Что такое геодезическая дуга струве
Дуга Струве
Дуга Струве (Struve Geodetic Arc)
Дуга Струве – уникальный памятник науки и техники расположенный сразу на территории десяти европейских стран. Дуга представляет из себя цепь старых триангуляционных пунктов, протянувшихся на 2820 км, что делает его самым протяженным памятником в мире.
Сэкономь на путешествии!
Дуга, ориентированная с севера на юг, и следующая примерно вдоль 25-градусного меридиана восточной долготы, берет начало от «Пункта Фугленес», лежащего на побережье Баренцева моря, недалеко от норвежского города Хаммерфест (70° северной широты), далее следует на юг – еще через восемь стран Северной и Восточной Европы (проходит немного восточнее Хельсинки, Таллинна, Риги и Вильнюса, и существенно западнее – Минска и Киева, далее близ Кишинева), и заканчивается недалеко от побережья Черного моря, на крайнем юго-западе Украины, в районе Измаила – «Пункт Старо-Некрасовка» (45° северной широты).
История
Эти геодезические точки наблюдений были заложены в период 1816-1855 гг. Работы осуществлялись под руководством известнейшего российского астронома и геодезиста тех времен – Фридриха Георга Вильгельма (Василия Яковлевича) Струве, 1793-1864 гг., академика Петербургской АН, основателя и первого директора Пулковской обсерватории.
Самый северный пункт Дуги Струве, Хаммерфест, Норвегия
Непосредственно полевыми изысканиями занимался Карл Теннер, 1783-1859 гг., – военный геодезист, полковник, а впоследствии – генерал-лейтенант. Теннера сопровождала группа, состоящая из помощников, проводников и солдат.
Пункт «Точка Z» в России, на острове Гогланд
Таким образом, Струве произвел первое достоверное измерение большого сегмента дуги земного меридиана. Это позволило ему точно установить размер и форму нашей планеты, что стало важным шагом в развитии наук о Земле и сильно продвинуло вперед всю отрасль топографического картирования. По итогам своих исследований и по завершении всех расчетов Струве написал большой труд – «Дуга меридиана в 25°20′ между Дунаем и Ледовитым морем, измеренная с 1816 по 1855 гг.»
Точность тех расчетов оказалась просто поразительной – современная спутниковая «проверка» технологии, примененной Струве более 150 лет назад, дала ничтожное расхождение. Однако по тем временам это было не только наиболее точное, но и самое грандиозное градусное измерение Земли: ведь по широте покрывался огромный отрезок – примерно в 25 градусов (или 1/14 земной окружности). Результаты тех замеров еще на протяжении целого столетия (до появления спутниковых методов в геодезии, уже в середине XX в.) использовалась при расчетах параметров эллипсоида Земли.
Точки Дуги Струве
Первоначально «дуга» состояла из 258 геодезических «треугольников» (полигонов), примыкавших один к другому, и выстроенных с севера на юг в своеобразную «цепочку», с 265 основными триангуляционными пунктами, располагавшимися по углам этих «треугольников». Однако далеко не все из первоначальных пунктов были обнаружены в ходе специальных поисково-геодезических работ, предпринятых в последние годы при активном сотрудничестве ученых заинтересованных стран, и, кроме того, многие из них оказались сильно разрушенными. Поэтому в состав объекта Всемирного наследия были включены только наиболее хорошо уцелевшие пункты – всего 34 (в т.ч. в Белоруссии – 5 пунктов, на Украине – 4, в России – 2, в Молдавии – 1). Оба российских триангуляционных пункта располагаются на небольшом острове Гогланд в Финском заливе – это «Пункт Мякипяллюс» и «Точка Z».
