Публикации
статьи по геодезии, картографии, фотограмметрии, ГИС и ДЗЗ

Результаты поисковых работ на главном белорусском пункте геодезической дуги Струве

автор: Капцюг Виталий Борисович, Русак В.М., Чадович Д.В.
дата публикации: 26.12.2010
рубрика: Из истории геодезии и картографии

Предыстория

В 1816 году по инициативе выдающегося русского военного геодезиста Карла Ивановича Теннера (1783-1859) и директора Дерптской обсерватории, знаменитого астронома Василия Яковлевича Струве (1793-1864) начались работы по первому в России измерению длины дуги меридиана. Эти работы вылились в самое масштабное и точное измерение фигуры Земли до начала 20 века (сегодня оно известно под именем "Геодезическая дуга Струве"). Измерения продолжались в течение 40 лет и охватили географическую полосу протяженностью более 3000 км: от города Гаммерфест южнее мыса Нордкап в Норвегии (70° 40¹ 12" с.ш.) до села Старая Некрасовка Одесской области вблизи Измаила (45° 19¹ 57" с.ш.). Измерения выполнялись астрономо-геодезической технологией: длина дуги измерялась с помощью цепи триангуляции, проложенной вдоль линии меридиана, широты и азимуты на основных пунктах определялись по наблюдениям звезд. Триангуляционная цепь "Геодезической дуги Струве" включала 265 пунктов, 13 из которых были основными - совмещенными астрономо-геодезическими пунктами (рис. 1). На территории современной Республики Беларусь, где в свое время проходил "Литовский" участок измерения, был всего один из таких основных (главных) пунктов - он располагался около мызы Белин, положение которой сегодня приходится на одноименную деревню Дрогичинского района Брестской области (рис. 2). Этот исторический пункт "Белин" включал собственно триангуляционный пункт (или, как указано в описании К.И. Теннера [1] - "тригонометрическую точку"), основанную в 1826 году, и полевую астрономическую обсерваторию, которая была построена в 1827 году и располагалась в 200 м южнее (рис. 3).

Рис. 1. Таблица результатов измерений 1816-1855 г.г. из отчета В.Я. Струве 1857 года.
Рис. 2. Фрагмент современной карты местности к югу от города Дрогичина.

Триангуляционный пункт "Белин" был закреплен, по описанию К.И. Теннера [1], 10-дюймовым "каменным кубом", заложенным (в 1827 г.) под вершиной 32-метрового триангуляционного сигнала. В верхней грани этого куба был просверлен и залит свинцом канал, и на лицевой стороне заливки выгравирован крест, который обозначил "тригонометрическую точку Белин". Куб, в свою очередь, был замурован в массивном "каменном фундаменте". К югу от пункта в начале июня 1827 года сам К.И. Теннер выбрал место под строительство полевой обсерватории, а руководил ее строительством молодой прапорщик, впоследствии выдающийся русский геодезист И.И. Ходзько (родом из белорусского селения Кривичи Минской области, под его руководством впоследствии была выполнена первая триангуляция Кавказа). Обсерватория представляла собой небольшое деревянное строение, возведенное над массивными фундаментами, предназначенными для установки двух астрономических пассажных труб конструкции Рамсдена и двух точных маятниковых часов. Пассажные трубы были похожи, но имели разный размер, большая - 5,5 футов в длину, меньшая - 3,5. Большая труба была привезена из обсерватории Вильнюсского университета (она и сейчас находится в созданном там музее) и использовалась для определения широты, малая труба принадлежала чиновнику, попечителю Виленского учебного округа, с ее помощью определялся азимут и местное время.

Рис. 3. Фрагмент топографического плана 1827 года на район пункта "Белин".
Рис. 4. Реконструкция главных частей обсерватории 1827 года в Белине (использовано изображение с сайта www.portcities.org.uk/london/upload/img_400/D3355.jpg).

