УДК 528 (091)
528 (092)
ТЕОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЕОДЕЗИИ И ФАКТОРЫ ПРЕДОПРЕДЕЛЕННОСТИ
Синянская Мария Леонидовна
Сибирская Государственная Геодезическая Академия (аспирант); 630077, г. Новосибирск, ул.Станиславского 29-291; +7(913)-010-35-56; mariyateterina8888@mail.ru
Тетерин Георгий Николаевич
Сибирская Государственная Геодезическая Академия (профессор); 630008, г. Новосибирск, ул. Гурьевская 76-4; +7(923)-706-45-43; teterin-books@yandex.ru
В статье дается расширенное изложение теории развития геодезии с использованием теории предопределенности. Обосновываются три важнейших направления развития предопределенности геодезии, дается их пояснение сопровождающееся соответствующими примерами. Выделяются важнейшие факторы предопределенности, в том числе антропные, природные, цивилизационные. Отмечена важнейшая роль (в теории и практике) свойства прямоугольности в геодезии.
Ключевые слова: теория развития, факторы предопределенности, геодезия.
THEORY OF THE DEVELOPMENT OF GEODESY AND PREDETERMINATION
Sinânskaâ Maria Leonidovna
Siberian State Geodesic Academy (PhD student); 630077, Novosibirsk, Russia, Stanislavski Street 29-291; +7 (913) -010 -35 -56; mariyateterina8888@mail.ru
Teterin Georgiy Nikolaevich
Siberian State Geodesic Academy (Professor); 630008, Novosibirsk. Guryev 76-4; +7 (923) -706 -45 -43; teterin-books@yandex.ru
In the article advanced the development of the theory of Geodesy using the theory of predestination. Are the three most important directions of development of the conditionality of Geodesy, given their explanation with examples. Are the major factors of the conditionality, including antropnye, nature, civilization. Noted the vital role (in theory and practice) of the property of squareness in geodesy.
Keywords: theory of development factors are predetermined, geodesy.
В развитии познания вопросы методологии играют важную роль. Общий характер развития знания представляется как формирование методологической базы, разрешение методологических противоречий и обновление существующих основ. Вступление в каждую новую историческую эпоху сопровождается обновлением знания. Методология, с одной стороны, — это учение о методе научного познания и преобразования мира, с другой стороны – учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. Методология научного познания (в современном понимании) – это учение о процессах построения, формах и способах научно-познавательной деятельности. Сейчас методология – это, прежде всего, внутренние механизмы науки, логика движения и организация знания, средств познания. История методологии берет свое начало с трудов английского философа Ф. Бэкона. Далее свой существенный вклад внесли такие ученые как Р. Декарт, Поппер, Локатор, Кун [2]. В методологическом аспекте в плане общих законов развития познания большую роль играет вопрос цикличности [14]. Вполне понятно, что система знаний исторической эпохи имеет определенную парадигму, составляющую своего рода методологическую основу данной науки. В геодезии в ХХ в. произошли фундаментальные изменения. Большой вклад в развитие теории и практики геодезических работ и в целом в геодезию и ее отдельные подсистемы внесли многие специалисты, перечень которых приведен в двух томах биографических и хронологических Справочников, опубликованных в 2009г. (т.1) и в 2012г. (т.2). Особый вклад в развитие отечественной геодезии внесли выдающиеся ученые, руководители производства, имена которых соотнесены со следующими разделами геодезической науки:
Высшая, физическая, теоретическая геодезия: В.Д. Большаков, В.В. Бровар, Ю.Д. Буланже, В.А. Бывшев, А.И. Дурнев, И.Д. Жонголович, П.С. Закатов, А.А. Изотов, Ф.Н. Красовский, И.И. Краснорылов, В.А. Магницкий, Ю.И. Маркузе, М.М. Машимов, А.А. Михайлов, М.С. Молоденский, Л.П. Пеллинен, К.Л. Проворов, М.И. Юркина, Н.В. Яковлев.