Опорные точки этой триангуляционной сети были маркированы на местности самым разным образом, как-то: выдолбленные в скалах углубления, железные кресты, пирамиды из камней, или специально установленные обелиски. Часто такой пункт был отмечен кирпичом из песчаника, заложенным на дно ямы, или же это был гранитный куб с полостью, залитой свинцом, положенный в яму с булыжниками. В наши дни эта старинная маркировка обновляется, на старых триангуляционных пунктах устанавливаются особые знаки.
«Дуга Струве» – это поистине уникальный элемент Списка Всемирного наследия: во-первых, потому, что он единственный – во всем этом Списке – «затрагивает интересы» стольких государств (всего 10), во-вторых – потому, что до 2005 г. объектов в Списке, столь тесно связанных с проблематикой геодезии и картографии, – не было.
Монета «Дуга Струве»
29 декабря 2006 года Национальный банк Республики Беларусь выпустил серебряную монету «Дуга Струве». Номиналом 20 рублей, она была квадратной формы и имела вес 33,62 г. Но совсем не это прославило монету — вместо реальной протяженности Дуги 2820 км, на ней было указано 2880 км! Как только досадное недоразумение было обнаружено, монету немедленно изъяли из обращения, но это только подстегнуло к ней интерес нумизматов. Относительно небольшой тираж (всего 5 000 экземпляров) мгновенно разошелся. Сейчас монета с ошибочными данными считается раритетом и продается на аукционах за немалые суммы.
Путешествие по точкам Дуги Струве
В Беларуси Дугу увековечили несколькими памятниками. Так, о точке возле местечка Чекутск говорит черная стела высотой около 1,5 м, увенчанная 100-килограммовым «земным» шаром с контуром Беларуси. Через него проходит линия Дуги Струве с отметкой на белорусском языке «Чакуцк». Точно такие же стелы с надписями «Лясковичы» и «Асаунщы» вы найдете возле одноименных деревень. Пункт геодезических измерений в Чекутске особенно интересен. Его открыли всего несколько лет назад. Куб с крестообразной измерительной точкой, датированной 1825 годом, покоился в земле, на глубине около метра. Кстати, ученые утверждают, что, несмотря на временные изменения рельефа местности, разница между современными и старинными измерениями меридиана составила менее 3,5 см.
Геопортал Русского географического общества
Вы здесь
Дуга Струве – геодезическая сеть, заложенная и измеренная в период с 1816-1855 гг. под руководством первого директора Пулковской обсерватории, члена-учредителя Императорского русского географического общества Василия Яковлевича Струве. Она протянулась на 2820 километров от юга Украины до севера Норвегии и покрывает 1/14 окружности Земли. С её помощью были определены параметры Земли, её форма и размер, а точность измерений была подтверждена в XX в. спутниковыми методами.
Дуга Струве построена методом триангуляции и представлена сетью из 258 треугольников, каждый из которых имеет общую сторону с соседним. В их вершинах заложено 265 геодезических пунктов, тринадцать пунктов являются астрономо-геодезическими. Конечные точки дуги – самый северный пункт «Фугленес», расположенный на севере Норвегии рядом с городом Хаммерфест, и самый южный пункт «Старо-Некрасовка» на юге Украины в районе города Измаил. Во время проведения измерений она пересекала территории Российской Империи и Шведско-норвежской унии, поэтому в них участвовали не только отечественные, шведские и норвежские геодезисты с одобрения короля Оскара I.
Вся дуга разделена на две части:
Ч ертёж X. Лифляндские и Эстляндские треугольники, измеренные под управлением В.Я.Струве
Руководитель работ по измерению Дуги В.Я. Струве родился 15 апреля 1793 года в Дании, двадцать лет руководил Дерптской обсерваторией. С 1833 года принимал активное участие в разработке проекта и сооружении Пулковской обсерватории и впоследствии стал её первым директором. Под его руководством было проведено множество исследований, относящихся к астрономии и геодезии: помимо создания дуги, названной в его честь, он изучал двойные звёзды и составил их каталог, определил постоянную абберации света, а Пулковская обсерватория считалась одной из самых передовых для своего времени.
