Новое время (18-19 в.в.)

Этот период по праву можно назвать "эрой измерений" (слова декабриста П.И. Пестеля), поскольку основные усилия геодезистов и астрономов были направлены на производство непосредственных измерений, совершенствование методов и аппаратуры.

Однако этот период также характеризуется существенным развитием мировоззрения и успехами в философском осмыслении мира и Вселенной, их основных параметров - пространства и времени.

Необходимо отметить, что различные страны в силу исторических причин находились на различных ступенях развития и это наглядно видно как на примерах формирования общего мировоззрения, так и при рассмотрении истории развития каких-либо отдельных дисциплин. В частности, долгое время, весьма существенная разница в общем уровне знаний и представлений сохранялась между странами Западной Европы и Россией.

Петровские реформы сыграли в России ту же роль, что для Западной Европы сыграл период Возрождения. В 18 в. (т.е. на два века позже) наступил русский Ренессанс со всеми типичными признаками этой эпохи. Не было это исключением и для геодезии.

С воцарением Петра I резко изменилась техническая политика государства. Прежде всего это проявлялось в направлении русских офицеров за границу для освоения методов передовой тогда западноевропейской геодезии, а также в широкомасштабном исследовании и проведении топографических съёмок территории государства. Ещё в 1696 г. в связи с Азовскими походами Петра I были начаты промерные работы на р. Дон от Воронежа до Азова, инструментальные съёмки побережий Азовского и Чёрного морей, а с 1710 г. - съёмки на Балтике. В 1714 г. начаты съёмочные и гидрографические работы на побережье Каспия.

В России с началом 18 в. геодезические работы ставятся на твёрдую научную основу. Основывается первая астрономическая обсерватория, в 1701 г. открылась Московская школа математических и навигационных наук, где имелось геодезическое отделение. Выпускники этой школы в 1705 г. начали изыскания - трассировку и нивелирование прямой дороги Москва-Петербург, а в 1707 г. произвели съёмку г. Москвы.

В том же году была напечатана карта Якова Вилимовича Брюса (1670-1735), сподвижника Петра I "Изображение глобуса земного". Это карта полушарий, имеющих меридианы и параллели. На карте нанесено положение Америки, Африки, Европы и Азии. У Южного полюса показана огромная, простирающаяся до 50⁰ ю. ш. "земля Магеллановская южная, неведоманная", т.е. неисследованная. Между Азией и Америкой вместо пролива указано целое море.

В 1720 г. Пётр I послал геодезистов для инструментальных съёмок российских губерний., Западной Сибири и Кавказа. В каждом губернском городе астрономическими методами определялись географические координаты, а затем выполнялись съёмки по радиальным маршрутам. Направление каждого маршрута определялось по буссоли, расстояния измерялись 10-саженной мерной цепью. Земные предметы, расположенные по сторонам хода, определяли засечками. Работа была закончена в 1744 г., в результате съёмками было охвачено примерно 50% Европейской и около 20% Азиатской части России.

Сбор и обобщение результатов съёмок различных экспедиций Пётр I поручил Сенату, а для того, чтобы поставить дело на твёрдую научную основу пригласил в Россию астронома Жозефа Николаса Делиля (1688-1768), который приехал в Россию в 1726 г. и положил начало точным геодезическим работам. Он также руководил составлением генеральной карты империи, выдвинул идею создания единой Службы точного времени, предложил организовать при Академии Наук Географический департамент. Географический департамент был организован при Академии наук, он почти до конца века возглавлял и объединял все картографические работы в России.

В 1734 г. был издан "Атлас Всероссийской империи" И. К. Кирилова, большинство карт которого было составлено в равнопромежуточной конической проекции с двумя главными параллелями.

В 1742 г. Петербургской Академией наук была издана работа "О сочинении ландкарт", которую можно считать первым руководством по картографии. К этому времени относится организация нескольких экспедиций для исследования южных, северных и восточных окраин Российской империи.

В 1741 г. на основании маршрутных топографических съёмок была составлена первая карта восточного побережья Аральского моря с впадающими в него реками, в том числе Сыр-Дарьёй. Позже, в 1848-1849 г.г. экспедиция под руководством Алексея Ивановича Бутакова выполнила съёмку, опись и промеры Аральского моря (наибольшая глубина 68 м). Экспедиция составила полную карту побережья и островов. Карта была основана на многочисленных астропунктах. В работе экспедиции в качестве художника принимал участие Тарас Шевченко.

