1. Формата и размерите на Земята
В момента в геодезията, навигацията и други области на човешката дейност, където се изисква да се определи позицията на обектите в космоса, все повече се използват методи, базирани на използването на изкуствени спътници на Земята. Благодарение на висока точност, автономност, независимост от времето и времето на деня, бързина и простота на измерванията, сателитните технологии все повече изместват традиционните и стават основни.
Съгласно концепцията за по-нататъшно усъвършенстване на държавната геодезическа мрежа, приета от Федералната служба по геодезия и картография на България, то ще се извършва изключително чрез сателитни измервания.
Сателитните технологии имат широки перспективи в строителството - при създаване на геодезическа мрежа на етапа на проучване, при полагане на конструкции, изравняване и извършване на други работи.
1. Формата и размерите на Земята
1.1. Еволюцията на представите за формата и размера на Земята
Представите за формата и размера на Земята, съществували по различно време, бяха много различни, понякога просто фантастични, както например през Средновековието. Въпреки това идеята за сферичността на Земята е изразена повече от веднъж от много учени.
Древните индуси, вавилонци и гърци са смятали Земята за плоска или плоско-изпъкнала и че почива върху колони. За първи път идеята за сферичността на Земята е изложена вероятно от халдейските свещеници през 6 век пр.н.е. пр.н.е. Гъркът Фалалей направи същото изявление. Живял през VI век. пр.н.е. древногръцкият философ и математик Питагор твърди, че Земята, като „перфектно тяло“, трябва да има перфектната форма на топка, а неговият съвременник Парменид обяснява, че Земята няма никакви опори. Великият гръцки учен Аристотел в своя трактат "За небето" дава редица доказателства за сферичността на Земята.
Що се отнася до размера на земното кълбо, опити за измерване на Земята са правени повече от веднъж. Първото исторически надеждно измерване на Земята обаче е направено от древногръцкия учен Ератостен през 3 век пр.н.е. пр.н.е. Той забеляза, че в два египетски града, разположени на Нил, по едно и също време слънцето в Сиена (днешен Асуан) е почти в зенита си, докато в Александрия грее под ъгъл. Познавайки разстояниетоSмежду градовете (на фиг. 1, дъгата на сфератаAC) и измервайки ъгълаz(зенитното разстояние) с помощта на гномон, фиксиран в полусферична купа, Ератостен изчислява радиуса на ЗемятаR:R= (180° S)/(),z= .
Тъй като разстоянието между градовете по това време се измерва на етапи, сега не можем да кажем колко точен е резултатът от измерването на Ератостен. Гърците наричат етап разстоянието, което човек изминава със спокойна стъпка от момента, в който ръбът на слънцето се появи над хоризонта до момента, в който се появи целият диск, което е приблизително 158 - 185 м. Съвременните изчисления, извършени с тези приблизителни стойности, дават резултатR= 6 311–6 320 km, което трябва да се счита за доста задоволително, тъй като сега приемаме радиа нас от Земята като 6 371 км.
Ориз. 1. Определяне на радиуса на Земята от Ератостен
През Средновековието развитието на цялата наука, включително геодезията, е в застой. Църквата и Инквизицията обявиха напредналата идея за Вселената за ерес. Интересът към геодезията се появява отново през Ренесанса. Известни пътувания по света през периода на Великите географски открития потвърдиха емпирично, че Земята е сфера.