Используя два этих инструмента, был определен геометрический центр обсерватории (красная точка на рис. 4), а затем посредством специальных измерений он был точно связан с "тригонометрической точкой Белин". В крыше и стенах полевой обсерватории были сделаны прорези для наблюдений звезд. Астрономические наблюдения в белинской обсерватории были выполнены в июле-сентябре 1827 г. непосредственно К.И. Теннером и И.И. Ходзько.

В период 1828-1833 г.г. по инициативе К.И. Теннера и совместно с В.Я. Струве были сведены воедино все выполненные ими астрономо-геодезические измерения, которые образовали "Русскую дугу меридиана" протяженностью более 8 градусов. В то время это была третья в мире по протяженности измеренная меридиональная дуга. В 1834 г. К.И. Теннер написал знаменитому немецкому астроному Фридриху Бесселю письмо, в котором предложил тому использовать выполненные в России измерения для определения более точных параметров фигуры Земли. Интерес Теннера был и научным, и практическим, потому что точное значение сжатия фигуры Земли было в то время актуальным вопросом военной картографии. В том же году Бессель прислал Теннеру свой первый вывод, а окончательный результат, известный как "эллипсоид Бесселя", был опубликован через семь лет, в 1841 г. (рис. 5). Эллипсоид Бесселя - всемирно известное научное достижение, он получил широкое практическое применение в мировой геодезии.

Центр ("каменный куб") тригонометрического пункта "Белин" использовался еще раз в 1836 г., когда к югу от него началось, также под руководством К.И. Теннера, проложение Волынской триангуляции. Что же касается полевой астрономической обсерватории в Белине, то она после 1827 г. перестала существовать. В 1853 г. директор астрономической обсерватории в Варшаве Адам Пражмовский выполнил, по поручению В.Я. Струве, повторное определение широты Белина при помощи более совершенного инструмента.

Рис. 5. Фрагмент таблицы из публикации Ф. Бесселя 1841 года.

Для определения величины поправки широты он привязал место своих наблюдений в Белине к фундаменту обсерватории 1827 года. После 1853 г. измерения на тригонометрическом пункте и обсерватории в Белине больше не выполнялись, и обе исторических точки были со временем потеряны.

Поиски следов исторического измерения Теннера-Струве в Белоруссии, в том числе и в Белине, предпринимались неоднократно. В 2001 г., после предварительных контактов между Санкт-Петербургским обществом геодезии и картографии и белорусским Государственным Комитетом по земельным ресурсам, геодезии и картографии, после принятия Русским географическим обществом целевой программы "Русская дуга меридиана": Россия - Беларусь" состоялись технические переговоры РУП "Белаэрокосмогеодезия" (Минск) и группы добровольцев Русского географического общества (Санкт-Петербург). Результаты архивной работы и вычислений, полученные в Санкт-Петербурге, показали, что наиболее перспективным местом для проведения поисковых работ является крайний юг Белоруссии. В намеченных к поиску местах специалистами "Белаэрокосмогеодезии" были предварительно заложены ориентирные пункты. 5 сентября 2001 г. совместная российско-белорусская поисковая экспедиция приехала в деревню Белин. Но здесь, к сожалению, поисковые работы не увенчались успехом: предполагаемое место "тригонометрической точки" оказалось занято одним из кирпичных зданий животноводческого комплекса, а вероятное местоположение астрономической обсерватории пришлось на частную усадьбу жителя деревни Белин В.Ф. Мазура, который в то время был в отъезде, что не позволило приступить к раскопкам. Поисковая группа выехала на другие пункты, из числа которых она разыскала обе сохранившихся конечных точки Осовницкого базиса 1827 года (пункты Чекуцк и Осовница [2]). После отъезда россиян, той же осенью специалисты "Белаэрокосмогеодезии", используя результат переизмерения (с помощью спутниковой технологии) найденного Осовницкого базиса, вычислили и разыскали еще более десяти сохранившихся под слоем земли подлинных центров пунктов К.И. Теннера. Успех поисковых работ 2001 г., выполненных под эгидой республиканского Комитета по земельным ресурсам, геодезии и картографии, послужил тому, что в Белоруссии появилось "геодезическое ожерелье", пять пунктов которого стали в 2005 году частью трансевропейского памятника Всемирного культурного наследия и значительным памятником культуры республики.

