ЯЗЫК ГЕОДЕЗИИ

Аннотация

На статью Г.Н. Тетерина «Язык геодезии»

Специфика геодезической науки представлена ее языком. Этот язык характеризуется понятийно-терминологическим множеством. Вместе с тем, основу языка, его фундамент определяет предмет, метод и объект (методологическая триада). Дано описание этой триады и ее языковое поле. Язык геодезии меняется при смене исторических эпох. Эта смена находит отражение в соответствующей парадигме. Эти парадигмы для четырех исторических эпох представлены в понятийно-терминологическом выражении тремя таблицами.

В статье утверждается, что существует в некотором роде язык определений науки. В соответствии с требованиями и условиями формирования науки геодезии представлены их три варианта. Они более всего отвечают условиям целостности и системности геодезических знаний.

Ключевые слова: язык геодезии; методологическая триада; форма, размер, пространственное положение (ФРПП).

Abstract

To article of G.N. Teterin «The language of the geodesy»

Specifics of the geodetic science are presented by its language. This language is characterized notional-terminological ensemble. Together with that, the base of the language, its foundation defines the subject, method and object (the methodological triad). It is given description of this triad and its language field. The language of the geodesy is changed when change the history epochs. This change finds the reflection in corresponding to paradigm. These paradigms for four history epochs are presented in notional-terminological expression three tables.

In article becomes firmly established that exists in a certain sort language determinations of the science. In accordance with requirements and condition of the shaping the science to geodesy are presented their three variants. They more whole meet condition wholeness and system of geodetic knowledge.

Keywords: the language of the geodesy; the methodological triad; the form, size, spatial position (FRPP).

УДК 528 (091); 528 (092) Г.Н. Тетерин

Язык геодезии

Каждая наука имеет свой язык, соответствующий ее специфике. При этом, естественно, язык науки отвечает ее предметной сущности, методу и, наконец, объекту приложения. Методологическая триада, рассмотренная в работе [7], составляет предметную основу геодезии, формирует ее языковое поле (рис. 1).

Как неоднократно ранее отмечалось, предметом геодезии (первая составляющая), как и классической геометрии, является форма, размер, пространственное положение (ФРПП). Эти три слагаемые и производные от них характеризуют предметное существо геодезии. Вторая составляющая триады (метод) (рис. 1) представляет собой важнейшую часть языкового поля геодезии. При этом, как было отмечено, метод геодезии линейно-угловой [4, 7]. Третьей составляющей является объект приложения геодезии. На рис. 1 представлено понятийно-терминологическое языковое поле геодезии. В него, помимо рассмотренной триады, входит блок технологической реализации трех основных задач геодезии [1, 4, 7].

Рис. 1. Понятийно-терминологическое языковое поле геодезии

Необходимо отметить предметное единство трех приведенных блоков. Все составляющие триады рассматриваются применительно к структурным элементам (СЭ — точки, линии, поверхности), имеющие как физическое начало, так и структурно-геометрическую основу.

Содержание каждого из отмеченных блоков (рис.1) следующее:

Первая составляющая – предмет. Предмет характеризуется теорией геометрии относительно геодезической метрики (ФРПП) применительно к СЭ. Это составляет предметную теоретическую основу геодезии. Сюда, в частности, входит и классическая геометрия, в том числе планиметрия, аналитическая и дифференциальная геометрии, теория поверхностей и др.

Вторая составляющая триады – метод. В содержательном плане – это измерение, моделирование и контроль метрики, а также соответствующие средства применительно к СЭ.

Наконец, третья составляющая – объект. В него входят объекты и явления окружающего пространства в структурном представлении в виде СЭ в физической или геометрической реализации. Например, Землю можно представить в виде фигуры (физическая поверхность земли), или в виде земного эллипсоида, поверхностями геоида, квазигеоида и т.д.

Таким образом, в плане методологической триады и всей схемы (рис. 1), их связующей основой являются структурные элементы СЭ и их геодезическая метрика – форма, размер, пространственное положение. Геометрические параметры, составляющие предмет геодезии (ФРПП), всегда соотносятся с СЭ, т.е. с точками, линиями, поверхностями. Реализация метода геодезии (измерение, моделирование, контроль) осуществляется непосредственно по СЭ. В объекте геодезии выделяются СЭ (объект структурируется точками, линиями, поверхностями), с помощью которых реализуются задачи геодезии – определение ФРПП с применением соответствующего метода. Поэтому СЭ и их параметры (ФРПП) составляют основу языка геодезии. Динамика развития языка в свою очередь характеризуется изменениями в СЭ, в расширении параметров ФРПП, в научно-техническом прогрессе, в методах, в конечном итоге в геометрической сложности объектов и явлений окружающего мира, составляющих стержень развития человечества.

