Проф. д.т.н. инж. Георги Димитров: Геодезията на бъдещето ще бъде по-сложна, по-интересна и повече интердисциплинарна

Мартин Славчев Инж. Димитров, как започна Вашата професионална и научна дейност в областта на геодезията? Роден съм на 12 септември 1940 г. в с. Поляна, Ямболско. Завърших основното си образование в родното си село и гимназия в Ямбол през 1959 г. с отличен успех и награда. През 1959 - 1961 г. отбих редовна военна служба също в Ямбол. Висше образование получих в София, във Висшия инженерно-строителен институт (ВИСИ), по-късно преименуван на ВИАС, сега УАСГ. Бях приет през 1961 г. в специалност „Геодезия, фотограметрия и картография“. Завърших университета през 1966 г. с отличен успех и като млад специалист постъпих на работа в Научноизследователски и проектно-проучвателен институт „Енергопроект“, където работих 3 години на длъжност проектант. През това време участвах в осъществяването на някои големи обекти: хидроенергийната каскада „Белмекен - Сестримо“, Западната Рилска деривация, ТЕЦ „Свищов“, ТЕЦ „Марица-изток“, ТЕЦ „Варна“, язовир „Камчия“, химкомбината и новия содов завод в Девня и др. Предложил съм и съм внедрил две рационализации, за които получих награда. Разработил съм проекти за геодезическо следене на свлачищни явления и деформации на големи съоръжения и строителни конструкции. Организирал съм и провеждал прецизните геодезически измервания на посочените обекти и съм извършвал обработката и интерпретацията на резултатите от тях. През юни 1969 г. постъпих на работа в Научноизследователския институт по геодезия и картография, където 3 месеца след това чрез конкурс бях избран за научен сътрудник. Там работих до 1975 г. Под мое ръководство и лично участие бе организирана Националната станция за наблюдения на изкуствени спътници на Земята (НСНИСЗ) в с. Плана, за което бях награден със значка и диплом от Министерството на строителството и архитектурата. С НСНИСЗ България е участвала в редица международни програми по космическа или спътникова геодезия. По този начин съм определян като един от основоположниците на тази модерна технология у нас. Каква е Вашата оценка за нивото на образованието и квалификацията в областта и каква е тенденцията на българската и световната практика? Добре известно е, че приложната и висшата геодезия са едни от най-старите професии. Достатъчно е да споменем работите на древния учен Ератостен, който в III век пр.н.е. първи в историята е определил размерите на Земята. Важно е да се отбележи, че при реализацията на всеки строителен проект геодезистите идват на полето още при проучване, трасиране границите на обекта. Те надзирават работата през целия процес и след контролните геодезически измервания на преместванията напускат последни. Сред науките за Земята единствено геодезията дава резултатите от изследванията като числени величини, описващи изучаваните явления. При геологията или геофизиката случаят не е такъв. Ето защо на най-важната научна организация – Международната геодезическа асоциация (IAG), беше възложено от Международния съюз по геодезия и геофизика да лансира глобален проект IGGOS (Интегрирана глобална геодезическа наблюдателна система), която да интегрира всички видове дисциплини, включително геодезия, геодезическа астрономия, спътникова геодезия, физическа геодезия и гравиметрия, и да даде една обща интерпретация на всички настоящи въпроси. След изстрелването на първия спътник на Земята през 1957 г. в САЩ и другаде се появи необходимост от специалисти по определяне на гравитационното поле за изчисление на спътникови орбити. Оказа се, че геодезистите имат необходимите теоретически познания по гравиметрия, за което те получиха допълнителни задачи. Разбира се, винаги се намират хора, които мислят, че когато идва нов метод, то всичко може да се направи с него и класическата геодезия повече не е нужна. Поради това тази наука беше обявявана за мъртва много пъти, но само за да възкръсне след това. Успехите на спътниковата геодезия подтикнаха някои учени да твърдят, че класическата наука, в т.ч. гравиметрията, не е необходима повече, а всичко може да се направи по-добре с помощта на спътниковата геодезия. Сега ставаме свидетели на подобни твърдения от страна на някои поддръжници на GPS, които искат да обявят тази система за всесилна. Истина е, че GPS революционизира геодезията и в много приложения заменя ефективно класическите методи. Скоро обаче се оказа, че бъдещето изисква комбиниране на спътниковите и наземните методи. Гравитационното поле определя отвесната линия и ниво на повърхнините. То взема участие в почти всеки случаи, когато GPS се комбинира с други геодезически измервания - от теодолита до инерциалната система. За хидроинженерите водата ще продължава да тече според гравитационното поле, поради което използването на GPS измервания за такива технически цели няма да бъде тривиален проблем. Същото се отнася и за тунелното строителство. В действителност GPS измерванията спират на входа на тунела и се продължават от класическите измервания с теодолит, а в бъдеще - може би с инерциална система. Съвременната геодезия използва математика, физика, информатика и високи технологии в безпрецедентно широки граници. Значи ли това, че математикът, физикът или инженерът технолог ще се занимават наистина с геодезия, а геодезистите ще са „живи вкаменелости“, останали от времето, когато всичко е било много пo-просто, и съвсем скоро ще се превърнат в изчезващ вид? Отговорът е не. Като наука за фигурата на Земята и нейното гравитационно поле геодезията ще запази своите собствени права. Как влияят технологиите върху развитието на геодезията? Несъмнено почти всички технически клонове претърпяват понастоящем революция, причинена от драстичното развитие на електрониката и свързаните с нея компютърни науки. Новите технологични условия в геодезията повишават и инициират също така предизвикателства пред университетските специалности - старите методи и технологии, използвани години наред, сега са заместени от нови по-икономични и по-автоматизирани, главно спътникови. Нараства точността на геодезическите определения (местоположение, геодинамични параметри, предаване на време, гравитация, геоидни височини и т.