В ходе поисковых работ 2001 года специалисты "Белаэрокосмогеодезии" приезжали в деревню Белин еще раз. Согласно документу, хранящемуся в республиканском Министерстве культуры, в юго-восточной части деревни "обнаружен фундамент астростолба" [3]. 30 апреля 2002 г. историко-культурная ценность под названием "Белин астро" была включена в Государственный список историко-культурных ценностей Республики Беларусь [4]. Спустя год в публикации Госкомитета по земельным ресурсам, геодезии и картографии [5] указывалось на необходимость выполнения дальнейших работ по поиску остатков обсерватории: "По нашему мнению, в ближайшее время необходимо выполнить работы по обнаружению астрономического пункта Белин. Предварительные раскопки подтвердили сохранность фрагментов фундамента. Проблема заключается в том, что пункт расположен на территории частного владения". Что касается второй исторической точки - триангуляционного пункта "Белин" - то он, согласно той же публикации 2003 г., стал считаться "утраченным" [5].

В 2006 году Санкт-Петербургское общество геодезии и картографии начало подготовку памятного издания, посвященного 150-летию выхода в свет отчета В.Я. Струве (1857-2007) о результатах измерения самой протяженной в мире дуги меридиана. Международный Координационный комитет по управлению памятником Всемирного наследия "Геодезическая дуга Струве" поддержал инициативу общества и рекомендовал странам, на территории которых сохранились пункты исторического измерения, прислать в Санкт-Петербург соответствующие описательные материалы и современные значения координат 13 основных (или соседних с ними) пунктов "дуги Струве". Участие в международной акции принял также и Комитет по имуществу Республики Беларусь (правопреемник госкомитета, упомянутого выше). Из Минска были присланы в Санкт-Петербург иллюстративные материалы и точные координаты найденных в 2001 году трех ближайших к Белину пунктов дуги Струве. Эти данные были использованы как исходные при вычислении уточненных современных координат обеих точек исторического пункта "Белин" - и центра триангуляционного пункта, и центра астрономической обсерватории. Вычисленные значения, ввиду их особой важности, были высланы 1 июля 2008 года в Государственный Комитет по имуществу Республики Беларусь и через год опубликованы [6]. Ниже они приведены в таблице 1 (в системе координат ETRS89 - GRS80):

Таблица 1

Наименование Широта Долгота
Тригонометрическая точка "Белин" 52°02¹39.07" 25°13¹03.16"
Центр обсерватории "Белин" 52°02¹32.46" 25°13¹05.50"

Предыстория новых поисковых работ, проведенных в июле 2010 г. в деревне Белин, на этом заканчивается.

Работы 2010 года

В марте 2010 г. СП "Кредо-Диалог" (Минск) проводила одну из своих конференций в России, в Санкт-Петербурге, в ходе которой был представлен доклад об уникальном памятнике Всемирного наследия "Геодезическая дуга Струве". Специалисты компании с энтузиазмом приняли предложение Санкт-Петербургского общества геодезии и картографии о содействии полному восстановлению главного белорусского пункта знаменитого измерения Земли и предложили свою помощь. В июле того же года инициативная группа специалистов компании выполнила новые поисковые работы в деревне Белин.