Прикладная (инженерная) геодезия: Г.Ф. Глотов, В.П. Глумов, Е.Б. Клюшин, Н.Н. Лебедев, Г.П. Левчук, Д.В. Лисицкий, А.В. Маслов, Ю.К. Неумывакин, А.С. Чеботарев, Х.К. Ямбаев.
Аэрофототопография и фотограмметрия: Н.М. Алексапольский, И.Т. Антипов, Ф.В. Дробышев, М.Д. Коншин, А.Н. Лобанов, Г.В. Романовский, А.С. Скиридов, Ю.С. Тюфлин.
Картография: А.М. Берлянт, Ю.С. Билич, Л.А. Вахрамеева, В.В. Каврайский, А.А. Лютый, Н.С. Подобедов, К.А. Салищев.
Следует отметить, что каких-либо исследований и печатных работ по системным вопросам и общей теорией развития геодезии до 70-80 гг. ХХ в. не было (как и по методологии применительно к геодезии). Однако было опубликовано несколько выдающихся произведений по отдельным вопросам и разделам истории геодезии, среди них книги Л.С. Хренова, А.В. Постникова, Л.А. Гольденбера, В.С. Кусова, З.К. Новокшановой-Соколовской и др.
История геодезии и теория развития геодезии связаны между собой. По крайней мере, только на исторической основе можно установить механизмы развития геодезии, законы развития и закономерности, периоды, этапы развития и мн.др. Начиная с 90-х гг. ХХ в. вышли из печати фундаментальные работы (впервые) по истории геодезии (общей и отечественной) [8, 9]. В их основу была положена так называемая геометрическая концепция. На базе этих книг и геометрической концепции удалось сформулировать теорию развития геодезии (ТРГ). В наиболее полном виде эта теория в ее предметном и системном изложении получила свое выражение в двух книгах [7, 10].
Целостный исторический взгляд на развитие геодезии до 80-90-х гг. ХХ в. отсутствовал и был необходим определенный подход в понимании и представлении геодезии обобщенного системного уровня. Такой подход был разработан во 2-й половине ХХв. [7-12]. В основу его была положена геометрическая концепция. Ныне на основе изданных двух книг (в 2-х изданиях) по общей и отечественной истории геодезии для всего исторического времени стало вполне посильно строить теорию развития геодезии.
При исследовании истории геодезии бросается в глаза некая заданность развития, своего рода предопределенность. В последнее время в печати появились теоретические разработки, связанные с понятием предопределенности развития. В работе [6] введен термин «пространственно-временная предметная предопределенность», который для геодезической науки является не только удобным, но и обладающим глубоким смыслом.
Рисунок. Общая структура теории развития; условия, факторы, критерии предопределенности
Ниже предлагается расширение ТРГ за счет теории предопределенности (ТП). Эта теория получила в последние годы развитие в трудах ряда ученых [1, 3] применительно к общефилософским и методологическим проблемам и вопросам.
Для ТРГ термин пространственно-временная предметная предопределенность представляется важнейшей характеристикой, важнейшим ключевым словом. Это выражение наиболее глубоко характеризует одно из важных направлений ТРГ – см. рисунок.
С учетом факторов предопределенности, ТРГ получает более полную картину развития геодезии. На рисунке представлена структура ТРГ, включающая в себя как методологическую триаду, так и два источника направления предопределенности. Левый вертикальный блок определяет глобальный фактор предопределенности – пространственно-временную предметную предопределенность.
На этом рисунке в общей структуре ТРГ выделены три направления развития геодезии: общесистемное, характеризующее общее развитие геодезии; методологическое (содержательное); по результатам влияния отдельных факторов предопределенности.
Из трех направлений в структуре ТРГ левое (вертикальное) общесистемное развитие является направлением исторической заданности, предопределенности. В соответствии с этим направлением ТРГ и ТП получена (в рамках логистического закона) функция предопределенности в точности и эффективности геодезических измерений (y = 10-2i).