н.). Компютризират се и се автоматизират почти всички наблюдателни и изчислителни процедури. Интегрират се различни наблюдателни методи. Предаването на информация става бързо, в реално време. Новите технологии водят до технологична революция в геодезията. Първостепенна роля има широкото приложение и развитие на спътниковите методи и в частност тези на Глобалните системи за определяне на местоположения. Резултатите от тях са на разположение или в режим на последваща обработка, или в реално време. В действителност определянето на прецизни местоположения с използване на ръчни GPS приемници изглежда ще стане в близко бъдеще единственият начин за добавянето на нови референтни моменти за някои видове геодезически практически работи. Ще бъде много по-евтино и по-бързо да се фиксира една референтна точка, разположена в необходимата близост. Съществуващите цифрови карти на цялата територия на развитите страни ще задоволи повечето от настоящите нужди. Важно е да се подчертае, че всички понастоящем използвани геодезически методи са напълно автоматизирани. Разстояния, превишения, координати на точки, траектории, даже понякога и ъгли сега се измерват електронно. Класическите оптически теодолити и нивелири практически се използват съвсем рядко и са заместени от електронни теодолити, електронни тахиметри, и тотални станции, автоматични нивелачни инструменти, GPS приемници. Обобщеният извод е, че всички тези факти, разсъждения, размишления и прогнози доказват реалното настъпване на технологична революция, породена и предизвикана главно от спътниковите методи, автоматизацията (компютризацията) и широкото приложение на географските информационни системи. Какво е значението на данните, които се осигуряват от перманентните GPS станции с интегрирано непрекъснато обслужване? Това е важен въпрос. Перманентните служби, поддържани понастоящем, засягат главно или геодинамичните изследвания, включително мониторинг на стабилността на геодезическите системи, или установяването и поддържането на навигационни такива. Перманентните GPS станции изпращат своите наблюдения в дефинитивни временни интервали към регионални и световни центрове за данни. IGS използват GPS измервания за извеждане на прецизни спътникови орбити, станционни координати с най-висока точност и вектори на преместване на станциите, както и информация за йоносферата и тропосферата. Гъстата мрежа от перманентни GPS станции, която бе установена през изминалите няколко години и продължава да се разширява, ни предоставя нови възможности по отношение на геодинамичните изследвания не само на глобалните и регионалните, но и на тези с локален характер. Очевидно е, че GPS наблюденията ни осигуряват постоянно актуализиран материал, който е изключително ценен за геодинамични анализи. Сравнени с класическите методи, анализите на взаимните положения на точки, разположени на стотици и хиляди километри една от друга, са станали сравнително лесни. Стана възможно и да се извършва постоянен и точен мониторинг на движението на тектоничните единици и континенти, както и да се потвърдят много геологични геодинамични хипотези. Нарастващите мрежи от перманентни GPS станции ни дават възможност да провеждаме подобно изследване в регионален и понякога и в локален мащаб. Ясно е също, че наблюденията на гравитационните изменения (временни вариации) силно подкрепят геодинамичните анализи и ни позволяват да формулираме по-прецизни прогнози. Така изследванията, набрани от перманентните GPS и гравиметрични приливни станции, стават базисни данни за всякакви геодинамични анализи. Има още един проблем, който се нуждае от обсъждане в нашите разсъждения върху геодинамичния анализ, а именно въпросът за използване на традиционни методи паралелно с модерните (спътниковите) наблюдателни. Очевидно е, че колкото по-бързо, по-прецизно и по-икономично спътниковата измерителна технология влезе в употреба, триангулачните методи (с ъглови и линейни измервания) почти напълно ще престанат да се използват, а линейните измервания ще бъдат значително ограничени. Също така ролята, която трябва да играе прецизната нивелация в съвременните геодинамични изследвания, изисква специална дискусия. Прецизното нивелиране обикновено е един от основните наблюдателни методи в традиционното геодинамично изследване. За да обобщим това, което беше казано по-горе, можем да направим следните заключения. Функцията на класическите геодинамични мрежи може да бъде поета от перманентните GPS станции, в които GPS наблюдения се провеждат и са предмет на текущи актуална обработка и анализ. Съвременният анализ на перманентните GPS наблюдения помага да се открият и следят както краткотрайните, така и дълготрайните явления, които се появят на станциите. Високата точност на съвременните наблюдателни методи ни позволява да изследваме