Под начальством Витуса Ионассена Беринга (на флоте его звали Иван Иванович) (1681-1741) первая и вторая (известная как Великая Северная) Камчатские экспедиции открыли и выполнили съёмку Камчатки, Аляски и прилегающих берегов Северной Америки, северных и восточных побережий Северного Ледовитого и Тихого океанов, Курильских островов. Работы выполнялись на основе астрономических наблюдений с помощью градштоков, квадрантов, длиннофокусных зрительных труб и буссолей. Широты определялись по высотам Солнца и они от современных отличаются не более, чем на 1'. Долготы определяли по покрытиям звёзд Луной, а также по наблюдениям лунных и солнечных затмений со средней погрешностью около 1.5⁰. В результате были составлены 53 карты побережья.

Эти работы были продолжены в период 1785-1795 г.г. Северо-Ленской экспедицией И. И. Биллингса и Г. А. Сарычева, в задачу которой входило исследовать побережье Северного Ледовитого океана восточнее р. Колымы, Камчатку и Чукотку. Сотрудники экспедиции составили 57 карт исследуемого района.

В отличие от допетровских карт, эти карты были составлены на строгой научной основе и результатах инструментальных наблюдений, однако Россия существенно отставала в отношении методики составления карт от стран Западной Европы. В частности, составление первой карты Франции на основе триангуляционного обоснования и астропунктов в масштабе 1:130 000 было начато в 1733 г. Жаком Кассини (1677-1756) и завершено через 60 лет, в 1793 г., уже после его смерти. Это была первая карта, отвечающая требованиям совремённой топографии.

Впоследствии, в 1820 г. на северное побережье Сибири была послана пешеходно-санная экспедиция Ф.П.Врангеля и П.Ф.Анжу, которая работала 4 года. Экспедиция была хорошо оснащена. В её распоряжении имелись береговые квадранты, секстанты, искусственные горизонты, хронометры, барометры, азимут-компасы и термометры. Анжу определил широты и долготы в 15 пунктах, заснял побережье к востоку от дельты р. Яны, составил карту Новосибирских островов. Врангель выполнил полуинструментальную съёмку от устья р. Индигирки до Колючинской губы, определив 110 астропунктов. Кроме того, участники экспедиции производили наблюдения за склонением и наклонением магнитной стрелки.

В дальнейшем изучение Ледовитого океана производилось почти непрерывно, поскольку во-первых решалась проблема открытия Северного полюса, а, во-вторых необходимо было проложить Северный морской путь из Атлантического океана в Тихий.

Первая инструментальная съёмка Москвы была начата в 1731 г. Работы завершились созданием первого инструментального плана Москвы в масштабе 1:21 000. В 1737 г. была начата работа по составлению аналогичного плана Петербурга. В 1736 г. в империи началось новое межевание, а с 1746 г. стали выполняться городские съёмки всех остальных городов Российского государства. При съёмке золоторудных приисков на Урале впервые в России применена единая система прямоугольных координат на большой территории: на площади 56 квадратных вёрст были разбиты квадраты со стороной в одну версту. Вершины их закрепляли массивными гранитными пирамидами, закопанными в грунт так, чтобы они лишь незначительно выступали над поверхностью.

При межевании и городских съёмках мерная верёвка была заменена 10-ти саженной металлической цепью и каждый геодезист снабжён "вернейшим инструментом" - астролябией.

Все вычисления обязательно выполнялись "в две руки", новые планы составлялись в стандартном масштабе 100 сажен в дюйме (примерно 1:8 400). По этим планам составлялись сводные планы уездов в масштабе 1:42 000, а на их основе - карты губерний в масштабах 1:336 000.

Съёмки ориентировали по буссоли или по гномону, при измерениях допускали погрешности

- в углах 0.25⁰=15' (сейчас этот допуск составляет 1');

- при измерении линий 1:100 (в настоящее время 1:2000).

Работы по межеванию продолжались почти 90 лет и были завершены только в 1855 г., но в первые года они проводились без надёжного обоснования - без триангуляции.