На первом этапе, используя опубликованные значения координат обеих белинских точек, они были вынесены в натуру, после чего произведена привязка этих точек к местным контурам. В процессе предварительных поисков было установлено, что:

  1. Искомый центр тригонометрического пункта "Белин", вероятно, сохранился, но закрыт бетонным полом одного из строений животноводческой фермы. По свидетельствам очевидцев, в ходе устройства пола внутри здания была обнаружена скрытая в земле массивная кирпичная кладка, ее пытались разбить, но этого сделать не удалось и она была погребена под слоем бетона толщиной 15-25 см.
  2. Искомая полевая обсерватория приходится на территорию приусадебного участка В.Ф. Мазура (ул. Зеленая, дом 6), но ее точное местоположение ему неизвестно. Документов, подтверждающих наличие на его участке охраняемого объекта республиканского значения, у него тоже нет. На расчетном месте центра обсерватории никаких признаков его закрепления обнаружить не удалось.

На втором, раскопочном этапе поиска были обнаружены два кирпичных фундамента бывшей астрономической обсерватории 1927 года. В согласии с описанием К.И. Теннера [1], они ориентированы в плоскостях меридиана и первого вертикала, о чем можно судить по общей фотографии участка раскопок (рис. 8).

Внешнее описание раскопанной части фундаментов обсерватории Теннера-Ходзько

"Северный" фундамент (пассажная труба, стоявшая здесь, ориентировалась в плоскости меридиана) представляет собой кладку из красного кирпича и имеет размер 1,47 х 0,87 м, длинной стороной вдоль направления "запад - восток" (рис. 6). В массиве примерно симметрично расположены два круглых отверстия (гнезда) для вертикальных опорных столбов малой пассажной трубы. Расстояние между центрами гнезд составляет 0,84 м, а их диаметр - примерно 0,3 м.

Рис. 6. "Северный" фундамент полевой астрономической обсерватории
Рис. 7. "Восточный" фундамент полевой астрономической обсерватории

"Восточный" фундамент (пассажная труба, стоявшая здесь, ориентировалась в плоскости первого вертикала) сложен аналогично, но имеет чуть больший размер: 2,20 х 0,80 м, длинной стороной вдоль направления "север - юг", т.е вдоль линии меридиана. И здесь тоже в кирпичном массиве примерно симметрично расположены два круглых гнезда для опорных столбов большой пассажной трубы, расстояние между центрами отверстий составляет 1,14 м, а их диаметр - примерно 0,3 м (рис. 7).

Верхняя часть обоих фундаментов лежит на глубине 0,5 - 0,7 м от поверхности земли, а нижняя часть фундаментов не была отрыта, так как раскопками преследовалась только геодезическая задача установления точного центра обсерватории. Проведению земляных работ мешала грунтовая вода, начинавшаяся с глубины 1,2 м, поэтому не было подтверждено вероятное соединение обоих фундаментов ниже этой отметки. Западный край северного фундамента поврежден в 1980-х годах в результате прокладки кабеля связи, которая, по всей видимости, выполнялась с помощью кабелеукладчика. Над южный краем восточного фундамента, на глубине 0,5 м, хозяином участка в 2006 г. был проложен отводной провод молниезащиты. Общий вид расположения фундаментов исторической обсерватории на участке по адресу дер. Белин, ул. Зеленая, дом 6 можно видеть на рис. 8.

Благодаря обнаружению гнезд для опорных столбов обоих астрономических инструментов предоставилась возможность выполнить главную задачу раскопок - установить истинное местоположение геометрического центра обсерватории. Искомая точка оказалась на расстоянии 0,94 м от точки, предварительно вынесенной в натуру по координатам. Этот установленный раскопками факт подтвердил указанный выше предварительный вывод о том, что подлинный центр "тригонометрической точки Белин" также сохранился, по крайней мере, сохранилась кирпичная кладка (под бетонным полом современного строения), в которую был замурован искомый "каменный куб" (рис. 9).

Подведем итог. Профессиональными измерениями и раскопками, проведенными в июле 2010 года группой добровольцев в деревне Белин Дрогичинского района Брестской области Республики Беларусь, твердо установлен факт сохранности под землей кирпичных фундаментов обеих важнейших частей исторического пункта "Белин", т.е. сохранности тригонометрической и астрономической точек этого пункта. Фундаменты являются ценными вещественными раритетами, связанными с именами и деятельностью выдающихся геодезистов мирового значения - В.Я. Струве, К.И. Теннера, И.И. Ходзько, Ф. Бесселя. Сделано внешнее описание верхней части кирпичного фундамента астрономической обсерватории "Белин". Определены точные координаты двух главных точек пункта "Белин".

