Англо-французское исследование (1784–1790)

редактировать
Исследование расстояния между Гринвичем и Парижем

Англо-французское исследование ( 1784–1790) было обследованием для измерения относительного положения Гринвичской обсерватории и Парижской обсерватории. Английские операции, выполненные Уильямом Роем, включали измерения баз в Хонслоу Хит (1784 г.) и Ромни Марш (1787 г.), измерения углы треугольников (1787–1788) и, наконец, расчет всех треугольников (1788–1790). Обзор очень важен как первое точное исследование в Британии и предвестник работы Ordnance Survey, которая была основана в 1791 году, через год после смерти Роя.

Содержание
  • 1 Мемуары Кассини
  • 2 База Хаунслоу-Хит, 1784 год
  • 3 В ожидании Рамсдена
  • 4 Триангуляция, 1787 год
  • 5 Заключительный отчет
  • 6 Примечания
  • 7 Библиография
  • 8 См. Также
мемуары Кассини

В конце жизни, когда ему было 57 лет, Рою была предоставлена ​​возможность завоевать прочную репутацию в мире геодезии. Открытие произошло с совершенно неожиданной стороны. В 1783 году Кассини де Тюри направил мемуары Королевскому обществу, в которых он выразил серьезные сомнения в отношении измерений широты и долготы, которые были произведены в Гринвичской обсерватории. Он предположил, что правильные значения могут быть найдены путем объединения данных Парижской обсерватории с точным тригонометрическим обзором между двумя обсерваториями. (Французские исследования уже проводились в ходе подготовки карты Франции.) Эту критику категорически отверг Невил Маскелин, который был убежден в точности Измерения по Гринвичу, но в то же время он понял, что мемуары Кассини предоставили средства для содействия государственному финансированию исследования, которое само по себе было бы ценным. Было получено одобрение, и сэр Джозеф Бэнкс, президент Королевского общества, предложил Рою возглавить проект. Рой с радостью согласился и начал дело, представив короне сильно заниженный бюджет на рабочую силу (безусловно, самый большой элемент) и новые точные инструменты, которые должен был сконструировать Джесси Рамсден. Весь проект описан в трех больших статьях Роя в «Философских трудах Лондонского королевского общества за 1785, 1787 и 1790 годы». Более короткие отчеты о проекте есть в «Истории королевских инженеров» Портера и в каждой истории артиллерийского вооружения. Обзор, в частности книга Сеймура, а также Оуэна и Пилбима.

База Хаунслоу-Хит, 1784
Базовая линия Хаунслоу-Хит (синим цветом) и аэропорт Хитроу Периметр и 2 главные взлетно-посадочные полосы (отмечены желтым цветом), наложенные на карту Ordnance Survey 1935 года

Первой задачей любого исследования является определение исходного местоположения и, после поиска Роем и трое других членов Королевского общества 16 апреля они зафиксировали Хаунслоу Хит, примерно ровный участок земли между Королевской беседкой (в настоящее время находится в пределах аэропорта Хитроу ) и Хэмптон Бедный дом чуть более пяти миль к юго-востоку. Направление базовой линии было сначала выбрано в соответствии с рельефом местности, но было видно, что оно почти совпадает с телескопическим видом на шпиль церкви Всех Святых в Банстед, примерно в 12 милях от него, и поэтому базовая линия была сделана так, чтобы точно совпадать с этим направлением: она показана пунктирной линией на карте съемки ниже.

Земля была очищена от кустов, и было проведено предварительное измерение линии с помощью 100-футовой стальной цепи из 100 звеньев, подготовленной Джесси Рамсденом. Было намерение провести более точные измерения с помощью набора из трех калиброванных удилищ длиной около 20 футов. Три стержня одновременно поддерживались на эстакадах, а концы выравнивались с точностью до тысячных долей дюйма. Затем первый стержень был перенесен в конец третьего, и эту операцию нужно было повторить 1370 раз. К сожалению, от стержневых стержней пришлось отказаться из-за их склонности к удлинению и сокращению в сырую погоду, и их заменили стеклянными стержнями толщиной в один дюйм такой же длины. На стержни не влияла влажность, но было важно скорректировать тепловое расширение. Также была внесена поправка на уровень моря, поскольку при расчетах съемки использовалась эта высота. Окончательное измерение дает длину основания 27404,01 фута. Измерение базовой линии с таким высоким стандартом точности было выдающимся достижением, и в знак признания Королевское общество наградило Роя медалью Копли в 1785 году.