Помимо руководства обсерваторией, Струве был одним из учредителей и активным членом Императорского русского географического общества. Незадолго до своей смерти (23 ноября 1864) в 1862 году награждён Константиновской медалью ИРГО за измерение дуги меридиана, длина которой составила 25°20’8″, что делало её самой протяженной из всех градусных измерений XIX века.
Сейчас Дуга Струве пересекает 10 стран, а из 265 пунктов хорошо сохранилось только 34, включенных в список охраняемых объектов ЮНЕСКО. В России находится всего два пункта – «Мякипяллюс» и «Точка Z», который является связующей точкой между северным и южным звеном геодезической сети.
Дуга Струве: значение для мировой геодезии, географии, топографии
Путешествовать не получается совсем, поэтому я решила написать о чем-нибудь таком, где сама не была, но что мне интересно и сайту полезно (этакое «диванное» путешествие). Два вечера я ломала голову, начинала писать 3 разные статьи, но все не то. А тут раз – и геодезическая дуга Струве! Знаете, что это такое? И я не знаю, тогда поехали выяснять!
Геодезическая дуга Струве — наследие ЮНЕСКО
Геодезическая дуга Струве, или как ее по-другому называют «Русско-Скандинавская дуга» — исторический памятник, имеющий большое научное значение, отмеченное на мировом уровне. До наших дней сохранились 34 пункта этого грандиозного сооружения, которое в 2005 году включили в число объектов всемирного наследия ЮНЕСКО.
Для этого были весомые основания:
Истинная форма земного шара была установлена задолго до строительства проекта Струве. В 1730-1740 это удалось сделать при помощи метода триангуляции, дуг в Перу и Лапландии. Однако вопрос касательно размеров Земли не решили, так как они была не идеальной шаровидной формы. Существующие дуги характеризовались разной степени неточностями и не могли помочь в поисках решения. Провал Наполеона, результаты Венского конгресса и намерение определить согласованные интернациональные границы в Европе в 1815 году привели к крайней необходимости иметь точную информацию о Земле. Особенно это коснулось царской России. Александр I поручил эту задачу русскому ученому, астроному, основателю Пулковской обсерватории В. Я. Струве, обеспечив необходимыми ресурсами и средствами для строительства новой геодезической дуги. Сейчас очевидно, что это была первая ступень в развитии современной геодезической базы и топографических карт.
Дуга Струве на карте, общие сведения
Дуга представляла собой цепь, состоящую из 258 геодезических участков (полигонов) треугольной формы с 265 точками наблюдений, которые находились по углам треугольных звеньев. Они были выполнены из камня и имели форму куба размером 2х2 м, заглубленного в землю. Для их обозначения использовались разные способы: обелиски, металлические кресты, пирамиды из камней, кирпичи, которые укладывались на дно глубокой ямы, гранитные кубы или просто выемки в скалах. Над строительством трудились военные и рабочие люди, руководил процессом военный геодезист, полковник (а позже и генерал-лейтенант) К.И. Теннер.
Комбинация из треугольных полигонов проходит по 25-му градусу восточной долготы с севера на юг. Началом считается «Пункт Фугленес» вблизи г. Хаммерфест (Норвегия), концом — «Пункт Старо-Некрасовка» неподалеку от берега Черного моря, район Измаила.
Протяженность этой измерительной системы составляет 2800 км. Дуга Струве лежит на территориях десяти стран: Норвегия, Финляндия, Россия, Беларусь, Швеция, Литва, Эстония, Молдова и Украина. Над созданием проекта трудились почти 40 лет: с 1816 по 1855 годы.