Геометрическая концепция (первое направление) как система взглядов, представлений и геометризации окружающей среды сохранялась на протяжении всей истории геодезии. В этой системе концептуальных взглядов их объединяет название научных и профессиональных знаний – геометрия. В 1-м тысячелетии до н.э. после классификации наук и определений геодезии, введенных Аристотелем, система геодезических знаний стала по существу определяться как практическая геометрия. В совокупности с теоретической геометрией она характеризовала геодезию. Две парадигмы первых двух исторических эпох развития геодезии определялись соответственно как землемерная и геометрическая. С середины 2-го тысячелетия третья парадигма получила название топографо-геодезическая, геометрическая основа которой сохранялась на протяжении последних лет (до середины ХХ в.), в том числе и в названии – геометрия и практическая геометрия.
Второе направление – теория развития (методология) определяет содержательную часть, устанавливающую границы и связи с другими науками. В этой группе определен предмет, метод и объект. Эта триада характеризуется специальным языком, основу которого составляют структурные элементы (СЭ): точки, линии, поверхности, а для первых 2-х исторических этапов еще и прямой угол. Эти 4 составляющие СЭ дают возможность геометризировать окружающее пространство, и создавать в нем вторичную среду. Методологическая триада и СЭ являются важнейшими составными частями, позволяющими на предметной основе рассмотреть геодезическую науку в ее исторической динамике.
Третья группа составляющих теории развития: факторы предопределенности развития (механизмы развития): антропные (фигура человека – координатный принцип), природные (принципы влияния – ПВГ и П4Н) и, наконец, цивилизационные, связанные с всесторонним влиянием и использованием прямоугольности на формируемую среду обитания цивилизации. В случае цивилизационного фактора вполне очевидно проявление феномена прямого угла в развитии геодезии как геометрической системы знаний, обеспечивающей структурное развитие цивилизации. Наиболее точное и очевидное проявление факторов предопределенности наблюдается в геодезии как системе древнейших научных знаний. Это было отмечено в работах [7-9].
Два «принципа влияния», которые можно отнести как к природным, так и антропным предопределенностям, получены в работах [4, 5, 7, 10]. Первый из них – ПВГ (принцип «вертикаль-горизонталь») природного происхождения, второй – П4Н (принцип 4-х направлений) – природного и антропного.
Существует некая заданность или предопределенность развития общества. В ней четко выделяются три выше отмеченных группы факторов. В первом факторе (антропном) предопределенности или заданности развития подчеркивается важнейшая геометрическая заданность фигуры человека: его четырехсторонность или шестисторонность – лево, право, прямо, назад, вверх, вниз. В эту шестисторонность заложена доминанта – прямой угол, перпендикулярность сторон.
Вторая группа факторов (природная) определяется принципами влияния (ПВ): ПВГ и П4Н. Соединение этих двух ПВ дает координатный принцип П6Н, вытекающий из фигуры человека.
Наконец, третья группа факторов – цивилизационная (техническая). Она предопределяет техническую направленность структурного развития цивилизации и вполне сформировалась практически со 2-й половины XVIII в., с 1-й промышленной революции.
Все три направления и условия предопределенности связаны между собой и составляют целостность влияния на развитие геодезии. В этом влиянии особую роль играет прямой угол (ПУ), который представляется своего рода константой развития геодезии. Наиболее показательна роль ПУ в технической (цивилизационной) группе факторов предопределенности, где прямоугольность, по существу, главная характеристика и особенность цивилизации и создания всей среды обитания. Именно поэтому ПУ является константой предопределенности геометрической и геодезической науки. Для нее ПУ есть своего рода фактор значимости геодезии в структуре других наук, как в теоретическом, так и в практическом направлении. Роль ПУ, как технического фактора предопределенности, а также теоретического, представлена в таблице.