Пушка, обозначающая Хэмптонский конец базовой линии в Рой-Гроув

В 1784 году концы базовой линии были отмечены центральными осями двух вертикальных деревянных труб, над которыми теодолит был центрирован для измерений с базы: трубы также могли поддерживать флагштоки в качестве маркеров, когда база была видна с других станций (или с одного конца с другого). После повторного обследования в 1791 году (OS1791-1794) трубы были заменены пушками, которые все еще стоят на месте, хотя очевидно, что пушки были потревожены и немного перемещены за прошедшие годы. Современные местоположения юго-восточных конечных точек находятся в Рой Гроув, Хэмптон. Северо-западный конец в аэропорту Хитроу расположен на дороге северного периметра. Таблички рядом с пушками гласят:

. ДАННЫЙ ПЛАНШЕТ БЫЛ ЗАКРЕПЛЕН В 1926 ГОДУ В ПОЗДРАВЛЕНИЕ 200-ЛЕТИЕ. ГЕНЕРАЛЬНОГО ГЕНЕРАЛА УИЛЬЯМА РОЯ ФРС,. РОДИЛСЯ 4 МАЯ 1726 - УМЕР 1 ИЮЛЯ 1790.. ОН ПРИНЯЛ ИДЕЮ ПРОВЕДЕНИЯ ТРИАНГУЛЯЦИИ ЭТОЙ. СТРАНЫ И ПОСТРОЕНИЯ ПОЛНОЙ И ТОЧНОЙ КАРТЫ,. НА ЭТОМ ЗАЛОЖИЛ ФУНДАМЕНТ ОПРОСА.. ЭТО ОРУЖИЕ ОТМЕЧАЕТ СЕБЕ. ТЕРМИНАЛ БАЗЫ, КОТОРЫЙ БЫЛ ИЗМЕРЕН В 1784 ГОДУ. ПОД НАБЛЮДЕНИЕМ ГЕНЕРАЛЬНОГО РОЯ, В КАЧЕСТВЕ. НАБЛЮДЕНИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ. ГРИНВИЧСКИХ И ПАРИЖСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ - ЭТО ИЗМЕРЕНИЕ БЫЛО ИЗМЕРЕНИЕ. ВЛАДЕНИЕМ HM КОРОЛЬ ГЕОРГИЙ III,. ОСМОТР РАБОТЫ 21 АВГУСТА 1784 ГОДА.. В 1791 ГОДУ ВНОВЬ ИЗМЕРЕЛ БАЗОВЫЙ КАПИТАН МАДЖ, КАК. НАЧАЛО ГЛАВНОЙ ТРИАНГУЛЯЦИИ ВЕЛИКОБРИТАНИИ.. ДЛИНА БАЗЫ - СНИЖЕН ДО MSL. • ПО ИЗМЕРЕНИЮ РОЯ - 27404,01 ФУТОВ. • ПО ИЗМЕРЕНИЯМ МАЖИ - 27404,24 ФУТОВ. • ОПРЕДЕЛЕНО КЛАРКОМ В 1858 ГОДУ В УСЛОВИЯХ ОБСЛЕДОВАНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ. СТАНДАРТ 01 - 27406,19 ФУТОВ

В ожидании Рамсдена

После того, как базовая линия была измерена, Рой очень хотел продолжить триангуляцию как можно скорее, но ему помешала неспособность Рамсдена произвести новый теодолит. Это вызвало определенную резкость, и Рой дошел до того, что обвинил Рамсдена в упущении и медлительности - публично и в своем следующем отчете в Philosophical Transactions.

Предлагаемая триангуляционная сетка.

