены условия их общности и разделенности. Для системы геодезических наук (в метасистемном понимании) их общность определяется, в первую очередь, предметом и методом, а также областью приложения.

Все эти вопросы были подробно рассмотрены в ряде работ авторов в рамках теории развития геодезии (ТРГ) и теории предопределенности (ТП) [1, 2, 3]. В этих теориях разработаны принципы и критерии развития геодезии, определяющие как общее, так и технологическое развитие геодезии [1, 2, 3]. В рамках ТРГ Г.Н. Тетериным был разработан логистический закон развития геодезии (ЛЗРГ) и совместно с М.Л. Синянской его разнообразные приложения и следствия, в том числе три критерия развития геодезии [1, 2, 3]. Закон ЛЗРГ можно интерпретировать как закон предопределенности или закон цикличности. Этот закон и связанные с ним два критерия, а также критерий метрической организации пространства, стали базой дальнесрочного прогноза развития геодезии и сопричастных с нею наук.

В теории развития геодезии (ТРГ) важную роль играет ее оценка. Такую оценку выполняют критерии. В ТРГ разработаны три критерия: критерий предопределенности, критерий распределения точности измерений СЭ по эпохам и внутри эпох и, наконец, критерий метрической организации пространства.

Первый критерий вытекает из логистического закона развития геодезии (ЛЗРГ). Это важнейший критерий в системной теории развития геодезии. Он играет ключевую роль в периодизации геодезических событий в ТРГ. Этот критерий вытекает из логистического характера развития различных процессов, в том числе демографических, технических, исторических. В рамках ЛЗРГ он связан со «шкалой» исторического времени. Аналитическим выражением этого критерия является:

α₁ = ∆Т _i/∆Т _i+1 (1)

где ∆Т_i – длительность эпохи i, выраженная в годах, i = 1, 2, 3, 4,… — номер исторической эпохи. В частности, выражение (1) является показателем сжатия исторического времени или ускорением исторических событий по мере эволюции развития геодезии. С помощью этого критерия решена проблема периодизации геодезии и установлено начало первой, последующих и конец четвертой исторических эпох. Вместе с тем при переходе к пятой и шестой эпохам возникает противоречивая, странная ситуация. Если полагать длительность одного поколения людей в 25 лет, то четвертая эпоха укладывается в пределах четырех поколений людей; третья эпоха – примерно 18 поколений; вторая – около 80 поколений; первая – примерно 400-500 поколений. Такова скорость циклического развития геодезии, измеряемая поколениями в соответствии с критерием предопределенности, величина которого: α₁~4-4.5. Из данного критерия вытекает, что длительность пятой эпохи находится в пределах от 20 до 30 лет (т.е. около одного поколения), а длительность шестой эпохи – в пределах 5-10 лет. Все это не укладывается в рамки понимания революционной и эволюционной смены эпох. Из этого следует предел, т.е. завершение циклического развития исследуемого процесса с привязкой его к традиционному пониманию развития цивилизации. Этот, своего рода, закат циклического процесса применительно к метасистемной геодезии следует из важнейшего условия прогресса цивилизации – постепенного вытеснения человека из любого рода производственного процесса за счет механизации и автоматизации. Вместе с тем критерий α₁в рамках рассматриваемых четырех эпох устанавливает четкую организацию и систематизацию всего геодезического знания в пределах эволюционного развития.

Второй критерий вытекает также из ЛЗРГ. Его показателем служит формула, характеризующая коридор точности измерений (определение СЭ) [3]. Точностные показатели этого критерия вытекают из формулы:

α₂ = {10^-2(i-1) – 10^-2i} (2)

Эта формула понимается как изменение реальной точности измерений в рамках начала эпохи (i-1) и ее конца i.

Критерий α₂достаточно подробно исследован М.Л. Синянской на исторических примерах и не вызывает никаких сомнений. Из этого критерия вытекает в частности смена поколений в системах измерений, технологий и теорий.

Третий критерий теории развития α₃ характеризует уровень метрической организации пространства. Он соотносится с понятием геодезии как науки о геометризации и координатизации пространства. При этом геометризация понимается как представление СЭ объектов и явлений окружающего пространства в графической, аналитической, цифровой и физической формах.

