Duga Struve

«Дуга Струве» – геодезическое чудо света»
Методическая разработка урока по
предмету:
«Геодезия с основами картографии
и картографического черчения»
Автор: преподаватель Гиль П.В.
2014 год
Введение
В современном быстроменяющемся мире мы
уже мало чему удивляемся.
Однако существуют до сих пор примеры
удивительных, по-настоящему потрясающих
своей масштабностью научных открытий.
К таковым несомненно относится крупнейшее в
мире измерение фигуры Земли под
руководством В.Я. Струве и К.И. Теннера в
сотрудничестве со шведскими и норвежскими
учеными и геодезистами.
Биография В.Я. Струве
Фридрих Георг Вильгельм (Василий Яковлевич)
Струве родился 15(4) апреля 1793 г. в Альтоне.
В 14 лет окончил гимназию и в 1808 г.
Поступил в Дерптский университет. В 1811 г.
Окончил
университетский
курс
филологических наук и выдержал экзамен.
Несмотря на успехи в области филологии, он
проявляет большой интерес к астрономии и
физике. Пройдя за 2 года сложнейший курс
астрономии, в 1813 г. был принят на работу в
университетскую обсерваторию, а уже через 6
лет (в 26-летнем возрасте) стал ее
директором и ординарным профессором. В
1826 г. Был избран в почетные члены
Российской Академии наук, а в 1832 г. выбран
действительным академиком.
Он сделал множество выдающихся
астрономических
измерений
и
открытий, был автором многих
революционных идей. Но огромное место
в жизни Струве занимали работы по
измерению дуги меридиана, которые
были начаты им ещё в 1820 г. В
последствии он собрал все наблюдения,
относящиеся
к
измерению
дуги
меридиана между Дунаем и Ледовитым
океаном, выполнявшимся практически в
течении 40 лет (с 1816 по 1855 гг.),
систематизировал и обобщил их. В 1861
г. В связи с болезнью Струве подал
прошение об отставке и переехал в
Петербург.
11 ноября 1864 г. в четыре часа утра
Вильгельм Струве скончался.
После себя он оставил много потомков. Он
имел 18 детей от двух браков; в его доме
выросли 4 племянника, оставшиеся
сиротами. Многие из них в последствии
стали видными астрономами,
государственными и политическими
деятелями, учеными, дипломатами.
Геодезическая дуга Струве
Произнося имя Вильгельма Струве
первое, что приходит на ум – это
«Геодезическая Дуга Струве». Хотя
в измерении принимали участие
многие специалисты из трех стран:
России, Швеции и Норвегии, в
истории науки это измерение всегда
будет связано с именем В.Я. Струве,
поскольку благодаря именно его
энергии, знаниям и
необыкновенным талантам эта
работа достигла таких
грандиозных размахов и
необычайной точности.
Вопрос о форме и размерах Земли всегда волновал умы выдающихся ученых, исследователей.
Верное понятие о размере земного шара все цивилизации, начиная с древних греков, получали с
помощью градусных измерений. Первым кто попытался это сделать был Эратосфен, живший во
второй половине III века до н. э.
Прошло 18 веков, прежде чем ученые измерили Землю гораздо точнее. В 1615 г. Голландец Снеллиус
предложил определять длину земного меридиана посредством триангуляции, но несовершенство
угломерных инструментов не позволили получить хорошие результаты.
В 1666г. Француз Пикар приступает к градусным измерениям впервые используя угломерный
инструмент с трубой снабженной сеткой нитей. В результате получает длину одноградусной дуги
меридиана равной 111 212 м, которая отличается от принятой в наши дни на 9 метров.
К этому времени Исаак Ньютон
уже высказал гипотезу о том, что
Земля имеет форму сфероида. В
целях проверки этого положения
Французская Академия наук
организовала и выполнила ряд
градусных измерений,
подтвердивших гипотезу
Ньютона и уточнивших размеры
Земли.
Для чего же были необходимы все новые и новые
измерения при уже неплохо установленных и постоянно
уточнявшихся значениях параметров фигуры Земли?
Какое это имело значение?
Во-первых - научное
Во-вторых - практическое
В-третьих - историческое
В-четвертых и в-пятых –
общественное и международное
Измерение первой в России дуги меридиана началось
в 1816 г., когда полковнику К.И. Теннеру
разрешили совместить начатую триангуляцию
Вилинской губернии с измерением дуги меридиана
Вилинской обсерватории (Вильнюс).
Карл Иванович Теннер
Триангуляция
На протяжении практически 40 лет
геодезисты, астрономы, проводники, солдаты и
экспедиционные рабочие из России, Швеции и
Норвегии вели работы в горах Скандинавии,
болотах Финляндии и белорусского Полесья, на
равнинах западной России, Волыни, Подолии и
на холмах Молдавии.
В результате была создана сеть из 265 пунктов
триангуляции. В триангуляции на протяжении всей дуги
было измерено 10 базисов, определено 13 астрономических
пунктов.
Протяженность Дуги составляет 25
градусов 20 минут или примерно 2820
километров. Начинается в Хаммерфесте
(пункт Фугленес) в Норвегии и
заканчивается вблизи Дуная в селе Старая
Некрасовка Одесской области в Украине.
Пункт Фугленес
Пункт в селе Старая Некрасовка
Всю историю измерений можно разделить на четыре периода
Первый период, от зарождения
мысли об измерении дуги до 1831
года.
Второй период, с 1831 до 1844 года
«обнимает» собою продолжение
меридианов дуги к северу до 65
градусов 50 минут северной
широты.