Таблица Прямой угол и принципы влияния (ориентации) в геодезии
№ п/п | Название разделов | Содержание |
1 | Приборы, инструменты |
|
2 | Прямой угол в исполнении технологии геодезических работ |
|
3 | Прямой угол в геометрических построениях на земле |
|
4 | Прямой угол в тригонометрии | Геометрической интерпретацией тригонометрических функций являлся прямоугольный треугольник, построенный в какой-либо четверти окружности единичного радиуса. Эта четверть, как и три другие, являлась результатом деления круга двумя перпендикулярными диаметрами. |
5 | Прямой угол в координатах (координатизация пространства) |
|
Рассматриваемая фигура ПУ приобрела свое значение в строительстве и земледелии в 4-3-м тысячелетиях до н.э. Именно в это время появился и приобрел значение египетский священный треугольник со сторонами 3, 4, 5. Он, как фигура в вещественном исполнении (веревочный вариант), стал главной геометрической и геодезической основой земельного кадастра и планировки городов.
В 3-м тысячелетии до н.э. приобрели значение в сакральной геометрии математические постоянные: π = 3,14 и φ = 1,618 и др. Вся геодезия древнего мира связана с окружностью, квадратом, треугольником и золотым сечением («деление в крайнем и среднем отношении»). Эта константа закладывалась в строительство храмов, пирамид и других сооружений. С ними связана геометрия и геодезия древнего времени. Следует отметить, что эти постоянные соотносились с «божественной» предопределенностью и им вполне закономерно стали соответствовать три направления предопределенности, представленные на рисунке. Это своего рода, двигатель и направленность развития.
В геодезии предмет науки (специфической системы знаний) представляется в виде формы, размера и пространственного положения (ФРПП, геодезическая метрика) или по-другому, пространственные отношения и формы (классическая геометрия). Это понятие предмета науки характеризует востребованность знаний о пространстве-времени, в котором протекает деятельность человека. Соответственно этот предмет науки предопределяет значимость, заданность, направленность развития.
Само название геометрии (в переводе с греческого — землемерие) вполне и недвусмысленно определяет востребованность геодезии в плане решения задач в сфере земледелия и строительства. Отсюда понятно объяснение возникновения системы землемерия как системы организации земельного пространства в целях получения максимального эффекта в соответствующем роде деятельности. Принципы влияния представляются, по существу, одними из основных характеристик, задающих развитие геодезического знания.
Конечно, помимо ПВ и социально-экономических факторов, существуют такие факторы влияния как заданность развития, вызванная общими законами, действующими во Вселенной. Законы, которые действуют в пределах пространственно-временных рамок, несомненно, влияют на формирование системы показателей, характеризующих геометрическую структуру окружающего мира.
Заданность и предопределенность развития геодезии характеризуется предметом геодезии, принципами влияния, прямым углом (прямоугольностью). Все это вполне четко подтверждается логистическим законом развития и вытекающими из него следствиями и выводами [7, 8].
Пространственно-временная предметная предопределенность означает необходимость для человека в структурировании пространства и времени, т.е. его делении и измерении. Для деления пространства необходимы СЭ (точки, линии, поверхности) в их физическом понимании и соответствующие меры измерений (деления) пространства и времени.
В теории развития геодезии разработан логистический закон:
y = 10-2i, (1)
где y – эффективность геодезической деятельности, точность соответствующих измерений и т.д.; i – номер исторической эпохи: i = 1 – доисторический (землемерный), i = 2 – геометрический, i = 3 – топографо-геодезический, i = 4 – современный (с конца ХХ в.).
В пределах каждой эпохи точность измерений колеблется в рамках:
y = {10-2(i-1) – 10-2i}, (2)
т.е. меняется от 10-2(i-1) до 10-2i. Вполне естественно интерпретировать y как функцию предопределенности точности и эффективности геодезических измерений.
Применительно к информации ее объемы по мере развития растут в соответствии с рекурентной формулой [7, 8]:
yi = αi(yi-1)2, (3)
где αi – число информационных слоев (на каком-либо носителе), в каждом из которых информация (ее объем) оценивается числом групп информационных показателей (на топографической карте 7 групп, на конец ХХ в. число групп информационных показателей достигло 20 – цифровые атласы); i – номер исторической эпохи, начиная с геометрической. При этом y0 принято равным 10, а α1 = 3, α2 = 7, α3 = 20. По расчетам формулы (3) число слоев на конец 3-й эпохи = 20, а на конец 4-й – около 4000.
