Геодезическая дуга Струве

В списке объектов мирового наследия ЮНЕСКО содержится около 1000 наименований всемирных ценностей — признанных «чудес света». Из них единственное геодезическое чудо — это дуга Струве, в свое время известная как «Русская» а затем «Русско-скандинавская дуга меридиана».

Геодезическая дуга Струве


Геодезическая дуга Струве
— это цепь старых триангуляционных пунктов, ориентированная с севера на юг, и следующая примерно вдоль 25-градусного меридиана восточной долготы. Первоначально «дуга» состояла из 265 триангуляционных пунктов, расположенных в вершинах 258 треугольников, имеющих общую сторону. 13 пунктов были основными и представляли из себя совмещенные астрономо-геодезические пункты, в них были сделаны астрономические определения широт и азимутов.

Опорные точки этой триангуляционной сети были маркированы на местности самым разным образом: выдолбленными в скалах углублениями, железными крестами, пирамидами из камней или специально установленными обелисками. Часто их помечали кирпичом из песчаника, заложенным на дно ямы, иногда это был гранитный куб с полостью, залитой свинцом, положенный в яму с булыжниками[1]. Конечные точки Дуги были закреплены монументами. ГДС создавалась в качестве геодезического инструмента для градусного измерения дуги меридиана с целью уточнения формы Земли. Сеть геодезических треугольников протянулась на 2820 км и образовала дугу, покрывающую угол 25 градусов 20 минут (1/14 часть окружности Земли).

Дуга берет начало от «Пункта Фугленес», лежащего на побережье Баренцева моря, недалеко от норвежского города Хаммерфест (70° северной широты), далее следует на юг (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)[2].

Вся дуга разделена на две главные геодезические части:

  • Южная дуга, между Старо-Некрасовкой, 45°20′ и Гогландом, 60°05′, протяженностью 14°45′.
  • Северная дуга между Гогландом, 60°05′ и Фугленесом, 70°40′, протяженностью 10°35′.

В момент создания Дуга пролегала по территории двух государств — Российской империи и унии Швеции и Норвегии. Соответственно, выделяют:

  • Русскую дугу, протяженностью 20°30′, между широтами 45°20′ и 65°50′ — от южной точки на Дунае до городка Торнио в Финляндии (ранее гарнизонный город Российской империи).
  • Скандинавскую дугу, протяженностью 4°50′, между широтами 65°50′ и 70°40′ — между Торнио и Фугленесом, конечной северной точкой[3].

    Струве и Теннер

Файл:Струве 2.jpg

В.Я. Струве

Руководителями работ по измерению дуги были наши выдающиеся соотечественники — астроном, академик и профессор, первый директор Пулковской обсерватории, учредитель Русского географического общества Василий Яковлевич (Фридрих Георг Вильгельм) Струве и военный геодезист полковник (а затем генерал-лейтенант) Карл Иванович (Карл Фридрих) Теннер. В 1807 г. Теннер состоял при нашей армии, действовавшей в Пруссии против Наполеона, был в нескольких сражениях; участвовал в кампаниях 1812—13 гг. По возвращении в России занимался исключительно астрономическими и геодезическими работами, состоя начальником съемок и триангуляции в Западной России. Часть его весьма точных тpиaнгуляций вошла в большое русское градусное измерение по меридиану. В 1858 г. Теннер получил место сенатора в Варшаве. Подробные отчеты о его работах напечатаны в «Записках Военно-топографического депо». {Брокгауз} Теннер, Карл Иванович ген. от инфант., сенатор Варшавск. департаментов, географ и топограф, р. 1783 г., † 1860 г. {Половцов} Теннер, Карл Иванович (1783—1860) — рус. военный геодезист и астроном; генерал. В 1802 в составе рус. миссии был отправлен в Китай, где проводил топографич. и астрономич. работы. В 1816 под его руководством была начата триангуляция в западных губерниях России (в прибалтийских губерниях России градусные измерения тогда же были начаты под руководством В. Я. Струве). Работы Теннера и Струве по измерению огромной дуги меридиана от Дуная до берегов Ледовитого океана были закончены в 1855 [«Дуга меридиана в 25° 20» между Дунаем и Ледовитым морем, измеренная с 1816 по 1855 год…» (2 тт., 1856—57)]. Теннер впервые ввел деление триангуляции на классы и сконструировал один из типов базисного прибора.

Дуга Струве, Старая Некрасовка
 Струве Дуга Струве (из Интернета)
Струве Василий Яковлевич (1793-1864) — основатель Пулковской обсерватории и первый ее директор.

Работы, относящиеся к Русской дуге, были выполнены под эгидой Петербургской академии Наук при содействии Пулковской и Дерптской (она же Тартуская) обсерваторий. Измерения на Скандинавской дуге выполнялись с одобрения короля Швеции и Норвегии Оскара I, совместными силами шведских, норвежских и российских геодезистов и офицеров при содействии астрономов Пулковской обсерватории.