Геодезическая дуга Струве в Беларуси
В РБ строительством объектов занимались военные под командованием нашего соотечественника, геодезиста, картографа, астронома, генерал-лейтенанта И.И. Ходько. На просторах Беларуси находится самое большое число уцелевших звеньев проекта Струве. Пять из них вошли в число объектов всемирного наследия ЮНЕСКО. Находятся в Гродненской и Брестской областях, получили названия в соответствии с расположенными поблизости населенными пунктами: Лесковичи, Лопаты, Осовница, Тупишки и Чекуцк.
Группы волонтеров и энтузиастов активно работают над обнаружением и реконструкцией старинных пунктов геодезической дуги Струве. На территории нашей страны был построен 31 пункт, но пока получилось отреставрировать только 22. Тем не менее, это самое большое число геодезических пунктов, обнаруженных в десяти странах, по территории которых проходило это масштабное сооружение.
Мировое значение дуги Струве
Сегодня ученые отмечают невероятную точность измерений: несмотря на то, что за долгие годы рельеф местности претерпел некоторые изменения, нет значительной разности в показаниях, полученных при помощи дуги Струве и современных спутников. Сведения, полученные от этого проекта, на протяжении 130 лет использовались учеными в различных работах. Но самая главная заслуга проекта, конечно, в вычислении точных размеров земного шара.
Дуга Струве (населенный пункт Лопаты, Гродненская область)
Разобравшись, что к чему, могу сказать следующее: масштаб и задумка впечатляют! Да и строительство в 10 странах сроком в 40 лет тоже о многом говорит. А вот с точки зрения зрелищности и достопримечательности в прямом смысле этого слова… даже не знаю, стоит ли ехать? По сути, это просто обелиск-отметка, созданный в современности, так как старые обозначения давно стерты с лица Земли. Если смотреть со стороны природных красот – вроде тоже ничего особенного.
В общем, самое главное, теперь я и, надеюсь, вы знаете, что такое геодезическая дуга Струве, и почему ее включили в список всемирного наследия ЮНЕСКО, а как поступать с путешествием и видением всего этого своими глазами, покажет время. Кто знает, может быть, и выберемся!
Дуга Струве — что это и зачем нужно? Геодезисты об одном из крупнейших проектов XIX века
Многие наверняка слышали о Дуге Струве, но в чем значимость и польза этого сооружения, решительно непонятно. Тем временем пункты, из которых она состояла, сейчас ищут энтузиасты, а некоторые точки даже попали в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Зачем нужна была эта дуга и как полторы сотни лет назад ученые измеряли точную форму Земли, мы узнали у геодезистов.
Для чего ее строили
Расположенные на территории десяти стран 265 вышек в середине XIX века помогли установить, что наша планета не круглая, а сплюснутая у полюсов. И хотя обычно именно это называют главной заслугой Дуги Струве, изначально строили ее для совсем других целей, говорят специалисты предприятия «Белгеодезия» Валерий Красуцкий и Федор Левша:
— На самом деле, Дугу Струве создавали не для того, чтобы измерить форму и размеры Земли. Это уже потом такая цель начала обрисовываться. Сначала полковнику и военному геодезисту Карлу Теннеру было предписано картографировать западные области Российской империи. Требовалось создать точные карты — в первую очередь для военных целей. Практически одновременно с Теннером в Лифляндии (это территория современной Эстонии) начались работы по триангуляции. Руководить ими поручили профессору астрономии и геодезии Дерптского — ныне Тартусского — университета Василию Струве.
Ни Теннер, ни Струве сперва не предполагали, насколько масштабной получится их работа. К тому же на тот момент они действовали порознь, каждый занимался собственными измерениями. Потом геодезисты решили объединить усилия. В итоге дуга протянулась от дельты Дуная до берегов Северного Ледовитого океана вдоль 25-градусного меридиана восточной долготы. Крайняя точка на юге находится в Украине (Старо-Некрасовка), самая северная — в Норвегии (мыс Фугленес). Протягивать дальше уже просто некуда: вода с обеих сторон.