Значение выполненной работы состоит в том, что ее результаты являются очередным шагом к полному восстановлению обеих точек исторического пункта "Белин" - главного в Республике Беларусь пункта "Геодезической дуги Струве". После завершения восстановительных работ откроются новые возможности туристского и музейного использования площадок астрономической обсерватории и тригонометрического пункта "Белин", что будет ценным вкладом в обогащение инфраструктуры культуры Республики Беларусь. Авторы настоящей статьи и их коллеги из СП "Кредо-Диалог" (Минск) выражают свое искреннее желание и дальше способствовать доведению до конца этой важной культурной работы, в сотрудничестве с заинтересованными государственными органами и другими организациями Республики Беларусь, и в соответствии с резолюцией N 4, принятой 17 сентября 2010 года в г. Вильнюсе на заседании международного Координационного Комитета по управлению объектом Всемирного наследия "Геодезическая дуга Струве":

Рис. 8. Процесс консервации фундаментов астрономической обсерватории 1827 года.
Рис. 9. На месте тригонометрического пункта "Белин".

Делегаты стран "дуги Струве", учитывая бесспорную важность всех видов неформальных инициатив, направленных на пользу памятника Всемирного наследия "Геодезическая дуга Струве", выражают поддержку как общественным, так и частным инциативам, способствующим, в рамках существующего законодательства соответствующей страны, дальнейшему восстановлению материальной и культурной составляющей памятника Всемирного наследия "Геодезическая дуга Струве" [7].

В проведении поисковых работ в июле 2010 года на пункте "Белин" "Геодезической дуги Струве" приняли участие добровольцы - сотрудники СП "Кредо-Диалог" (Минск, Белоруссия) С.А. Коледа, В.Л. Кузьмин, В.М. Русак, Д.В. Чадович, а также житель дер. Белин В.Ф. Мазур. Консультационную помощь работам оказал секретарь Санкт-Петербургского общества геодезии и картографии Капцюг В.Б. (Санкт-Петербург, Россия).

Литература.

  1. Теннер К.И. Описание тригонометрических съемок и градусного измерения, произведенных в Виленской, Курляндской, Гродненской и Минской губерниях с 1816 по 1834 год. "Записки Военно-топографического депо", части VIII (1843 г.), IX (1844 г.). Санкт-Петербург.
  2. Абраменков В.Н., Капцюг В.Б., Мкртычян В.В. Осовницкий базис генерал-майора Теннера. "Геодезистъ", 2002, N 5-6, сс. 26-30. Москва.
  3. Сведения о местоположении центров пунктов Дуги Струве. "Пратаколы пасяджэнняў Беларускай навукова-метадычнай рады па пытаннях гісторыка-культурнай спадчыны. 01 - 01 (NN 63-80, 2001-2002 гг.)". Минск.
  4. http://www.radzima.org/
  5. Кузнецов Г.И., Мкртычян В.В., Абраменков В.Н. Дуга Струве (результаты поисково-исследовательских работ по Дуге Струве на территории Беларуси). "Земля Беларуси", 2003, N 1, с. 17, N 2, с.17. Минск.
  6. К 150-летию публикации результатов Русско-Скандинавского градусного измерения. "Вестник Санкт-Петербургского общества геодезии и картографии", специальный выпуск, октябрь 2007 г. (N 6), сс. 57-59, 118-125. Санкт-Петербург.
  7. http://struvearc.wdfiles.com/local--files/unesco/Resolutions%202010%20Vilnius.pdf

Авторы иллюстраций: В.Б. Капцюг (рис. 1-5) и Д.В. Чадович (рис. 6-9).