Основная триангуляция Великобритании - Principal Triangulation of Great Britain
Главная триангуляция Великобритании была первое высокоточные триангуляции обследование в целом Великобритания ( в том числе Ирландии), осуществляются между 1791 и 1853 г. под эгидой Совета боеприпасов . Цель исследования состояла в том, чтобы установить точные географические координаты почти 300 важных ориентиров, которые можно было бы использовать в качестве фиксированных точек при местных топографических съемках, по которым можно было составить карты. Кроме того, имелась чисто научная цель - предоставить точные данные для геодезических расчетов, таких как определение длины дуг меридианов и фигуры Земли . Такой обзор был предложен Уильямом Роем (1726–1790) по завершении англо-французского обзора, но только после его смерти Совет по вооружениям инициировал тригонометрический обзор, мотивированный военными соображениями во время угрозы. Французское вторжение. Большая часть работы была выполнена под руководством Исаака Долби , Уильяма Маджа и Томаса Фредерика Колби , но окончательный синтез и отчет (1858 г.) были работой Александра Росса Кларка . Опрос выдерживал испытание временем в течение столетия, вплоть до ретриангуляции Великобритании между 1935 и 1962 годами.
История
После восстания якобитов в 1745 году было признано, что существует необходимость в точной карте Шотландского нагорья, и необходимое исследование было начато в 1747 году подполковником Дэвидом Уотсоном, заместителем генерального квартирмейстера Совета по вооружениям. . Уотсон нанял Уильяма Роя в качестве гражданского помощника для выполнения основной части работы. Впоследствии Рой, зачисленный в армию и став очень компетентным геодезистом, предложил (1763 г.) провести национальное обследование, которое было бы планом обороны в то время, когда французские вторжения находились под угрозой. Предложение было отклонено по причине затрат.
Рой продолжал лоббировать опрос, и его амбиции в определенной степени реализовались в результате неожиданного развития событий. В 1783 году Французская академия наук заявила, что разница в широте и долготе между Королевской обсерваторией, Гринвичем и Парижской обсерваторией неверна, и было предложено ( Королевскому обществу ), что эти различия могут быть устранены с помощью высокоточной триангуляции над промежуточными точками. местность. Королевское общество согласилось и вместе с Советом по артиллерийскому вооружению пригласило Роя для наблюдения за проектом. (Основная статья; Англо-французское исследование (1784–1790) .)
Первой задачей Роя (1784 г.) было измерить исходную линию между Хэмптонским домом бедняков и Королевской беседкой на Хаунслоу-Хит , на расстоянии чуть более 5 миль (8 км). Это был кропотливый процесс: три стержня длиной около 20 футов были поддержаны на эстакадах, а концы выровнены с точностью до тысячных долей дюйма. Затем первый стержень был перенесен в конец третьего, и эту операцию нужно было повторить 1370 раз. Окончательное измерение дало длину основания 27404,01 фута (8352 метра).
Для последующей триангуляции Рой заказал новый теодолит у ведущего производителя инструментов Джесси Рамсдена . Этот теодолит Рамсдена , поставленный в 1787 году, впервые разделил угловые шкалы с точностью до секунды дуги . Теодолит был самым большим из когда-либо построенных, но, несмотря на его огромные размеры, его перевезли из Лондона на побережье Ла-Манша и использовали на холмах, шпилях и передвижной башне. В каждом месте углы к другим вершинам сетки триангуляции измерялись много раз, часто в ночное время с использованием недавно разработанных источников света. Наконец, угловые данные были использованы для вычисления сторон треугольников с помощью сферической тригонометрии .
