صورة الأرض

تعريفًا بالموضوع، يحمل مصطلح صورة الأرض الكثير من المعاني في علم المساحة (الجيوديسيا). يتحدد المعنى حسب كيفية استخدامه والدقة التي يُقاس بها حجم الأرض وصورتها. وأكثر هذه المعاني شيوعًا هو السطح الطبوغرافي الفعلي مع ما يتضمنه من مناطق مائية وأشكال أرضية متنوعة. وهذا، في الواقع، هو السطح الذي تُجرَى عليه القياسات الفعلية للأرض. لكنه لا يتناسب مع الحسابات الرياضية الدقيقة، لأن المعادلات اللازمة لوضع الانحرافات في الحسبان ستحتم استخدام مجموعة باهظة التكلفة من الحسابات. وبوجه عام، يهتم بالسطح الطبوغرافي خبراء الطبوغرافيا والهيدوغرافيا. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.

وفي هذا السياق، يشير المفهوم الفيثاغوري للأرض الكروية إلى سطح بسيط يسهل التعامل معه من الناحية الرياضية. ويُستخدَم في الكثير من الحسابات الفلكية والملاحية كسطح يمثل الأرض. ورغم أن الجسم الكروي شبيه بالصورة الحقيقية للأرض، ومُرضٍ لتحقيق الكثير من الأهداف، يرى علماء المساحة، المهتمون بقياس المسافات الطويلة على نطاق القارات والمحيطات، أنه من الضروري التوصل إلى صورة أكثر دقة. والتقديرات التقريبية الأكثر دقة تتراوح ما بين بناء صورة الأرض بأكمله كشبه كرة مفلطح أو مجسم إهليلجي مفلطح، إلى استخدام توافقيات دائرية أو تقديرات تقريبية محلية فيما يتعلق بالمجسمات الإهليلجية المرجعية المحلية. لكن مع ذلك، لا تزال فكرة سطح الأرض المسطح كافية لعمليات مسح المناطق الصغيرة، حيث تزيد أهمية الطوبوغرافيا المحلية عن انحناء الأرض. تُجرَى عمليات مسح اللوحات المستوية للمناطق الصغيرة نسبيًا، ولا يوضع انحناء الأرض في الحسبان. عند إجراء مسح لمدينة ما، يتم حساب حجمها كما لو كانت الأرض مستوية السطح. فمع هذه المساحات الصغيرة، يمكن تحديد المواقع بدقة من حيث علاقتها ببعضها البعض دون الوضع في الاعتبار صورة الأرض الكلي.

ومن جهة أخرى، في الفترة ما بين منتصف إلى نهاية القرن العشرين، ساهمت أبحاث علوم الأرض في تحسنات مذهلة في تحديد صورة الأرض بدقة. تمثلت الاستفادة الرئيسية لهذه الدقة المحسنة (والدافع وراء تمويل الأبحاث المتعلقة بها، خاصة من الجهات العسكرية) في تقديم بيانات حول الجغرافيا والجاذبية لنظم التوجيه بالقصور الذاتي في الصواريخ الباليستية. ساعد هذا التمويل كذلك في التوسع في الفروع المعرفية لعلوم الأرض، مما عزز من إقامة أقسام متعددة لعلوم الأرض في كثير من الجامعات، وتطورها.