Geodezja zajmuje się badaniem i opisywaniem kształtów, rozmiarów i położenia powierzchni Ziemi oraz obiektów znajdujących się na naszej planecie. W tym celu wykorzystuje różne metody pomiarowe, w tym satelitarne, tachimetryczne i fotogrametryczne. To ogromny postęp od czasów starożytnych, kiedy ludzie zaczęli odczuwać potrzebę dokładnego pomiaru w związku z budową zamków, świątyń czy systemów irygacyjnych w rolnictwie.
Geodezja to dyscyplina naukowa i dział techniki zajmujące się opisywaniem powierzchni ziemi i Ziemi. Opis ten określa wymiary, kształt i wzajemne położenie różnych obiektów znajdujących się na powierzchni ziemi oraz kształt i wymiary Ziemi jako planety.
Historia geodezji sięga czasów, gdy człowiek zaczął dążyć do oznaczania gruntów, które uznał za swoje. Z biegiem wieków wykorzystywał coraz to nowocześniejsze technologie pomiarowe. Innymi narzędziami posługuje się dziś geodezja wyższa, która zajmuje się pomiarami Ziemi w przestrzeni kosmicznej, a innymi niższa obejmująca pomiary o promieniu do 15,6 km.
Technologie geodezyjne w przeszłości
Już około 3000 roku p.n.e. prowadzono pomiary przy budowie piramid czy wytyczaniu granic pól uprawnych po powodzi Nilu. Egipcjanie wykorzystywali do tego celu proste przyrządy pomiarowe, takie jak linie, poziomice, sznury miernicze, drewniane kątomierze i piony.
Geodezja starożytna łączona jest z nazwiskami mędrców, o których współcześnie uczą się nawet uczniowie szkół podstawowych na całym świecie. Byli to m.in. Tales z Miletu, Anaksymander oraz Pitagoras, którzy zajmowali się również doskonaleniem narzędzi pomiarowych. Eratostenes obserwował cienie rzucane przez kij w różnych miejscach o tej samej porze dnia i obliczył, że Ziemia jest kulą o obwodzie ok. 40 tys. km.
Znaczenie geodezji w starożytnej Grecji wynikało głównie z potrzeby prowadzenia pomiarów związanych z projektowaniem i budową domów mieszkalnych, świątyń i innych ważnych obiektów. Rzymianie używali takich narzędzi, jak chorobat (do pomiaru poziomu) i odometr (miernik odległości), które pozwalały na precyzyjne planowanie oraz budowę dróg i akweduktów.
Rozwój nauk geodezyjnych
Geodezja w średniowieczu stała się ważnym narzędziem w planowaniu i budowie zamków, katedr i miast. Dzieła starożytnych geodetów dostępne były tylko mnichom w klasztorach. Szybszy rozwój tej nauki następował na Bliskim Wschodzie, gdzie Levi ben Gerson zbudował laskę Jakuba, proste narzędzie do pomiarów astronomicznych i geodezyjnych. Żeglarze zaczęli wtedy na większą skalę używać kompasu, który wynaleźli Chińczycy.
Geodezja w renesansie wybuchła wynalazkami po okresie średniowiecznego zastoju. Geniusz tamtych czasów Leonardo da Vinci opracował różne przyrządy pomiarowe, co przyczyniło się się do dokładniejszych pomiarów i map. Leonardo Digges skonstruował kątomierz umożliwiający mierzenie kątów poziomych i pionowych. Dzięki postępowi w nawigacji morskiej możliwy był rozwój mapowania nowych kontynentów i w odkrywaniu nowych ziem. Wynalazki takie, jak teleskop pozwoliły na dokładniejsze pomiary kątowe, co z kolei przyczyniło się do rozwoju geodezji jako nauki.
Pierwszą książką w języku polskim o geodezji była wydana w 1566 roku „Geometria to jest miernicka nauka” Stanisława Grzepskiego. W 1610 matematyk Jan Brożek, autor dzieła „Geodesia distantiarum”, założył na Uniwersytecie Krakowskim pierwszą w Polsce katedrę geodezji.
Od XVII wieku geodezja stała się dziedziną nauki, której postęp był możliwy dzięki takim naukowcom, jak Edmund Halley i Jean Picard. W XIX wieku była wykorzystywana dla rozwoju przemysłu i inżynierii, w tym budowy dróg, kolei i kanałów oraz ustalania granic między państwami i tworzenia map nieruchomości. W XX wieku geodeci sięgnęli po technologie satelitarne i drony, co umożliwiło dokładny pomiar ziemi oraz rozwój mapowania terenu z dokładnością do kilku centymetrów.
Współczesne metody pomiarowe
Obecnie geodezja jest nauką wykorzystującą najnowocześniejsze technologie, takie jak systemy GNSS (Global Navigation Satellite Systems), skanowanie laserowe 3D oraz drony do precyzyjnych pomiarów i analiz. Te zaawansowane technologie pozwalają geodetom na dokładne mapowanie terenu, monitorowanie zmian środowiskowych, planowanie przestrzenne oraz wsparcie w wielu dziedzinach, m.in. energetyce, budownictwie, rolnictwie, górnictwie, turystyce i ochronie środowiska.
Systemy GNSS, w tym GPS umożliwiają dokładne określenie pozycji w każdym miejscu na powierzchni Ziemi. Wykorzystanie tych technologii pozwala na przeprowadzenie pomiarów zarówno w terenie otwartym, jak w obszarach zurbanizowanych. Technologia LIDAR (laserowa) umożliwia tworzenie precyzyjnych trójwymiarowych modeli terenu. Natomiast znane dziś szeroko z działań wojennych w Ukrainie drony ułatwiają szybkie i efektywne wykonywanie pomiarów w trudno dostępnych miejscach.
Analizy zdjęć lotniczych, satelitarnych czy wykonanych za pomocą dronów umożliwiają tworzenie map, modeli 3D oraz obserwację zmian zachodzących na powierzchni Ziemi, takich jak procesy erozyjne, zmiany pokrycia terenu czy urbanizacja.
Geodezja a astronomia
Satelitarne metody pomiarowe polegają na wykorzystaniu sygnałów emitowanych przez sztuczne satelity Ziemi do wyznaczenia pozycji anteny satelitarnej zestawu pomiarowego wykonawcy. Podstawowym systemem nawigacji satelitarnej jest amerykański NAVSTAR GPS.
Odbiorniki satelitarne mają w standardzie możliwość wyznaczania pozycji również z wykorzystaniem sygnałów satelitów rosyjskiego systemu GLONASS. Większość odbiorników satelitarnych jest przystosowana do odbioru sygnałów z systemów typu SBAS (Satellite Based Augmentation System), Galileo czy chińskiego Compassa.
