Геодезия во времена Петра 1 (1672-1725)

В 18в. Во время царствования Петра1 резко усилилось развитие геодезических работ. Он был реформатором, стремился возвысить Российское государство, развивал математические, геодезические, астрономические и др. науки. Был образованным и являлся членом Парижской Академии Наук.

Он провел реформу календаря, организовал математико-навигацкую школу, Морскую академию, Петербургский университет, астрономическую обсерваторию и мн. др. Занимался устройством водных путей внутри государства, проведением каналов, районированием территории (разделение на губернии), учреждением специальных школ (инженерная, артиллерийская, медицинская и гимназия). Попытался ввести обязательное всеобщее образование, для чего в 1714г. издал указ об учреждении во всех губерниях цифирных школ с обучением детей от 10 до 15 лет арифметике и началам геометрии.

В области геодезии и географии главным считал картографирование территории, открытие новых территорий. К решению этой задачи он подошел всесторонне: 1) создал учебные заведения для подготовки геодезистов (Навигацкую школу и Морскую академию; 2) посылал на учебу за границу офицеров; 3) приобретал за границей книги и инструменты; 4) организовал изготовление инструментов в России. Еще в 1698г. в Москве были организованы «Гравировальня» для подготовки граверов и картоиздателей и «Школа цифири и землемерия». В открытой в 1701г. Математико-навигацкой школе готовили астрономов, геодезистов, географов, гидрографов и навигаторов. В 1703г. была издана «Арифметика» Л.Ф.Магницкого, в которой содержались и основные сведения по астрономии и геодезии.

В 1715г. при дворе Петра 1 два механика (И.Е.Беляев и Данилка Колосов), делавшие оптические приборы, в частности ватерпасы с трубой. При Русской Академии наук была открыта оптическая мастерская, в ней делали астролябии, ватерпасы и др. инструменты.

При нем и при его участии в 1696г. была начата съемка р. Дон, затем были выполнены съемки Азовского и Черного морей. В результате руководителем съемок адмиралом Корнелием Крюйсом был составлен и напечатан в 1703-1704гг. в Амстердаме «Атлас реки Дона, Азовского и Черного морей». Это знаменовало переход от древнерусского чертежа к географической карте.

Для выяснения интересовавшего его вопроса сошлась ли Америка с Азией он в 1719г. послал двух геодезистов (Ивана Евреинова и Федора Лужина) выпускников Морской академии для съемки северной части Тихого океана. Для продолжения исследования востока страны ПетрΙ пригласил в Россию на службу датского капитана Витуса Беринга и в 1725г. организовал его первую экспедицию.

Первые инструментальные съемки в России были начаты в 1715г. Для их выполнения были направлены в разные губернии геодезисты – выпускники Морской академии «достаточно обученные геодезии и геометрии». С 1712г. началась сплошная государственная съемка. Выполнение съемки осуществлялось по Инструкции 1721г., составленной самим Петром 1 и названной: «Пункты, каким образом сочинять карты». Этой инструкцией предусматривалось выполнять съемки по уездам с определением квадрантом широт городов и отдельных пунктов, долготы брать с карт или каталогов, а ситуацию наносить по расспросам. При измерениях использовали также астролябию или «феодолит» с компасом, железную цепь длиной 30 сажень. Расстояния цепями измеряли по большим дорогам, румбы определяли по астролябии или компасу. Масштаб съемки был: в Европейской части – три версты в дюйме, в Сибири – от 40 до 60 верст в дюйме. (Для перехода в метрическую систему используется формула М = 84n, где n – число сажень в дюйме. В версте – 500 сажень).

В 1705г. при школе Математических наук была открыта Гражданская типография, в которой печатали книги, карты, атласы. Было напечатано около 40 различных карт, в т.ч. первый русский атлас (1713г.).

8.3 Послепетровский период 18в. и 19в.

В этот период продолжались геодезические работы начатые Петром 1. Государственные съемки выполняли 175 геодезистов. Результаты съемок направлялись в Сенат. Регистрацией и хранением карт при Сенате занимался И.К.Кирилов (1689-1737). Он из уездных карт составил «Атлас Всероссийской империи» и в 1734г. издал его за свой счет. В атлас вошли 14 специальных карт и одна генеральная. Позднее он добавил еще 15 специальных карт. Специальные карты имели масштаб от 1:32000 до 1: 588000. В атласе было несколько планов городов в более крупном масштабе. Масштаб Генеральной карты был 1:11 970 000. Это была первая обзорная карта России с картографической сеткой и названиями на латинском языке. Карты атласа издавались на Западе.

В 1745г. Географический департамент при Петербургской академии наук выпустил на русском и латинском языках «Атлас Российский», состоящий из19 специальных и Генеральной карты. Атлас был составлен по географическим правилам и оформлен на уровне заграничных изданий. Значительная часть атласа составлена под руководством Эйлера (1711-1765), возглавлявшего Географический департамент. В этот период проводилось также картографирование побережий морей Аральского и Белого и озера Байкал.