Все изменения, касающиеся методологической триады и СЭ, с помощью которых реализуется геодезия, вполне определенно соотносятся с историческими эпохами. Научная система знаний и профессиональной деятельности в каждой исторической эпохе имела свой язык, отвечавший вполне своему времени. Короче говоря, в каждой эпохе формировалась своя парадигма (табл. 1 [4, 6]) и ей соответствующий язык. В истории геодезии было три парадигмы, сейчас происходит переход к четвертой (табл. 1).

Таблица 1 Парадигмы

№ п/п	Наименование	Длительность	Терминология	Школы	Пространство	Результаты геодезической деятельности, методы	Понимание
1	Землемерная (Месопотамия, Египет)	6000-8000 лет (с 8-до 1 тыс. до н.э.)	Землемерная	Писцовая	Полисы	Система межеваний, чертежи размежевания	Землемерное
2	Геометрическая (Греко-Римская)	Около 1600-1700 лет (до XVI- XVIIвв. )	Геометрическая	Александрийский университет, школа агрименсоров	Империи (Римская, А. Македонского)	Города, каналы, дороги, географические карты, кадастр	Геометрическое
3	Топографо-геодезическая (Западно-Европейская)	Около 400 лет (с XVIIв. до XXв.)	Топографо-геодезическая	Топографические училища, геодезические академии	Земной шар	Топографические карты, системы координат, геодезические сети	Топографо-геодезическое
4	Геоинформационная, глобальная	с XXIв.	Координатная, геопространст- венная	———	Глобальное, околоземное	Глобальные, общеземные СК, геопространствен-ные базы данных	Координатно-геометрическое, геопространст-венное

Характерные элементы языка (понятия, терминология, теория, языковое пространство и т.п.) представлены в табл. 2.

В языке находит отражение историческое время. Переход к новой парадигме означает переход к полностью обновленному языку. В науке каждая эпоха формирует новые основы, как за счет прогресса научно-технического, так и социально-экономического.

При смене парадигмы основу новой составляет обновленное понятийно-терминологическое множество, т.е. обновленный, скорее новый язык, в котором значительная часть предыдущих понятий и терминов переходит в разряд архаизмов.

В течение последних трех-четырех десятилетий осуществляется переход к новой четвертой парадигме. Это означает, что происходит обновление языка по всем составляющим (рис. 1). В табл. 2 приведены группы ключевых понятий и терминов, в том числе центров порождения новых, составляющих основу наступающей парадигмы.

В работах [1, 4, 6] приводились различные таблицы, в которых наглядно представлены изменения, характеризующие эволюцию языкового поля геодезии применительно к смене исторических эпох (Например, табл. 8.1 в работе [6]). Эти таблицы показательны как характеристики изменений языка геодезии.

Обогащение языка идет по многим направлениям: за счет появления новых технических средств, объектов приложения геодезии, производных от понятий ФРПП, СЭ, метрических (геометрических) параметров и величин. Появление названия в системе знаний имеет ряд особенностей. Исторически соответствующая система хозяйственных задач предопределяла появление названия системы профессиональной деятельности. Главной, одной из важнейших функций, в древнее время было землемерие и землеразделение. Отсюда и название геометрия и геодезия. Источниками появления новых названий являются понятия из области предмета, метода и объекта. Появление новых технических средств определяло название новых методов (мензульная съемка и др.) и профессий (гарпедонапты, громматики и т.д.).

Ясно, что подавляющее множество новых названий связывалось с метрическими величинами (в том числе с ФРПП применительно к СЭ): линейные, угловые, линейно-угловые измерения и т.д.

Язык геодезии служит ярким показателем широты и интенсивности связи с другими науками, соответствия современному уровню научно-технического прогресса и, наконец, уровню востребованности в народном хозяйстве и науке в целом.