Как Дуга Струве работала
Дуга выглядит как цепочка треугольников. Точки, из которых они сформированы, представляли собой деревянные вышки. Геодезисты называют их сигналами. С помощью таких вершин проводились угловые измерения. Благодаря им специалисты получили размеры Земли и определили, что у нашей планеты форма эллипсоида. В «Белгеодезии» говорят, что для своего времени это было уникальное сооружение:
— Даже сейчас, с учетом современных технологий и развитой дорожной сети, построить такое было бы сложно. А тогда… Сперва нужно выполнить рекогносцировку — наметить точки, наиболее командные высоты [выгодное местоположение. — Прим. Onliner.by], подходящие по геометрии сети к равнобедренным треугольникам. Затем надо построить сигналы, да так, чтобы с одного было визуально видно минимум четыре других. Например, одна вышка возле Лиды, а другая — на самой высокой точке в Новогрудке. Между ними долина Немана, расстояние в сорок километров. Места для постройки сигналов были выбраны очень грамотно и с особой тщательностью. Пункты, к слову, строили прямо на месте, без применения какой-либо техники. На равнинной территории Брестской области высота деревянных сигналов достигала 23 туазов [французская мера длины; 23 туаза — около 44 метров. — Прим. Onliner.by].
Процесс был примерно такой: геодезист поднимается на деревянную конструкцию, через прибор находит другие точки в зоне видимости и с помощью специального устройства выполняет угловые измерения по отношению к соседним сигналам. Для этого требуется хорошая погода — при тумане и сильном ветре, например, будет большая погрешность. Такая работа проводилась на всех 265 пунктах. Использовался популярный тогда метод триангуляции. К слову, его применяли во всем мире вплоть до конца девяностых годов прошлого века, пока на смену не пришли GPS и другие спутниковые системы.
Триангуляция — штука простая и сложная одновременно. Простая она потому, что стороны треугольников не измеряются вручную, а вычисляются по тригонометрическим формулам, что немного упрощает задачу. А сложная — потому что так называемую базисную сторону все же приходилось измерять непосредственно. Делали это с помощью двух мерных жезлов длиной в две сажени (1 сажень — 2,13 метра). На них также находились уровни — линия должна быть максимально плоской, чтобы избежать погрешностей на возвышенностях или склонах. Из-за этого где-то приходилось досыпать землю, а где-то подкапывать, чтобы сделать ее ровнее. Посчитать расстояние до других сигналов легко: у геодезистов были градусы всех углов треугольников и базисная сторона, а дальше в дело вступала простая геометрия.
Базисная сторона нужна не то чтобы часто. К примеру, на всей Дуге Струве (2820 км) их только десять. Один базис расположен в Беларуси — между пунктами Осовница и Чекуцк в Ивановском районе Брестской области. Длина составила около 12 км. В точность измерений тех лет поверить сложно, и тем не менее современный анализ через спутники, который проводили белорусские геодезисты в 2001 году, показал расхождение в 3,5 см на всем отрезке. Также на точность данных могли повлиять разные методы конвертации туазов в метры.
В итоге благодаря триангуляции была построена сеть координат на большой площади без потери точности. На основе такой паутины можно строить топографические карты. По сути, Дуга Струве стала каркасом для дальнейших работ по созданию карт. Также она позволила определить параметры земного эллипсоида, а они критичны для построения любой системы координат — например, при указании точки для GPS-навигатора.
Сигналы особо не укрепляли: никто не планировал использовать их долго. Поэтому точки не пытались оставлять на века: «Объекты Теннера сохранились лучше — он думал развивать сеть и использовать вышки для топографической съемки. Великие же дела не начинаются с мысли „оставим потомкам“. Теннер и Струве просто делали свою работу». Со временем многие точки просто развалились от старости.