Третий период, с 1844 по 1851 год,
объемлет собою южное
продолжение до Дуная и
Скандинавское продолжение до
«Ледовитого моря».
Четвертый период заключает все
дополнительные работы,
произведенные после 1851 года.
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).
Пункты Дуги Струве
Большинство из них сильно
пострадали от времени,
некоторые обнаружить
не удалось. В 2005 году
ЮНЕСКО объявила 34 наиболее
хорошо сохранившихся пункта
Геодезической дуги Струве
историко-культурным
достоянием человечества.
На местности астрономогеодезические пункты
обозначались по-разному:
пирамидками из камней,
металлическими крестами,
гранитными кубами
с полостью, залитой
свинцом, кирпичами
из песчаника, уложенными
на дно ямы, выбитыми
в скалах лунками.
Первоначально
существовало
приблизительно 300
станций одного типа на
всей территории Дуги.
Самый северный пункт Дуги Струве Фугленес (в переводе – Птичий мыс) находится в
самом северном европейском городе – Хаммерфесте.
Обозначает его гранитная колонна с бронзовым
глобусом. Памятник был возведен в 1854 г. В
память о крупнейшем в мировой истории
международном измерении фигуры Земли.
Церковь Алаторнио, построенная в 1797 г. – самая большая церковь В Северной
Финляндии. В 1845-1851 годах Церковь стала частью цепи измерительных
треугольников Дуги Струве.
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 СанктПетербурга – это «Пункт Мякипяллюс» и «Точка
Z». Точка Z является астрономическим пунктом
(одним из 13) и ключевым пунктом, связывающим две
континентальные цепи — северную и южную.
В Тарту находится «столица» Дуги Струве, ее исходный пункт – старая
университетская обсерватория с башней.
На территории частного владения в местечке Выйвере около мельницы сохранился
фундамент одного из базисных пунктов Дуги, на котором наблюдал сам Струве.
Один из 13 основных пунктов Дуги
находится в парке Струве в городке
Екабпилс.
Литовские пункты называются: Мешконис,
Палиепюкай и Гирейшяй. Первый из них
является частью спутниковой
координатной системы Литвы.
Из 10 стран, по территории которых проходила Дуга, на
территории Республики Беларусь найдено наибольшее
количество геодезических пунктов.
В ходе нескольких экспедиций было обнаружено 19 (по
некоторым данным на сегодняшний момент эта цифра равна
22) пунктов дуги Струве, а всего на современной территории
страны находился 31 пункт.
5 объектов Геодезической дуги Струве, находящиеся на территории Республики Беларусь
были включены в список Всемирного историко-культурного наследия ЮНЕСКО. Это
следующие геодезические пункты:
Геодезический пункт
«Тупишки»
Геодезический пункт
«Лопаты»
Геодезический пункт
«Чекутск»
Геодезический пункт
«Лясковичи»
Геодезический пункт
«Осовница»
Геодезический пункт
«Белин»
В 2010-2012 гг. был найден пункт Дуги Струве «Белин». Тригонометрическая точка
«Белин» является южным окончанием Литовской части Геодезической Дуги Струве. И
хотя он не успел попасть в Список ЮНЕСКО, пункт является важной частью
культурного наследия Белоруссии.
В Молдавии Дуга Струве проходит
через село Рудь, что недалеко от
самой северной точки страны.
В 2006 году был обнаружен ещё один пункт
Дуги — у села Джамана Новоаненского
района.
В Украине сохранилось 4 из 50-ти
пунктов Дуги Струве:
«Катериновка», «Фельштин»,
«Барановка» и «Старо-Некрасовка».
В Одесской области в небольшом селе Старая
Некрасовка сохранился самый южный – конечный –
пункт Дуги Струве. На высоком пирамидальном
обелиске, вершине которого украшена двуглавым
орлом, начертано: «Южный пределъ дуги меридiана
25°20´ отъ реки Дуная до Океана Ледовитаго чрезъ
Россiю, Швецiю и Норвегiю. По повеленiю
Августейшихъ Монарховъ Императоровъ
Александра I, Николая I и Короля Оскара I.
Постоянно трудясь съ 1816 по 1852измерили
Геометры трехъ народовъ».
Заключение
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 картографирования.
Точность тех расчетов оказалась
просто
поразительной: современная
спутниковая «проверка»
технологии примененной Струве
более 150 лет назад, несмотря на
рельефные изменения, дала
ничтожное расхождение –
примерно 3,5 см. Однако по тем
временам это было не только
наиболее точное, но и самое
грандиозное градусное измерение
Земли.
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.
«Дуга Струве» – это поистине
уникальный элемент Списка
Всемирного наследия: во-первых,
потому, что он единственный – во
всем этом Списке – «затрагивает
интересы» стольких государств,
во-вторых – потому, что до 2005
г. объектов в Списке, столь тесно
связанных с проблематикой
геодезии и картографии, – не было.
С практической точки зрения, многие из станций Дуги были очень успешно отмечены на
земле и обеспечивали долгосрочные координаты позиций для последующего исследования и
переноса на карту. Даже сегодня часть оставшихся станций Дуги являются частью
современных национальных геодезических сетей (Беларусь, Финляндия, Норвегия,
Швеция), обеспечивая тем самым хранение важных исторических связей через поколения.
В течение многих лет некоторые
станции используются в
качестве культурных
памятников для привлечения
туристов. Так, например, В
Белоруссии создан
туристический маршрут по
объектам Геодезической Дуги
Струве. В Эстонии и Белоруссии
созданы музеи. В некоторых
странах были выпущены
почтовые сувениры, памятные
монеты и прочее.
Спасибо за внимание