É arrivato adesso il momento di inquadrare il teodolite e il tacheometro all'interno dell'ambito scientifico in cui vengono utilizzati: la geodesia.
La geodesia é una branca della topografia, la scienza che ha come scopo la determinazione e la rappresentazione metrica della superficie fisica della terra, detta anche superficie topografica.
Il suo nome deriva dal greco γεωδαισία, parola composta da γῆ «terra» e tema di δαίω «dividere». Originariamente, la geodesia era infatti l'arte di "dividere i terreni", mentre oggi si é affermata come la scienza che studia le forme e le dimensioni della terra, oltre che il suo campo gravitazionale. In base ai metodi utilizzati, si può distinguere: geodesia geometrica, geodesia teoretica/dinamica, geodesia gravimetrica, geodesia astronomica e geodesia spaziale.
Il teodolite e il tacheometro operano all'interno della geodesia geometrica, disciplina dalle origini antichissime: già nel IV sec. a.C. si eseguirono le prime misurazioni di archi di meridiano di cui si hanno notizie certe. In seguito, perfezionando i metodi utilizzati, si riuscirono ad ottenere risultati dal valore scientifico sempre maggiore, citando ad esempio Posidonio che nel III secolo a.C. riuscì ad approssimare la circonferenza terrestre a 240.000 stadi olimpici, pari a 44.400 km. Bisogna giungere fino al 17° sec. per osservare la nascita della moderna geodesia geometrica con l'introduzione del metodo della triangolazione e della geodetica per la misurazione degli archi di meridiano e di parallelo terrestri. Un ulteriore perfezionamento di tale disciplina provenne dall'applicazione del cannocchiale. L'evoluzione finale della geodesia geometrica si ha, infine, con l'introduzione della trilaterazione al posto della triangolazione, avvenuta negli anni 1960 con l'avvento di geodimetri, tellurometri ed altri strumenti.
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