Реализация этих четырех составляющих интерпретируется соответственно как картографические, аналитические (например, модели фигуры Земли), цифровые (базы данных) модели. Физическая форма геометризации характеризуется геодезическими работами, связанными со строительством, возведением различных сооружений и т.п. В рамках этого критерия организованное пространство соотносится с понятием геометризованности и координатизированности.

Ранее был выведен еще один критерий, именуемый как критерий идентификации. С его помощью устанавливается (идентифицируется) форма, размер, пространственное положение какого-либо явления в условиях данной или другой эпохи.

Рассматриваемые критерии позволяют внести определенную конкретность и временную структуру в систему геодезических знаний.

Геометризация окружающего пространства, главные аспекты которой выражены в трех критериях (α₁, α₂, α₃), отражают ход истории, ее эпохи и характеристики. Критерий предопределенности определяет ускорение, темп, развитие исторических событий, технологических процессов. Он характеризует прогресс, возрастание производственного эффекта (производительность труда). Соответственно результат выражается в уровне геометризации (точность и эффективность измерений). Таким образом, общая эффективность геометризации в каждой исторической эпохе выражена как в темпах развития, так и в точности измерений. Константа развития (К = 10²) является общей характеристикой или мерой развития процесса геометризации, общим критерием геометризации исторического прогресса в каждой эпохе.

Что касается принципов развития, составляющих основу геодезических технологий (принципы ПВГ, П4Н, П6Н), то их сущность при переходе от эпохи к эпохе не меняется. По крайней мере, принципы ПВГ, прямоугольности и координатный принцип составляют основу геометризации каждой последующей эпохи. Вместе с тем, в процессе последующих пятой и шестой эпох с вытеснением человека из производственного процесса, ослабевает влияние указанных принципов, возможно, возникнут новые – физические, геометрические, геоинформационные и др.

Прогноз развития геодезии и ее технологии, как выше отмечено, формируется на базе логистического закона, критериев и принципов развития геодезии с учетом предмета, метода и объекта приложения геодезии. Т.к. геодезия есть наука о геометризации и координатизации пространства, то изменение в этой области составит основу парадигмы пятой технологической эпохи, начало которой, в соответствии с законом, соотносится с на началом 50-х гг. ХХI в. Как было отмечено, в теории развития геодезии (ТРГ) переход к новой технологической эпохе проходит с формированием новой размерности (координаты). Так, при переходе от третьей эпохи к четвертой добавилась размерность времени. Таким образом, начиная с середины ХХ в. стали формировать четырехмерные СК. В пятой эпохе появится пятая размерность. Возможно, пятая размерность будет связана с гравитацией. Формирование и введение пятимерной СК потребует введения новых систем измерения, технологических схем и в целом технологий.

Кроме того в соответствие с ТРГ, каждая новая эпоха связана с расширением окружающего пространства. С учетом этих обстоятельств решение задач по координатизации и геометризации объектов и явлений окружающего пространства потребует нового технологического уровня точности измерений. Соответственно, с учетом критерия (2) точность измерений повысится на два порядка – от 10^-8 на начало пятой эпохи до 10^-10 в конце этого периода.

Вместе с тем, геометризация пространства потребует представления его объектов и явлений в графическом, аналитическом, цифровом и физическом виде в условиях нового расширения пространства и координатной основы. Такая геометризация позволит перейти к более высокому уровню организации пространства. В соответствие с критерием метрической организации пространства, уровень этой организации для пятой эпохи повысится на два порядка (характеризуется константой перехода).

Решение трех задач геодезии (определение ФРПП, моделирование и изменения во времени) дополнится задачей определения изменений по пятой координате (размерности). Поскольку решение всех задач геодезии осуществляется через структурные элементы, то характер изменения их реализации будет предопределяться новой интерпретацией всех ее четырех составляющих и, возможно, пятой.

В соответствие с критерием предопределенности длительность пятой технологической эпохи, как отмечено выше, сократится в 4 – 4,5 раза и составит порядка 25 – 30 лет, т.е. будет продолжаться до конца 80-х гг. ХХI в.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