Военным ведомством выполнялись квартирмейстерские съемки, в основном в приграничных территориях. Кроме съемок в обязанности квартирмейстеров входило съемка планов лагерей и маршрутов передвижения войск, всех стратегических дорог. Это были в основном инструментальные съемки с применением астролябии и мерной цепи методом параллельных ходов.

Большой вклад в развитие геодезии в России внес М.В.Ломоносов (1711-1765). При нем была введена новая инструкция по составлению карт, написание названий на русском языке.

К концу 18в. в России были определены широты и долготы 67 астрономических пунктов с точностью 5” и 8”(фи и лямбда). Оборудование было громоздким: квадрант имел радиус шкалы 1,2м, зрительная труба была длиной 20 футов (6,6м). В комплект входили астрономические часы и другое оборудование.

Большое внимание в 18в. уделялось межевым съемкам, для их выполнения разрабатывались инструкции. Так межевая инструкция, утвержденная Сенатом в 1735г., рекомендовала расстояния измерять цепями длиной 10 сажень с полуаршинными звеньями, а углы поворота – астролябией. В 1754г. была введена новая инструкция. В составе межевой партии кроме межевщика должно было быть два геодезиста и военная команда из 10 человек.

В 1766г. были изданы две межевые инструкции – одна для землемеров, другая – для межевых канцелярий. Основным пособием по съемке была книга Д.П.Цицианова «Краткое математическое объяснение землемерия межевого», изд.1757г. Точность геодезических измерений была невысокой: в углах ¼ градуса, в линиях - порядка 1/100 (0,5сажени на 50 сажень). Инструкцией предусматривалось производить сличение астролябии и компаса, а мерной цепи с «нормальной саженью». Были указаны и методы съемки. К концу 18в. было отмежевано 22 губернии.

В начале 18в. в Росси стали изготавливать отечественные геодезические инструменты. Затем (с 1769г.) при Адмиралтейской коллегии были организованы мастерские по изготовлению теодолитов и астролябий.

С 1861по 1875гг. российский механик Брауэр изготовил 3 высокоточных (2”) теодолита с микроскоп-микрометрами.

В 19в. развитие геодезии происходило по нескольким направлениям: 1) межевые съемки; 2) триангуляционные работы, имевшие две цели: а) научную – градусные измерения и б) практическую – создание основы для топографических съемок; 3) подготовка кадров.

К концу 19в. было выполнено межевание 36 губерний. В межевом архиве на начало 20в. хранилось 575909 планов и 522855 межевых книг.

Были усовершенствованы способы астрономических определений, что позволило использовать их как наиболее экономичного и оперативного способа создания точной геодезической основы для топографических съемок. К 1917 г. геодезистами и астрономами было определено более 150 астрономических пунктов и около 5000 экспедиционных пунктов в качестве основы при съемках.

Триангуляционные работы выполняли Теннер К.И., Струве В.Я. и др.

Теннер К.И. разработал научные принципы организации и методики измерений и обработки результатов триангуляционных работ. Он считал очень важным не только точность измерений, но и надежное закрепление пунктов на местности. Большой вклад в градусные измерения внес В.Я.Струве («Дуга Струве» протяженностью 25^о 20'). Он применил новый способ измерения углов, который в измененном виде используется и в настоящее время (способ круговых приемов). Результаты измерений Теннера использовал Бессель при выводе размеров земного эллипсоида, а «дуги Струве» - Кларк, для вывода своих размеров земного эллипсоида.

Геодезические сети строились в большом объеме, но без единого плана, были разрозненными и разной точности. Лишь с 1909г. начались научно-обоснованные и планомерные триангуляционные работы. С 1910 по 1912гг. была осуществлена связь российской и индийской триангуляций через Памир.

Измерение углов производилось в основном немецкими геодезическими инструментами устаревшей конструкции. Тем не менее, была достигнута высокая точность измерения углов, менее 1''. Только в первом десятилетии 20в. были приобретены совершенные для того времени инструменты фирмы Гильдебранд с электрической подсветкой измерительных кругов.

В этом столетии были узаконены меры длины: сажень равнялась 7 английским футам, разделялась на три аршина, каждый в 28 дюймов или 16 вершков. Метрическая система, признанная международной в 1889г., в России была принята законом от 4 июня 1899г. и применялась наравне с прежней до полного перехода на эту систему с 1927г.

В 19в. был выполнен также значительный объем нивелирных работ. Были определены разности уровней Балтийского и Черного морей, Черного и Каспийского и уровень озера Байкал. Стали применять геометрическое нивелирование.

Съемки выполняли не только межевые, но и топографические, прежде всего приграничных частей страны, а также обновление старых съемок. Было принято решение осуществлять «капитальные исправления старых съемок» периодически, через 15-20 лет.

Картографические работы. В 19в. было составлено и издано большое число карт и атласов, в частности, «Большой всемирный настольный атлас Маркса» (в 1905и1909гг.) и «Атлас Азиатской России» (1914).

В 20-х годах 19в. начали выполнять высокоточные определения силы тяжести маятниковыми приборами и до 1917г. были выполнены на 400пунктах.