Все результаты полевых съемок подвергались тщательному анализу самим В. Я. Струве. Ввиду огромной роли, которую В.Я. Струве сыграл как научный руководитель всех измерений и последующих вычислений, в настоящее время дуга носит название «Геодезическая дуга Струве»[4]. Работа по закладке геодезических пунктов наблюдения началась в 1816 году и длилась 40 лет. Финансирование велось на средства, дарованные императорами, сначала Александром I, а главным образом, Николаем I. В силу геополитических преобразований большая часть дуги Струве расположена вне территории России. В настоящее время дуга Струве пересекает 10 стран (Норвегия, Швеция, Финляндия, Россия, Эстония, Латвия, Литва, Беларусь, Украина, Молдова).
Большинство пунктов Дуги разрушились, поэтому в список охраняемых объектов ЮНЕСКО включено всего 34 пункта (наиболее сохранившиеся). В это число вошли только 7 основных пунктов — обсерваторий. Дуга Струве состояла из 258 геодезических полигонов (триангуляционных пунктов, расставленных как связаные треукольники) — состоит из столбов, но не везде, так на местности были и пирамиды из камней, и железные кресты, и выдолбленные в скалах углубления или специально установленные обелиски, даже простые ямы с уложенным на дно камнем… Кирган — большой шалаш, из камыша, с трубой, в котором живет артель рыболовов в Бессарабии.
До сих пор не исследованы местоположения основных пунктов на территории Украины и Молдовы.

По иронии судьбы России, которая была инициатором и создателем Геодезической дуги Струве, принадлежит всего два пункта.
Оба находятся на острове Гогланд в Финском заливе в 180 км от Санкт-Петербурга – это «Пункт Мякипяллюс» и «Точка Z». Точка Z является астрономическим пунктом (одним из 13) и ключевым пунктом, связывающим две континентальные цепи — северную и южную.

 

Дуга Струве, Старая Некрасовка Дуга Струве, Старая Некрасовка Дуга Струве, Старая Некрасовка
Южный пункт Дуги Струве (объект наследия ЮНЕСКО)
с. Старая Некрасовка, Измаильский район, Одесская обл.

К моменту начала создания ГДС у ученых уже сложилось представление о форме Земли как о двуосном эллипсоиде. Цель измерения Дуги Струве и других градусных измерений, активно проводимых в 19 веке, сводилась к уточнению величин экваториального радиуса и сжатия Земли. ГДС востребовалась во всех исследованиях фигуры Земли, проводившихся методом сопоставления астрономо-геодезических дуг. Уже в 1853—1854 гг. на основе русского и английского (в Индии) измерений Струве вывел предварительный результат вычисления наиболее вероятных размеров Земли, ставших в истории геодезической науки самым первым «попаданием» в точные параметры общеземного двухосного эллипсоида вращения.
Помимо научного у ГДС было и практическое назначение — польза для национальной картографии. Триангуляционный каркас градусных измерений имел даже излишнюю точность для передачи координат, которые служили математической основой военнотопографических и навигационных карт. Измерение дуги Струве рассматривается как одно из важнейших событий в развитии астрономии, геодезии и картографии. Градусные измерения были «большой наукой» 18—19 вв., они способствовали активным международным контактам ученых, военных и государственных деятелей, в том числе монархов. Проведение градусных измерений свидетельствовало о возможностях государства, поднимало его политический и военный престиж[4].
Дуга Струве перестала быть геодезическим инструментом, появились новые (спутниковые) методы измерений, дающие куда более точные параметры. Но она не утратила своего исторического и культурного значения, причем мирового уровня. С предложением придания Дуге статуса пямятника всемирного наследия впервые выступили финны. Ведь в Финляндии еще с XIX века все точки Дуги Струве были обследованы неоднократно, их у них очень много — около шести-семи десятков. С этим предложением в 1993 году финские ученые приехали в Тартуский университет в Эстонии, на конференцию, посвященную 200-летию Струве. Их предложение было включено в итоговую резолюцию этой конференции. Затем идея была поддержана Международным астрономическим союзом, а затем Международной федерацией геодезистов.

В ходе работы над проектом по включению дуги Струве в список Юнеско, которая длилась 8 лет, в каждой стране были предприняты специальные поисково-геодезические работы по обнаружению первоначальных пунктов. Собиралась, структурировалась и приводилась к единообразию вся информация из всех стран Дуги Струве. Каждый национальный пакет итоговых документов был подписан представителем правительства. Работа была завершена в 2004 году. Тогда же был создан специальный Международный Комитет, представляющий собой наднациональный механизм управления Дугой Струве.[3]
ГДС принадлежит историческому ряду предшествовавших и последующих градусных измерений. Основаниями для признания за Дугой Струве статуса «выдающейся всемирной ценности» послужили следующие критерии:

  • огромный географический охват.
Сравнительная таблица с данными[5] о длинах измеренных дуг главнейших градусных измерений по меридианам, проводимых в 19 веке.
Перуанская (1735-1744 гг.) 3°7′3″
Шведская 1801-1803 гг. 1°37′20″
Ост-Индская 1802-1874 гг. 23°49′24″ Англо-французская и Ост-Индская дуги имеют сопоставимую протяженность, но измерялись они значительно дольше.
Англо-французская 1792-1854 гг. 22°9′44″
Русско-Скандинавская (Струве) 1816-1851 гг. 25°20′8″
Голштинская 1820-1823 гг. 1°31′53″
Ганноверская 1821-1824 гг. 2°0′57″
Прусская 1831-1834 гг. 1°30′29″
Южноафриканская 1842-1852 гг. 4°36′48″
  • точность результатов
  • аспект международного сотрудничества.
Дуга Струве – это важное свидетельство взаимодействия ученых разных стран, а также сотрудничества правителей и монархов во имя научных целей. В частности, для того, чтобы сделать такое измерение, необходимо было использовать лучшие на тот момент в мире инструменты. Их изготавливали в Германии. Теоретическая часть измерений разрабатывалась немецкими и французскими учеными. Спутниковая проверка, произведенная полтора столетия спустя, показала поразительную точность произведенных Струве измерений.

Дуга Струве — уникальный элемент Списка Всемирного наследия, поскольку, во-первых, это международный памятник, «затрагивающий интересы» 10 государств; а во-вторых, потому, что до 2005 г. в Списке не было объектов, столь тесно связанных с проблематикой геодезии и картографии.

Дуга Струве — первое измерение фигуры Земли в истории России, а по результатам — крупное национальное достижение. Это культурное наследие наших великих предков. В 2006 году в Белоруссии была введена в обращение памятная серебряная монета номиналом в 20 рублей. Монета квадратная. В Молдове также выпущена памятная серебряная монета достоинством в 50 лей.

Дуга Струве, Старая Некрасовка
Дуга Струве (из Интернета) Дуга Струве (из Интернета) Дуга Струве (из Интернета) Дуга Струве (из Интернета)
знак начального пункта Дуги Струве
Хаммерфест, Норвегия
пункт «Точка Z»
на острове Гогланд, Россия
знак на месте одного из 258 пунктов Дуги Струве
г. Щекотск, Белоруссия
знак на месте одного из 258 пунктов Дуги Струве
с. Рудь, Молдавия
Дуга Струве Дуга Струве, Старая Некрасовка Дуга Струве
памятная почтовая марка Литвы памятная почтовая марка Белоруссии

В Беларуси создается туристический маршрут по объектам Геодезической Дуги Струве. В Эстонии и Белоруссии создаются музеи. В некоторых странах были выпущены почтовые сувениры.

Литература

  1. Геодезическая дуга Струве. unesco.ru. Проверено 28 декабря 2012.
  2. Удивительная дуга. 1001 чудо света. Проверено 28 декабря 2012.
  3. 1 2 В.М. Красуцкий; Д.В. Чадович Основной пункт Белин Геодезической дуги Струве обнаружен. Научно-технический журнал «Автоматизированные технологии изысканий и проектирования» (2011). Проверено 28 декабря 2012.
  4. 1 2 В.Б. Капцюг «Дуга Струве» — прошлое и настоящее // Геопрофи. — 2009. — № 1. — С. 63-67.
  5. Градусные измерения. Словари и энциклопедии на Академике. Проверено 28 декабря 2012.

Дуга СтрувеТрансграничный объект: Белоруссия / Латвия /Литва / Норвегия / Республика Молдова / Российская Федерация / Украина / Финляндия / Швеция / Эстония

«Дуга Струве» – это цепь триангуляционных пунктов, протянувшаяся на 2820 км по территории десяти европейских стран от Хаммерфеста в Норвегии до Черного моря. Эти опорные точки наблюдений были заложены в период 1816-1855 гг. астрономом Фридрихом Георгом Вильгельмом Струве (он же – Василий Яковлевич Струве), который произвел таким образом первое достоверное измерение большого сегмента дуги земного меридиана. Это позволило точно установить размер и форму нашей планеты, что стало важным шагом в развитии наук о Земле и топографического картирования. Это был исключительный пример сотрудничества между учеными разных стран и между правящими монархами в научной сфере. Первоначально «дуга» состояла из 258 геодезических «треугольников» (полигонов) с 265 основными триангуляционными пунктами. В объект Всемирного наследия вошли 34 таких пункта (наиболее хорошо уцелевших к настоящему времени), которые маркированы на местности самым разным образом, как то: выдолбленные в скалах углубления, железные кресты, пирамиды из камней, или специально установленные обелиски.
Критерии: ii, iv, vi (объект культурного наследия)

Год включения в Список Всемирного наследия: 2005

Составители – Крогиус В.Р., Максаковский Н.В.

Критерии: ii, iv, vi / 2005
Белоруссия / Латвия /Литва / Норвегия / Республика Молдова / Российская Федерация / Украина / Финляндия / Швеция / Эстония
«Дуга Струве» («Русско-Скандинавская дуга») – это цепь старых триангуляционных пунктов, протянувшаяся на 2820 км по территории десяти европейских стран, и представляющая собой уникальный памятник науки и техники.

«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).

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. 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.

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.

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.