отделните индивидуални явления (компоненти), а не само тяхното обобщено комбинирано влияние. Геодезическите измервания, които трябва да се извършват по класически измерителни методи, трябва да са предмет на специално внимателно обсъждане. Това се отнася в частност до линейните измервания с далекомери и до прецизните нивелачни. Те могат да бъдат използвани в локалните геодинамични мрежи с ограничени размери. Според Вас какви трябва да са новитe специфични задачи и задължения за университетските катедри и изследователски институти от гледна точка на настоящето положение във висшата и приложната геодезия? Тази тема засяга най-вече университетите и изследователските институти (катедри). Възникват въпроси за разглеждане и обсъждане от членовете на изследователския персонал. Във всеки случай съвременната геодезия като цяло е извън обсега на един-единствен човек. Необходими са специализация и експерти от други дисциплини - от астрономията през строителството до електрониката. Геодезическото образование трябва да дава солидна фундаментална подготовка и добър общ поглед, но най-вече - да подготвя за коопериране с други дисциплини. Преди университетското образование означаваше край на обучението. Натрупаните познания бяха достатъчни за работата през целия живот. Днес в геодезията, както в много други дисциплини, да се учиш е продължителен и динамичен процес, който не приключва с дипломата от университета. Геодезията на бъдещето ще бъде по-сложна, по-интересна и повече интердисциплинарна, но определено ще си остане геодезия. За да поддържат висок стандарт в практическите дейности и да изпълнят всички нови изисквания, университетските катедри и производствени институции трябва да разполагат с модерно оборудване, което е нужно да бъде непрекъснато осъвременявано и обновявано. Една подходяща система от GPS приемници, електронни тотални станции и тахиметри, кодови нивелири, няколко статични гравиметри от типа LCR или Scrintrex, по възможност абсолютни гравиметри, достатъчен брой компютри от ново поколение, съвременен софтуер – това е минимумът от оборудване, необходимо за съответната дейност на всяка университетска катедра или изследователски институт. За да достигне и развие ноу-хау, сръчност и познание по специализираните направления, научно-преподавателският университетски персонал трябва активно да участва във всички важни международни симпозиуми и конференции. Студентите е нужно да бъдат обучавани да използват най-модерните технологии. Трябва да се счита за нормално, логично и разумно университетите да са по-добре оборудвани с инструменти, отколкото производствените организации. Дипломираните студенти трябва да стимулират развитието на геодезическите технологии. Учебните програми по специализираните дисциплини е нужно непрекъснато да бъдат осъвременявани. Опитът показва, че вероятно ще е необходимо да премахваме или обновяваме около 15 – 20% от програмата всяка година. Повече внимание трябва да се обърне и на следдипломното обучение. Учебните програми е нужно да се подготвят от университетския персонал, а не от служители на производствените институции, защото преподавателите знаят много по-добре перспективите на бъдещото технологично развитие и не се влияят от „производствените отношения и пречки“. Учебните програми трябва да подготвят студентите по измерителните методи, които ще бъдат използвани поне в следващите 5 – 10 години, и да не се съсредоточават само върху начините и технологиите, прилагани в момента. Накрая бих желал да обърна внимание върху три факта, които според мен имат много важно значение за професията. Първият е за обратната връзка между преподаватели и студенти. Между лекторите за съжаление има и такива, за които учебната работа не е от първостепенна важност и затова те не се стараят да водят занятията на необходимата висота. А някои от тях не притежават и нужните преподавателски способности. Други нямат необходимите знания в съответната област. По тези причини студентите са неудовлетворени, много бързо у тях се формира разочарование и те губят интерес към образованието и затова отсъстват от занятията по определени дисциплини. „Този преподавател (независимо дали е професор, доцент или асистент) на нищо няма да ни научи“, казват често те. У тях остава само целта да получат диплома. От друга страна, преподавателите, особено добрите (от тях), се чувстват оскърбени от незаинтересоваността и отсъствията на студентите и учебните занимания придобиват формалeн характер. Те, дори и да имат необходимите способности, губят желание да се стараят. Лекторите казват: „Тези студенти или не искат, или не могат да бъдат обучени – аз защо трябва да се старая“. Всичко това води до понижаване на нивото на университетското образование. Друг факт, на който искам да обърна вниманието на всички - преподаватели, студенти, специалисти, е една непризната „технология“, която придобива все по-голямо разпространение. Става въпрос за Push Button Technology (Технология „Натисни копче”). Съвременните измерителни апаратури и инструменти са до такава степен модернизирани и усъвършенствани, че работата с тях наистина се свежда до натискане на съответното копче. Това обаче съвсем не означава, че операторът, който е обикновено инженер-геодезист, не трябва да познава по-подробно същността на измерителния процес и какви дейности се извършват при измерванията, какви условия трябва да се съблюдават и каква точност трябва да се получи. Искрено се надявам тази тенденция да не продължи прекалено дълго.