Таблица 2 Парадигмы и их языковое поле

Методологическая триада
№ парадигмы	Предмет	Метод	Объект
1	2	3	4
1	Формирование понятия прямой линии, прямого угла, прямоугольных фигур, понятий вертикальности, горизонтальности и перпендикулярности; характерные линии и точки местности (линии равноденствий и солнцестояний); Египетский треугольник; формирование представлений плоскости, окружности.Положение точки определяется удалением	Измерение по прямой, построение прямого угла. Расчет по прямоугольным фигурам. Ориентация по характерным точкам местности, линиям, небесным явлениям. *Средства*: мерная веревка, землемерный крест, водный нивелир	Земельные угодия, межевые линии, линии крепостных стен, улиц, площадей. Формирование первых стандартов и требований по ФРПП применительно к земледелию (земельным угодиям) и градостроительству. Формирование первых представлений о Земле по ФРПП: форма — плоская, размер — Ойкумена, пространственное положение — антропоцентризм.
2	Геометрия Евклида, планиметрия, стереометрия, кривые Аполлония, поверхность сферы. Положение точки определяется двумя координатами (x, y).	Измерение и построение прямых линий и углов (прямолинейно-прямоугольная технология), географические и дорожные карты, городские планы, географическая и астрономическая система координат, Применение прямоугольных фигур в решении инженерных задач. *Средства*: мерная веревка, шест, землемерный крест, диоптра, хоробата, ватерпас, абак, пальцевый счет.	Линейная и площадная инфоструктура земельных угодий и городов (Древний Рим, Греция и т.д.), структурные линии, поверхности.Представление о Земле по ФРПП: по форме – шар, по размеру — данные Эратосфена, по пространственному положению – геоцентрическая система мира.
3	Аналитическая и дифференциальная геометрии; теория поверхностей; кривые второго и более высокого порядка; кривые двоякой кривизны; теория построения геодезических сетей; теория картографических проекций.Положение точки определяется тремя координатами (x, y, z).	Геодезический метод: построение геодезических (тригонометрических) сетей; создание государственных опорных сетей.Топографический метод: топографические съемки местности; топографические карты, атласы; трехмерные системы координат; геодезическая и гринвическая системы координат; декартовые, референцные системы СК; трехмерное (Евклидово) пространство. *Средства*: оптико-механические инструменты (теодолит, нивелир, кипрегель, мензула, астролябия, тахиометр); метод логарифмов; счеты, арифмометры.	Земной эллипсоид, геоид, уровенные поверхности.Представление о Земле по ФРПП: по форме – эллипсоид; по размеру – данные Кларка, Бесселя, Красовского; по пространственному положению – референц-эллипсоиды.
4	Геометрия пространств различной кривизны и размерности; топологические поверхности.Положение точки определяется четырьмя координатами (x, y, z, t).	Электронные и информационные системы измерений, моделирования и контроля метрики; космические методы; дистанционное зондирование и сканирование; координатизация земного и околоземного пространства; четырехмерная система координат (пространство-время); базы геопространственных данных; электронно-информационные цифровые карты, атласы и др.Средства: электронно-информационные цифровые средства измерений, моделирования и контроля метрики; построение ФАГС	Околоземное пространство

Табл. 2 хорошо представляет и характеризует приведенные показатели языка геодезии прошлых и формируемой (четвертой) парадигм. Приведенное понятийно-терминологическое множество соответствующего периода показывает (табл. 2), что геодезия как в прошлом, так и в настоящем находилась на передовых позициях научно-технического прогресса. Язык геодезии создавался на протяжении тысячелетий знаменитыми учеными, величайшими мыслителями. Перечень их имен, приведенный в работе [5], говорит о значимости геодезии для общества во все исторические времена.

Основу востребованности геодезии в развивающемся обществе в научно-техническом и хозяйственном (экономическом) прогрессе составляет предметная основа геодезии. Окружающий мир и происходящие в нем события требуют постоянной их оценки по ФРПП. Главные отрасли развития государств во все времена требовали использования в том или ином объеме геодезических работ. В прошлом это были земледелие [3], градостроительство [2], инженерное дело и военные действия [1]. Во всех этих процессах геодезия принимала основное участие на всех исторических этапах. Это достаточно подробно описано в книгах по истории геодезии. На трех предыдущих этапах ключевой характеристикой (предметной) было слово геометрия. На новейшем этапе развития геодезия вышла за рамки классической геометрии (фактически это произошло в ХХ веке).