В 1745 г. был издан на двух языках первый полный атлас "Атлас Российский", состоявший из 19 отдельных карт и генеральной карты всей Российской империи, на 13 из них была изображена европейская часть страны, а на 6 - некоторые районы Сибири. По качеству исполнения и точности атлас был на уровне лучших атласов Франции и Италии. Карты составлены по новейшим на то время астрономическим определениям мест, в псевдоцилиндрических (трапециевидных) и равнопромежуточных конических проекциях. К атласу приложен каталог координат 62 "знатнейших мест Российской империи", но для 54 из них долготы получены косвенно. При составлении генеральной карты долготы отсчитывались в градусах от "острова Ферро по новейшему исчислению господина Фелье".

Метод составления карт в России был необычным. Составители атласа признавали метод триангуляции самым надёжным методом обоснования карт, но в конкретных условиях нашей страны того времени они были вынуждены отказаться от него из-за трудоёмкости, длительности и высокой стоимости работ, связанных с сооружением высоких наружных знаков. Вместо этого поступали следующим образом. Геодезисты двигались по большим дорогам, ведущим из губернских городов, отмечая по буссоли с диоптрами все повороты, а с помощью мерной цепи измеряли длины отдельных участков дорог. Все подробности, расположенные по сторонам дорог, определяли засечками с помощью той же буссоли. Эти вымеренные дороги, наряду с пунктами, координаты которых получены из астрономических определений, являлись главной опорной сетью будующей карты. При астрономических определениях обязательно измеряли и склонение магнитной стрелки, которое учитывали при нанесении дорог на карту.

По всем остальным дорогам для измерения линий вместо мерной цепи применяли счётчики шагов или мерное колесо телеги, окружность которого была известна, а также приспособление для счёта оборотов колеса. Такой способ измерения длины гораздо менее точен, чем измерения цепью, из-за неровностей рельефа. Направления течений и длины рек определяли аналогично при передвижении вдоль берегов. Объекты, скрытые за препятствиями, наносили на карту при личном посещении геодезиста или по опросам местных жителей. Применялся и менее надёжный способ съёмки, при котором геодезист поднимался на командную вершину, с которой открывался хороший обзор, и с помощью астролябии намечал направления на характерные объекты, а потом из опросов местных жителей узнавал, каково расстояние между этими точками. На карту наносили города, деревни, заводы, крепости, порты, каналы, колодцы, мосты, монастыри, остроги, зимовья и даже развалины.

Шарообразная поверхность Земли изображалась на карте в картографической проекции Делиля на секущем конусе. Некоторые карты были составлены в полярной проекции. По меридианам и параллелям, служащим основой карты, наносили опорные точки, астрономические координаты которых были известны, а по ним располагали и прочее содержание карты путём введения пропорциональных поправок. К составляемым картам предъявлялись следующие требования:

чтобы положения мест и подлинные отстояния их друг от друга были как можно меньше искажены;

чтобы эти расстояния по прямым линиям можно было измерять в одном масштабе;

чтобы меридианы и параллели были так расположены на карте, что по ним можно было достоверно определять широты и долготы прочих мест, нанесённых на карту.

Все другие искажения во внимание не принимались.

В 1792 г. был издан "Российский Атлас", уже состоящий из 43 карт в масштабах от 1:546 000 до 1:7 140 000. К этому времени ни в одном государстве Западной Европы не было определено астрономическими наблюдениями такого количества мест, как в России.

Во второй половине 18 в. значительные успехи в геодезии и, особенно, в картографии связаны с именем Михаила Васильевича Ломоносова (1711-1765), который разработал проект нивелирования между Чёрным и Каспийским морями, предложил новый способ определения азимута (?) по наблюдениям близполюсных звёзд в элонгациях (?), внедрял в жизнь перспективную съёмку местности с помощью камеры-обскуры.

М.В.Ломоносов придавал большое значение математической основе карт и обоснованному отбору их содержания. В период его руководства Географическим департаментом (1757-1765 г.г.) были созданы карты России с изображением акватории Северного Ледовитого океана и всего мира.

Эти карты были составлены в косой стереографической, нормальной азимутальной, равнопромежуточной и равноугольной цилиндрических проекциях.

В 1770 г. в Петербурге была организована оптико-механическая мастерская, где изготавливались астролябии, теодолиты и другие геодезические приборы.

В 1773 г. в Петербурге учреждено Горное училище - ныне Санкт-Петербургский государственный горный институт, - где изучали геодезию "... для снятия на поверхности местоположений заводских и окрестностей, отводу лесов, высоты гор и тому подобное".