Отчет 1787 г. свидетель того, как Рой занимался в ожидании теодолита. Первый раздел посвящен предлагаемому маршруту исследования. Большая точность достигается, если треугольники имеют правильную форму, и рисунок показывает, что большинство из них близки к равносторонним, с отклонениями только там, где треугольники уменьшаются по размеру к основанию и где они должны тянуться над проливом. Типичные стороны составляют около 20 миль, но линии, пересекающие Ла-Манш, имеют длину до 45 миль.

Вторая часть отчета представляет собой тщательное изучение результатов исследования Франции, проведенного Кассини между Парижем и Дюнкерком. Третья часть включает сравнение семи моделей для Фигуры Земли, выведенных как из дуг меридианов, так и из экспериментов с маятником, и далее он предлагает дополнительные дуги меридианов в Индии и России, а также дугу. долготы на экваторе. Наконец, он обращается с призывом к продолжению исследования остальной части Великобритании.

Триангуляция, 1787 г.
Первые исследованные треугольники

Теодолит Рамсдена в конечном итоге был доставлен летом 1787 г., и вся работа была сделана в спешке, чтобы завершить как можно больше до зимы. Первые треугольники проходили от концов основания до башни Хэнджер-Хилл в Илинг и холма Сент-Энн в Чертси, с дополнительным видом на Виндзорский замок со стороны Только северо-западный конец. Таким образом, два угла были измерены на юго-восточном конце основания и четыре угла на северо-западном конце. Затем теодолит был перемещен в Хангер-Хилл, где концы базовой линии наблюдались с другого направления, и были установлены еще три новые линии обзора на Гринвичскую обсерваторию, Аппер Норвуд и Сотню акров ( Банстед ). Таким образом, сеть треугольников была расширена вниз к побережью, где можно было увидеть некоторые французские станции, измеренные в ходе триангуляции Кассини. На рисунке ниже показана реальная триангуляция, рельеф делает структуру более понятной. Обратите внимание на вторую базу в Ромни Марш. Сравнивая измеренную длину с длиной, рассчитанной с помощью триангуляционной сетки, можно было оценить точность каркаса.

Фактическая триангуляционная сетка. Переносная подмость для великого теодолита, демонстрирующая внутреннюю и внешнюю опоры

Процесс кажется обманчиво простым, но он требовал многого в плане настойчивости и организованности. Как только теодолит находился на станции, сигнальщиков отправляли на все другие станции, за которыми следовало наблюдать с этой точки, обычно пять или шесть станций, но целых 10 в случае Fairlight Head. Для коротких дистанций достаточно было простого флагштока, но для более длинных прицелов нужно было использовать огни ночью. Самый яркий свет, так называемый белый свет, был получен при сжигании зажигательной смеси, которое длилось непродолжительное время. Многоканальное использование этих огней повлекло за собой тщательную временную привязку, которая могла учитывать капризы погоды и карманные часы. На многих станциях для теодолита или сигналов приходилось поднимать прибор на переносной вышке на высоту более 30 футов. Башня состояла из двух компонентов: внутренняя рама поддерживала инструмент, а внешняя поддерживала наблюдателей, тем самым сводя к минимуму помехи для инструмента.

Заключительный отчет

В окончательном отчете 1790 года представлены данные о расстоянии между Парижем и Гринвичем, а также точные широта, долгота и высота британских триангуляционных станций. На протяжении всего исследования Рой использовал любую возможность, чтобы зафиксировать положение как можно большего количества второстепенных ориентиров в надежде, что они будут использованы в качестве основы для будущих топографических съемок, на основе которых можно будет подготовить новые карты для округов Мидлсекса, Суррей, Кент и Сассекс. Фактически, эти округа были повторно обследованы в ходе Главной триангуляции Великобритании, которая началась в 1791 году, через год после его смерти. На момент своей смерти он исправлял окончательные доказательства своего отчета, и работа была завершена Исааком Долби, старшим гражданским служащим Совета по артиллерийским вооружениям, который организовал расчеты треугольников.

Примечания
Библиография
См. Также
Последняя правка сделана 2021-06-11 15:09:13
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте