高斯遗产
天文学家、数学家和大地测量学家卡尔·弗里德里希·高斯(Carl Friedrich Gauss)于150年前去世。他以其对数学的贡献而闻名，但在GIS环境中更直接的兴趣是他确定大地水准面形式和大小的工作，以及他对汉诺威(现在是德国的一部分)调查的基础的贡献。最令人印象深刻的是这样一个故事:一位老师希望能有一个安静的小时，他让学生从1到100相加;在很短的时间内，高斯通过计算(1+100)+(2+99)+(3 + 98)…= 50 * 101得到了5050的答案。
这个故事完美地说明了有史以来最优秀的科学家之一的方法。仔细确定什么是重要的(这里是数字1到100的集合)，忽略无关的(这里是数字的顺序)，并推导出一个普遍有效的规则，该规则规定了从1到n等于n 2的所有整数的和(n+1)。
高斯(与勒让德同时)发明了“最小二乘平差”方法，并于1801年应用它重新发现了小行星谷神星(Ceres)。高斯可以利用当时可用的少量且不完美的观测数据来计算轨道的要素，结果发现这颗行星的位置非常接近他预测的位置。高斯使用同样的最小二乘平差方法来确定汉堡天文台到Göttingen(他在那里担任天文学教授)之间的距离，并用于一阶三角点的平差。在这项工作中，他发现了令人惊讶的巨大的垂直偏转，这促使他后来发展了潜在理论。
他发明的天芥菜给我留下了特别深刻的印象:一种将阳光反射到远处观察者的仪器，帮助他将仪器精确地对准这一点的方向。高斯找到了一个几何解，即两个完全成直角的镜子，使得从太阳射入观测者a的眼睛的光和射入远处观测者B的光形成一条直线。基于这一原理的仪器可以在野外建造和调整到校准仪器所需的精度，精确地将阳光反射到60英里外的一个点!值得注意的是，他的目标是描述一个数学原理，这个原理可以用来建立一个有用的工具，而不仅仅是得到数学证明。这个乐器是由当时的乐器制造者制造的，并在1869年的一本教科书中展示过。
工程科学要产生最有用的结果，首先要有深刻的实践经验，然后进行彻底的分析，去掉所有不相关的细节，从而找出问题的核心。然后，一个泛化的解决方案可能变得容易，它不仅解决当前的问题，而且解决许多未来的问题。Gauss所展示的艺术是最彻底的分析，将他引向更高层次的抽象，从而得出比之前更普遍的解决方案;的确，他的许多研究结果至今仍在沿用。