Окончательные результаты были неубедительными, поскольку точность триангуляции уступала точности астрономических измерений, но эта съемка проложила путь для всей будущей работы с точки зрения высокоточных измерений длины и угла, а также методов расчета на эллипсоидальной поверхности. В своем заключительном отчете, опубликованном посмертно, Рой еще раз настаивал на распространении исследования на остальную часть Британии. Его преемники подчинятся. Чарльз Леннокс, 3-й герцог Ричмондский, магистр Совета по артиллерийскому вооружению (с 1782 г.), с большим интересом наблюдал за работой Роя. В то же время он остро осознавал, что Британия, в отсутствие национального обследования, отстает от многих стандартов. другие европейские страны. Более того, новая угроза французского вторжения заставила его встревожиться отсутствием точных карт, особенно южных графств. Катализатором к действию послужило внезапное появление нового улучшенного теодолита Рамсдена, предназначенного для Ост-Индской компании . Покупка этого инструмента 21 июня 1791 года Советом считается открытием Артиллерийского обзора . Буквально на следующий день Ричмонд назначил Исаака Долби своим первым сотрудником с целью расширить опрос Роя. В следующем месяце Ричмонд назначил Уильяма Маджа и Эдварда Уильямса, последнего первым руководителем исследования.
Повторное измерение базовой линии Хаунслоу
Для измерения исходной базовой линии в 1784 году через Хаунслоу-Хит Рой заказал три стержня, вырезанных из новой мачты на верфях Адмиралтейства. Они предназначались для прецизионных измерений, но Рой также заказал в Рамсдене стальную цепь длиной 100 футов, которую можно было использовать для быстрого предварительного измерения. Измерительные стержни оказались неэффективными из-за их изменения в зависимости от влажности, и их заменили стеклянными стержнями для окончательного измерения; однако Рой заметил, что сама цепь была такой же точной, как и стержни. По этой причине съемка 1791 года началась с повторного измерения базы с двумя новыми 100-футовыми цепями, вторая не должна использоваться в качестве ориентира, относительно которого будет обнаружено любое растяжение первой.
Процесс измерения был чрезвычайно точным. Поскольку земля была волнистой по длине основания, измерения проводились на 26 ступенях с различными наклонами, при этом цепи для каждой ступени были ограничены на совершенно прямой линии множеством промежуточных опор. Эти измерения гипотенузы затем проецировались на горизонталь. Кроме того, температура менялась день ото дня, и каждое измерение корректировалось с учетом длины цепи при 62 ° F. Наконец, длина основания была уменьшена до проекции на уровень моря с учетом высоты южной базы над Темзой и падения Темзы до ее устья. Окончательный результат был примерно на 3 дюйма меньше, чем у Роя, и среднее значение 27404,2 фута было взято за базовый уровень. Разница между двумя значениями означала, что можно было заявить, что точность измерения составляет 1 дюйм на 27 404 фута, что составляет 3 части на миллион.
Исправления
Во время последующей триангуляции учитывались ошибки, связанные с атмосферной рефракцией, отклонением отвеса, температурой и сферической природой Земли (то есть в треугольнике было более 180 градусов ).
Смотрите также
- Обследование боеприпасов
- Чертежи разведки артиллерийских орудий
- Великое тригонометрическое исследование Индии
использованная литература
Список используемой литературы
- История королевских инженеров . Королевский инженерный музей. Через машину Wayback
- биография Роя . Королевский инженерный музей. Через обратную машину
- Рэйчел Хьюитт (2010), Карта нации , Лондон: Granta Books. ISBN 978-1-84708-254-1
- Кларк, Александр Росс ; Джеймс, Генри (1858b). Отчет о наблюдениях и расчетах Главной триангуляции; и рисунка, размеров и среднего удельного веса Земли, взятых из них . Лондон: GE Eyre и W. Spottiswoode. OCLC 757179661 - через Google Книги Тарелки . Резюме отчета было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества .CS1 maint: postscript ( ссылка )
- Инсли, Джейн (2008). Сказка о великих теодолитах (PDF) . Рабочая неделя FIG по интеграции поколений . Швеция.
- Ноулз, Майкл (2003). «Французская связь - между английскими и французскими картографическими исследованиями» . Труды Королевского литературного и научного учреждения Бата (BRLSI) . 7 . Архивировано из оригинала на 2007-10-18.