В 1779 г. в Москве создается Землемерная школа, преобразованная вначале в Константиновское землемерное училище, а затем (в 1835 г.) - в Константиновский межевой институт - крупнейшее в дореволюционной России высшее учебное заведение по подготовке геодезических кадров.

Император Павел I в 1796 г. при Генеральном штабе учредил Депо карт, к которому присоединил Географический департамент. В частности, им по материалам генерального межевания была составлена "Подробная карта Российской империи..."(1801-1816 г.г.) в масштабе 20 вёрст в дюйме (1:840 000), распространявшаяся на европейскую часть страны, которая известна как "столистовая"; эта карта была составлена в равнопромежуточной конической проекции. Это была по существу первая многолистная государственная карта России.

Несколько иной акцент имели геодезические работы в эти же годы в странах Европы.

Исаак Ньютон во второй половине 17 в. формулирует закон всемирного тяготения, следствием чего явились новые философские представления о положении Земли в пространстве, её форме и законах движения. В частности, была теоретически обоснована сфероидичность Земли и этим дано объяснение явлению прецессии, т.е. изменению положения оси вращения Земли (а, следовательно, и полюсов) в пространстве вследствие притяжения Луной и Солнцем выступающего за контуры сферы экваториального пояса Земли.

Полагая полярное сжатие Земли равным 1/230 (известное на то время значение), Ньютон получил прецессию равной 68" в год. Как позднее замечал П.С.Лаплас, формулы Ньютона для значения полярного сжатия 1/300 дают значение прецессии 53.6", что в пределах точности расчётов совпадает с её практическим значением 50.3".

Позднее (1727 г.) при наблюдениях звёзд астроном Дж.Брадлей обнаружил дополнительные колебания оси вращения Земли - нутацию, динамическая теория которой была разработана Ж.Даламбером в 1749 г.

Открытие прецессии и нутации стимулировало развитие динамики твёрдого тела, основы которой в 1765 г. были разработаны Л.Эйлером. В частности, Эйлер показал, что мгновенный полюс Земли описывает окружность около полюса инерции за период 305 звёздных суток (земная ось описывает коническую поверхность).

Для экспериментального подтверждения теории Л.Эйлера астроном Х.И.Петерс в 1842-43 г.г. выполнил наблюдения широт и определил угол между осью вращения и полярной осью инерции Земли, оцененный им в 0.08".

Представления о сфероидичности Земли вызвали необходимость проведения новых градусных измерений в 18 в. Для того, чтобы убедиться, что Земля не является шаром, необходимо было выполнить два градусных измерения на существенно различных широтах, а затем сравнить линейные значения дуг в 1⁰.

Для практического решения этого вопроса Французская Академия Наук в середине 18 в. отправляет две экспедиции.

Одна из них под руководством Шарля Мари Кондамина (1701-1774), Пьера Буге (1698-1758) и Л.Годена в 1735-1742 г.г. произвела измерения дуги меридиана под экватором, на высокогорном плато у границы Перу и Эквадора в Южной Америке (1⁰31' ю.ш.). Работа проходила в трудных условиях высокогорья, на станциях приходилось строить специальные сигналы, которые часто срывали ураганы или уничтожали туземцы. Экспедиция получила длину 1⁰ в пересчёте на уровень океана равную 110.6116 км.

Вторая экспедиция в 1736-1737 г.г. работала под руководством Пьера Луи Моро Мопертюи (1698-1759), Клода Алексиса Клеро (1713-1765) и Лемонье. В экспедиции принимал участие Андрес Цельсий (1701-1744), температурной шкалой которого мы пользуемся до сих пор. Экспедиция работала в Лапландии, у северного полярного круга, в устье р. Торнео (66⁰20' с.ш.). Работы по измерению базиса длиной более 14 км велись зимой при температуре -37⁰С по льду реки. Горизонтальные углы на пунктах триангуляции измеряли полярным летом. В результате работ длина дуги в 1⁰ была получена равной 111.9467 км.

Разница в 1.3 км наглядно подтвердила, что Земля действительно не является правильным шаром.

