地圖編制

[拼音]：Gaosi

[英文]：Carl Friedrich Gauss (1777～1855)

德國著名數學家、物理學家、天文學家和大地測量學家。1777年4月30日生於不倫瑞克，1855年2月23日卒于格丁根。高斯1792年進入高等學校研究牛頓(I.Newton)、尤拉(L.Euler)和拉格朗日(J.－L.C.de Lagrange)等的著作。1795～1798年在格丁根大學深造。1799年以論文《代數學基本定理的重新證明》獲得黑爾姆施泰特大學博士學位。1807年起任格丁根科學院院士，並被聘為格丁根大學數學和天文學教授，兼任格丁根天文臺臺長，直至逝世。

高斯對大地測量學的發展作出了卓越的貢獻，解決了一系列理論問題和實踐問題。早在1794年，他首創了最小二乘法理論，並應用於穀神星（小行星1號）軌道和星曆的計算。1809年在題為《圍繞太陽沿圓錐曲線軌道公轉的天體的運動理論》一文中，正式發表了最小二乘法理論。隨後在1815～1826年期間，陸續發表了關於這一方面的幾篇論文，使最小二乘法應用於測量平差的問題大部分得到了解決，極大地推動了19世紀大地測量的發展。

高斯在天文學方面的貢獻也促進了大地天文學的發展。1805～1807年他創造了用迭代過程計算天體軌道的新方法，以代替過去慣用的內插法。1808年提出了太陽等高測時法、太陽近中天高度測緯度法和月掩星測經度法。以後又提出同時測定時間和緯度的多星等高法，迄今仍然得到廣泛應用。

高斯也致力於地球形狀和大小的研究。1792～1797年法國為確立米制所進行的子午圈弧度測量(敦刻爾克-巴塞羅那)結束後，他立即利用這次測量結果推算地球扁率，並於1799年發表了他的推算結果。他指出由短弧測定地球扁率是不可靠的，希望把各國的弧度測量連線起來，成為一個整體。

高斯是橢球面大地測量學的開拓者。他對微分幾何和曲面理論作了深入研究，以此為基礎於1822年首創了將橢球面投影到平面上的正形投影法，解決了在有限區域內保持投影后的圖形同原圖形相似的問題，並因此於1823年獲得丹麥科學院獎金。在1827年發表的《曲面通論》中，他進一步發展了微分幾何學，並研究了由大地線構成的橢球面三角形的解算方法。他所提出的大地位置計算中緯度公式，迄今仍是解算中等距離大地測量主題的主要方法之一。

高斯於1820～1830年期間，以全部精力領導漢諾威王國的子午圈弧度測量(丹麥弧度測量的繼續)，而且親自參加野外作業和計算工作。為了解決實踐中遇到的問題，他發明了回照器，用於白天進行角度觀測；提出了觀測角度的新方法，經過他的學生施賴貝爾(Schreiber)作了若干修改，稱為施賴貝爾測角法，迄今仍用於精密角度觀測。他首創的正形投影法，為以漢諾威子午圈弧度測量為基礎的地形測量提供了平面座標系。這次弧度測量共測定了2578個三角點，這一巨大的平差計算工作實際上是他完成的。

1832年，高斯首次提出測定地磁場強度的絕對法。1839年他又提出將球諧函式分析方法應用於地磁場的研究，得出了地磁場的數學表示式，奠定了地磁學的數學物理學基礎，並由此肯定了地磁場的主要部分來源於地球內部。