- Мадж, Уильям; Долби, Исаак; Уильямс, Эдвард (1794). «Отчет о тригонометрических исследованиях, проведенных в 1791, 1792, 1793 и 1794 годах» . Философские труды Королевского общества . 84 : 414–622. doi : 10.1098 / rstl.1795.0023 - через Archive.org.
- Мадж, Уильям; Долби, Исаак; Эдвард, Уильямс (1797). "Отчет о тригонометрическом исследовании, проведенном в 1795–1796 годах" . Философские труды Королевского общества . 87 : 432–541. doi : 10.1098 / rstl.1797.0022 - через Archive.org.
- Мадж, Уильям (1800). "Отчет о тригонометрическом исследовании, проведенном в 1797–1799 годах" . Философские труды Королевского общества . 90 : 539–728. doi : 10.1098 / rstl.1800.0021 - через Archive.org.
- Мадж, Уильям (1803). «Счет измерения дуги меридиана от Данноза, остров Уайт, до Клифтона в Йоркшире» . Философские труды Королевского общества . 93 : 383–508. DOI : 10.1098 / rstl.1803.0016 .
- Мадж, Уильям; Долби, Исаак (1799). Отчет об операциях, проведенных для выполнения тригонометрического обзора Англии и Уэльса. Том I, 1784–1776 . В. Фаден. OCLC 10644787 . Впервые опубликовано и отредактировано в «Философских трудах». Только предисловие .CS1 maint: postscript ( ссылка )
- Мадж, Уильям (1801). Отчет об операциях, проведенных для выполнения тригонометрического обзора Англии и Уэльса. Том II, 1797–1799 . В. Фаден. OCLC 10644787 . Впервые опубликовано и отредактировано в «Философских трудах».CS1 maint: postscript ( ссылка )
- Мадж, Уильям; Колби, Томас (1811). Отчет о тригонометрическом исследовании, проведенном по приказу генерал-капитана артиллерийского вооружения Его Величества. Том III, 1800–1809 гг . В. Фаден. OCLC 10644787 .
- Оуэн, Тим; Пилбим, Элейн (1992). Ordnance Survey, картографы Великобритании с 1791 года . Саутгемптон: Обзор боеприпасов (HMSO). ISBN 9780319002490. OCLC 28220563 . В свободном доступе онлайн в Ordnance Survey, Owen and PilbeamCS1 maint: postscript ( ссылка )
- Рой, Уильям (1785). "Отчет об измерении базы на Хаунслоу-Хит" . Философские труды Лондонского королевского общества . 75 : 385–480. DOI : 10,1098 / rstl.1785.0024 .
- Рой, Уильям (1787). «Отчет о методе, который предлагается использовать при определении относительного положения королевских обсерваторий Гринвича и Парижа» . Философские труды Лондонского королевского общества . 77 : 188–226. DOI : 10,1098 / rstl.1787.0019 . S2CID 186214773 . Таблички следуют за текстомCS1 maint: postscript ( ссылка )
- Рой, Уильям (1790). «Отчет о тригонометрической операции, посредством которой было определено расстояние между меридианами королевских обсерваторий Гринвича и Парижа» . Философские труды Лондонского королевского общества . 80 : 111–254. DOI : 10,1098 / rstl.1790.0015 . S2CID 186211548 .
- Сеймур, Вашингтон, изд. (1980). История обзора боеприпасов . Фолкстон, Англия: Доусон. ISBN 0-7129-0979-6. OCLC 654935343 . В свободном доступе онлайн на сайте Ordnance Survey, Сеймур.CS1 maint: postscript ( ссылка )
- Подполковник Т. Пилкингтон Уайт, Управление боеприпасов Соединенного Королевства , Журнал Шотландского альпинистского клуба, том 2, номер 5
внешние ссылки
- PDF-файл, включающий историю и карту ирландской части и ее ссылки на Великобританию.
- Информация и карты по многим аспектам триангуляции (и выравнивания) в Великобритании