Пункт в здании фермы
Всего на территории Беларуси был 31 пункт Дуги Струве. Найти удалось только 19. Специалисты «Белгеодезии» участвовали в раскопках и смогли обнаружить одну из точек. В 2001 году, когда проводились работы, они наткнулись на здание фермы. Пункт, судя по координатам, находился прямо внутри. Объект посчитали утраченным, но через десять лет его все-таки решили отыскать. К тому времени коровник уже не использовался, поэтому геодезисты добились разрешения от властей на проведение работ. Разбили пол — там лежали кирпичи, но не современного вида:
— Это оказался оригинальный центр Теннера, определенный в 1826 году. Неоценимая заслуга Струве в том, что он составил отчет о проделанной работе, и материал сохранился до наших дней. Иначе найти объект было бы довольно проблематично.
Полученные благодаря Дуге Струве данные пригодились для точного построения карт: еще из курса географии мы помним, что глобус точнее плоской карты, и эти искажения нужно компенсировать. После Теннера и Струве на территории Беларуси проводились и другие георазведки. В этой сфере постоянно нужно повышать точность измерений:
— Сейчас в геодезии мы создаем системы координат. Каждая точка в пространстве должна быть с тремя координатами: широта, высота, долгота. Мы отвечаем за их достоверность и густоту. Классическая геодезия нужна именно для этого — чтобы поддерживать актуальную информацию о системе координат. Государственная геодезическая сеть включает около семи тысяч пунктов.
Масштаб Дуги Струве переоценить сложно — это что-то вроде таблицы Менделеева для химиков. Вычисления того времени заложили основу для дальнейших исследований и создания точных карт, и лишь в последние десятилетия точность спутников позволила отойти от триангуляции.
Читайте также:
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!
Дуга Струве. Самый странный объект Всемирного наследия.
И руины, вызывающие у меня ассоциации с Магрибом и Туркестаном:
Настоящая мазанка впечатляет не меньше:
А вот объект ЮНЕСКО, честно говоря, не впечатляет совсем:
Ещё немного Старой Некрасiвки. то есть Некрасовки, а не Некрасивки. У выезда на Измаил рядом стоят советская администрация, на удивление капитальная для села:
И явно румынское здание в «необрынковянском стиле», ныне занятое ветеринарное станцией. Одно из двух однозначно румынских зданий, увиденных мной в Буджаке:
Крупный порт на Дунае и место знаменитой битвы 1790 года я покажу в следующих двух частях:
НОВОРОССИЯ-2011
Как это делалось в Одессе. Вступление.
ДОРОГА К МОРЮ
По России
Перемышль. Под разрушенным собором.
Локоть. Другая сторона войны.
Малороссия (Средняя Украина)
Глухов и Батурин. Гетманские столицы.
Козелец и его собор.
Остёр. На руинах древней Руси.
Малороссийские зарисовки. Деревни, природа, автобан и немного Киева.
Умань и парк «Софиевка».
Музей ракетных войск под Голованевском.
НОВОРОССИЯ
Новороссия. Калифорния Российской империи..
Западная Новороссия
Аджигольские маяки в устье Днепра.
Херсон. Проспекты и набережные.
Херсонская крепость.
Херсон. По центру.
Николаев. Вдоль Ингула (верфи и набережные).
Николаев. Старый город и Черноморский судозавод.
Одесса и окрестности
Одесса. Какой я её увидел.
Одесса. Над портом.
Одесский порт.
Одесса. Перекресток культур: Привоз, вокзал и храмы.
Одесса. Улицы и виды.
Одесса. Молдаванка.
Одесса. Большой Фонтан.
Одесса. Аркадия.
Буджак.
Днестровский лиман. Овидиополь, Каролино-Бугаз, Затока.
Белгород-Днестровский. Крепость.
Белгород-Днестровский. Город.
Между Днестром и Дунаем.
Дуга Струве. Самый странный объект ВКН ЮНЕСКО.
Измаил. Город на Дунае.
Измаил. Бывшая крепость.
Килия. Два берега.
Вилково. Староверы дунайских плавней.
.