В основе обновленной развивающейся системы геодезических знаний лежит целостность, которая требует нового научно-методического обоснования. В этой целостности, вполне отвечающей языковому полю геодезии, реализуются на современном уровне три важнейшие задачи, определяющие геодезию в целом: измерение, моделирование и контроль геодезической метрики (ФРПП) объектов и явлений окружающего мира применительно к соответствующим структурным элементам.

В тоже время, естественно, существует некоторая неопределенность в плане ФРПП. Вполне понятно, что формой, размерами, пространственным положением характеризуется любая часть, элементы окружающего мира. Геодезия имеет дело с объектами и явлениями, относящимися к третьему блоку триады (рис. 1), причем геометризованных, т.е. представленных с помощью СЭ.

Если под геометризацией понимать представление объектов и явлений с помощью СЭ и получение в какой-либо форме и виде их геодезической метрики, то в этом случае геодезию можно кратко определить как науку о геометризации объектов и явлений окружающего физического пространства.

Следует уточнить еще одно обстоятельство. Форма, размер и пространственное положение могут быть определены с помощью координат, если координатизированное пространство содержит данный структурированный объект (выраженный через СЭ). Все геометрические параметры, характеристики, в том числе ФРПП, данного объекта могут быть определены и выражены через координаты. Именно по этой причине в работах [1, 3, 4, 6] геодезия в частности определялась как наука о геометризации и координатизации объектов и явлений окружающего пространства.

В каждой науке важное значение приобретает язык определений как в целом науки, так и ее частей. Естественно, что основу определений составляют их предметные выражения через термины и понятия. Вместе с тем, в этих определениях должен соблюдаться некий уровень абстрактности и обобщенности. Последнее важно и потому, что ими должна быть охвачена вся сфера научных и профессиональных знаний. Поэтому в определения необходимо включать понятия, отвечающие (в смысловом плане) всему историческому времени. В тоже время понятия и термины должны отражать всю современность геодезии и некую сущность будущего. В какой-то мере определения находятся вне конкретного времени. Поэтому язык определения, естественно, должен иметь такой уровень абстрактности и обобщенности, такие термины, которые позволяют охватить всю систему знаний без исключения.

Приведенные три определения геодезии вполне отвечают перечисленным требованиям. Понятно, что в определении должна отсутствовать конкретность, например в виде «фигура Земли», «гравитационное поле», «метод топографии» и т.д. Эта конкретность нарушает связь времен, исключает преемственность и непрерывность в системе развивающихся геодезических знаний. Конкретность в понимании и объяснении геодезии может присутствовать или в качестве примера, или для подчеркивания каких-либо особенностей науки.

Если говорить об ограничениях (в плане ФРПП), то они зависят от СЭ. Введение постулатов [7] применительно к СЭ, отражающих характерные особенности научного знания, показывают специфичность геодезии, ее языка, а также линии разделения со смежными науками.

Прошлое в системе знаний составляет только часть настоящего, а вместе они – некую долю будущего. Но их связующей основой и стержнем развития является предметность науки.

На каждом последующем этапе язык науки становится богаче, разнообразнее, содержательнее, глубже и объемнее. Но вместе с тем он сохраняет понятия, термины, несущие в себе предметную суть науки геодезии. Понятно, что определения приобретают более глубокую и обширную сферу профессиональных и научных знаний. Автор полагает, что предложенные варианты определений геодезии вполне отвечают вышеприведенным условиям и требованиям.

Литература

Тетерин Г. Н. История геодезии (до XX в.). – Новосибирск: изд. ООО «Альянс-Регион». – 2008.
Тетерин Г.Н. История геодезии в градостроительстве и возведении сложных сооружений. Новосибирск: Сибпринт, 2003.
Тетерин Г.Н. История межевания, землеустройства и земельного кадастра. Новосибирск: Сибпринт, 2007.
Тетерин Г. Н. Феномен и проблемы геодезии. – Новосибирск: изд. СГГА, 2009.
Тетерин Г. Н., Синянская М. Л. Биографический и хронологический справочник (Геодезия до ХХ в.). – Новосибирск: изд.Сибпринт, 2009.
Тетерин Г. Н. История геодезии – двадцатый век (Россия, СССР). — Новосибирск: изд. Манускрипт, 2010.
Тетерин Г.Н. Теоретические и методологические основы современной геодезии.//Геодезия и картография, 2011.-№1.