Границы исторической эпохи можно рассчитать по формуле:
Ti = Ti-1 + ΔTi/α, (4)
где ΔTi – длительность исторической эпохи, Ti и Ti-1 – границы исторических эпох i-й и (i-1)-й, α – коэффициент сжатия исторического времени (α = ΔTi-1/ ΔTi). Для геодезии этот коэффициент находится в пределах от 5 до 6 [7, 8, 12]. Коэффициент α можно интерпретировать как коэффициент предопределенности сжатия исторического времени. С меньшей точностью выполняется расчет применительно к смене исторических эпох нашей цивилизации. Для нее в какой-то мере коэффициент сжатия исторического времени в 2 и более раз меньше чем приведенные для геодезической науки. Его значение очень приблизительно равно 2. По данным демографических исследований коэффициент сжатия получен приблизительно на этом же уровне [13]. Точность расчетов зависит от принятых временных рамок исторических эпох. Приведенные расчеты относятся к сфере геодезии, к историческому времени ее развития.
Наконец, предопределенность развития характеризуется критерием идентификации в его геодезической интерпретации [7, 8, 12]:
где K – коэффициент идентификации: при К > 1 – объект и явления идентифицируются, при К < 1 –не идентифицируются, при К = 1 – не определяются; d(x1), d(x2) – геодезические события и оценка их эффективности во временном интервале (x1, x2).
Все 5 формул в полной мере отражают предопределенность развития, они дают возможность прогнозирования развития геодезии. Эта форма аналитического оценивания критериев развития геодезической науки вполне согласуется и находится в рамках предметной сущности геодезии и всей структуры ТРГ, представленной на рисунке.
Три составляющие (направления структуры ТРГ) группы факторов общей структуры теории развития геодезии определяют ее полноту и целостность. Таким образом, любое исследование, касающееся развития науки, можно, а возможно и должно рассматриваться с учетом структуры, представленной на рисунке.
Литература
- Ахундов М.Д. Концепции пространства и времени. Истоки, эволюция, перспективы. — М.: Наука, — 1982. – 224с.
- Кун Т. Структура научных революций. – М.: Прогресс, — 1977. — 300с.
- Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. — М.: Прогресс, — 1985. – 344с.
- Синянская М.Л. Фактор прямого угла в «Принципах влияния» в геодезии// «ГЕО-Сибирь-2012» VIII Междунар. науч. конгр. и выставка Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. – Новосибирск: СГГА, 2012. – с. 106-110.
- Синянская М.Л. Прямоугольность как геометрический фактор развития геодезии.//Вестник СГГА, 2013, №1. — с. 11-15.
- Cурмин Ю.П. Теория систем и системный анализ. — К.:МАУП, — 2003. — 368с.
- Тетерин Г. Н. Теория развития и метасистемное понимание геодезии. Новосибирск: Сибпринт, 2006. — 162 с.
- Тетерин Г.Н. История геодезии (до XX в.). Новосибирск: ООО «Альянс-Регион» 2008 — 300 с.
- Тетерин Г.Н. История геодезии – двадцатый век (Россия, СССР) – 2010. – 403 с.
- Тетерин Г.Н. Феномен и проблемы геодезии: / Тетерин Г.Н. – Новосибирск: СГГА, 2009.-95с.
- Тетерин Г.Н. Язык геодезии «Геодезия и картография», 2012, №1. — с. 53-58.
- Тетерин Г.Н. Принципы, критерии, законы развития геодезии. – Новосибирск: Сибпринт, 2003. – 106 с.
- Челищев Н.Ф. Сжатие-растяжение исторического времени.//Полемика ,2010, (http://new.chronologia.org/polemics/chelischev_compression.php)
- Яковец Ю.В. Циклы. Кризисы. Прогнозы. – М.: Наука, — 1999. – 106 с.
В статье дается расширенное изложение теории развития геодезии с использованием теории предопределенности . Выделяются важнейшие факторы предопределенности , в том числе антропные, природные, цивилизационные.