Начав с  открытия Антарктиды,  геодезисты Казанского  университета    добрались до Луны и Фобоса.

 

Ровно  100 лет назад, 15 марта 1919 года, в нашей стране была создана государственная картографо-геодезическая служба.

Именно тогда перед геодезистами, топографами, учеными была поставлена серьезная задача, связанная с картографированием нашей страны.

Представители кафедры астрономии и космической геодезии рассказали об астрономо-геодезические исследованиях, которые в  Казанском федеральном университете проводятся   уже более   200 лет.

Одним из первых развивать это направление в Поволжье стал  Иван Михайлович Симонов – участник  Первой русской антарктической экспедиции под руководством Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева,  профессор,  ректор Казанского университета (1846 – 1855 гг.) Напомним, что 2019-й объявлен Годом Ивана Симонова в КФУ.

«Еще в 1814-м, получив звание адъюнкта,  двадцатилетний Иван Симонов начал преподавать в университете астрономию и геодезию. Во время  кругосветной  экспедиции на  кораблях «Восток» и «Мирный» по южным морям, открывшей в 1820 году Антарктиду,  Иван Михайлович Симонов в основном занимался астрономо-геодезическими  наблюдениями с целью определения координат точек маршрута  экспедиции и значений склонения магнитной стрелки в этих точках. Накопленный опыт полевых астрономо-геодезических и магнитных наблюдений ученый позже использовал в путешествии 1828 года  по Казанской, Симбирской и Оренбургской губерниям, предпринятом для определения положения городов, таких как Лаишево, Тетюши, Чистополь, Спасск, Симбирск, Самара, а также высот гор и падения рек», – рассказал профессор кафедры астрономии и космической геодезии Института физики Казанского федерального университета Рафаэль Кащеев.

Отмечая вклад ученых Казанского университета в развитие отечественной геодезии и картографии, Рафаэль Александрович сказал, что с  1884 по  1915 год астрономо-геодезистами Казанского университета  была проделана серьезная  работа, имеющая огромное значение  для изучения фигуры геоида и распределения аномалий силы тяжести на европейской части Российской империи.

«В 1884 году Русское географическое общество организовало комиссию по изучению распределения  силы тяжести на территории России. С этого времени все гравиметрические наблюдения проводились по единому плану вдоль заранее установленных меридианов и параллелей. Целью было  определение сжатия и уточнение фигуры Земли. Измерения силы тяжести сопровождались астрономо-геодезическими наблюдениями для определения широты и долготы гравиметрических пунктов. Благодаря усилиям казанских ученых к 1915 году по отношению к городской обсерватории Казанского университета было определено 55 гравиметрических пунктов, в результате чего Казань стала опорным пунктом для измерений силы тяжести в центре и на востоке России, – пояснил ученый. – Директор одновременно двух университетских астрономических обсерваторий, профессор Дмитрий Иванович  Дубяго  тогда с гордостью сказал: «С этими определениями сеть казанских гравиметрических станций раздвинулась почти на половину России»».

Сегодня геодезия и картография шагнули далеко вперед прежде всего  благодаря использованию глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).  ГНСС-технологии нашли широкое применение в геодезии, городском и земельном кадастре, они используются для инвентаризации земель, при строительстве инженерных сооружений, а также для наблюдения за их состоянием. В Казанском федеральном университете не только занимаются подготовкой специалистов в области геодезии и картографии (с 1930 года) и научными исследованиями, но и создают уникальные научные программные продукты.

О программе TropoGNSS, предназначенной для мониторинга параметров атмосферы и движений земной коры, рассчитываемых по измерениям сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, рассказал ее разработчик, научный сотрудник научно –исследовательской лаборатории «Космическая геодезия»  КФУ Владислав Калинников.

«Наше приложение является одним из немногих примеров российских научных программных продуктов в нашей сфере. В TropoGNSS реализован абсолютный метод обработки данных ГНСС, называемый технологией PPP (Precise Point Positioning). Эта технология предполагает получение высокоточных результатов по данным одиночной станции. Применяемый в программе алгоритм основан на сравнении длин геометрического и фазового пути радиоволн от спутников ГНСС до наземного приемника. Уравнивание измерений производится с помощью фильтра Калмана», – сообщил нам Владислав.

В настоящее время приложение поддерживает обработку данных американской системы GPS, российской системы ГЛОНАСС и европейской системы Galileo.

«Наша технология – единственная в России, позволяющая определять содержание водяного пара в атмосфере с высоким разрешением и при любых погодных условиях, – заметил Калинников. – Эти данные нужны для климатических  исследований, построения прогнозов  погоды. Изменения высокоточных координат, получаемых с помощью технологии PPP, реализованной в TropoGNSS, могут быть использованы для изучения состояния зданий и сооружений».

Так, например, ученые кафедры астрономии и  космической геодезии КФУ ,  используя  TropoGNSS, отслеживают состояние плотины Саяно-Шушенской ГЭС, их задача – своевременно выявлять критические деформации плотины, которые могут привести и к катастрофе. Об этом сообщил  доцент кафедры астрономии и космической геодезии Ренат Загретдинов. Он также сказал, что   современная высокоточная система спутникового ГЛОНАСС/GPS мониторинга земной поверхности установлена в  районе Ашальчинского месторождения сверхвязкой нефти, расположенного на юго-востоке Татарстана. Эта система создана совместно ТГРУ «Татнефть» и Малым инновационным предприятием «НПК ГЕОПОЛИГОН КФУ».

Конечно,  геодезисты   и картографы КФУ в своей работе используют не только глобальные навигационные спутниковые системы. В Казанском университете разрабатывается геодезический измерительный комплекс на основе беспилотного летательного аппарата. Он позволит  определять  параметры самых сложных  зданий и сооружений в режиме реального времени и с высокой точностью. При  помощи него  можно будет не только производить съемку для создания обмерочных чертежей фасадов зданий, но и делать 3D-модели различных сооружений  и объектов, в том числе очень высоких и тех, которые измерить стандартными наземными средствами по каким-либо причинам невозможно. Комплекс может быть использован  для определения объемов перемещённых грунтов из карьеров, определения объемов и деформаций  резервуаров.

Интересно, что представители Казанского федерального университета не только активно изучают  нашу планету, но и планируют принять участие в освоении Луны и Фобоса. Чтобы космический аппарат не разбился при высадке на поверхность  того или иного небесного тела, нужно знать его рельеф. Студенты и магистранты кафедры астрономии и космической геодезии уже построили   несколько  3D-моделей участков поверхностей естественных спутников Земли и Марса.