В 1792-1798 г.г., в связи с введением во Франции десятичной системы мер и весов, в целях точного определения длины метра астрономы Жан Батист Деламбр (1749-1822) и Пьер Франсуа Мешен (1744-1804) произвели второе большое измерение дуги Парижского меридиана между Дюнкерком на северном берегу Франции и Барселоной на северо-восточном берегу Испании. Для этой работы известный механик и геодезист Жан Шарль Борда (1733-1799) изготовил специальный повторительный круг, позволявший измерять горизонтальные углы способом повторений. Прибор имел оригинальную конструкцию вертикальной оси с неподвижной втулкой, которая предохраняла горизонтальный круг от контактов с алидадой. Такая осевая система применяется и в наше время, её иногда называют "системой Борда". Повторительный круг оказался лучше тяжёлого теодолита Рамсдена. Борда создал также базисный прибор с жезлами из платины для непосредственного измерения выходных сторон.

Позднее, в 1807-1808 г.г., Франсуа Жан Араго (1786-1853) и Жан Батист Био (1774-1862) продолжили измерения по дуге Парижского меридиана до о. Форментера, расположенного к югу от о.Ивиса,что западнее Балеарских островов. В результате была измерена дуга 12.3⁰ общей протяжённостью более 1300 км. В этой классической работе принимали участие математики Пьер Симон Лаплас (1749-1827) и Адриен Мари Лежандр (1752-1833). Впоследствии эти измерения были продолжены и на север до Шотландских островов и общая длина измерений составила 22⁰09'.

На основании результатов этих измерений была установлена длина метра - единицы длины, определенная как одна десятимиллионная часть четверти Парижского меридиана, т.е. дуги от экватора до полюса.

К середине 18-го столетия относятся первые попытки наблюдений за изменением взаимного расположения суши и уровня моря.

О поднятии берегов Финляндии было указано ещё в финской книге проповедей. Однако изучение этого явления началось значительно позже.

В 40-х годах 18-го столетия Цельсий предложил своему ученику Рудеману нанести отметку уреза воды на одном из островов Финляндии. Эта отметка располагается в настоящее время высоко над уровнем моря.

Отметки уреза воды обычно вырубали в массивных скалах или в громадных валунах и указывали средний уровень моря в момент нанесения. Однако никаких регулярных наблюдений в то время не производили, определение среднего уровня моря оказывалось неточным.

(Вставка 02.04.2003. Из статьи М.И. Синягиной «О геодезическом методе изучения современных движений земной коры и результатах его применения» в сб. «Современные движения земной коры», №1, Изд. АН СССР, М, 1963, 25-32)

В эти же годы в России в течение 10 лет, с 1806 по 1815 годы в ходе экспедиций астронома Викентия Карловича Вишневского (1781-1855) были определены географические координаты пунктов на огромной территории - от западных границ государства до Уральских гор и от Белого моря до Закавказья. Несмотря на несовершенство приборов В.К.Вишневский смог добиться очень высокой точности. Ошибки широт не превышали 5", а ошибки долгот - не более двух секунд часовой меры. При этом Вишневский первым в России применил для определения долгот способ хронометрических рейсов. С наибольшей возможной скоростью он совершал поездки между двумя пунктами с известными долготами, производя астрономические наблюдения в промежуточных пунктах. Такой способ позволял установить средний ход хронометра в пути и, сравнивая его с истинным ходом, который был определён в начале и в конце пути, получить значения хранимого времени опорного пункта в моменты астрономических наблюдений. За десять лет Вишневский проехал 160 тыс.км, определил астрономические коорд инаты 223 пунктов, в том числе всех губернских городов России.

Позднее, в середине 19 в. под руководством В.Я.Струве способом перевозки большого числа хронометров была определена долгота обсерватории Пулково относительно Гринвича. Более 60 хронометров шестнадцать раз перевозили из Альтоны (близ Гамбурга) в Пулково и обратно. Столько же раз 40 хронометров проделали путь туда и обратно между Альтоной и Гринвичем.

После выполнения этой работы на русских картах перешли к отсчёту долгот от Пулковского меридиана.

В 1860 г. для определения долгот пунктов впервые в России был использован проволочный телеграф, а в 1877 г. геодезисты С.Д.Рыльке и И.И.Померанцев начали работы по определению долгот главнейших пунктов европейской части России с помощью беспроволочного телеграфа.

Депо карт, организованное императором Павлом I в 1796 г., позднее было преобразовано в Военно-топографическое депо, а в 1812 г. передано в Военное ведомство и получило наименование Военно-топографический отдел Генерального штаба (в настоящее время - Военно-топографическое управление Генштаба).

Анализ военных кампаний русской армии 1812-1814 г.г. объективно показал, что для подготовки и проведения крупномасштабных операций необходимы точные топографические карты. К этому времени в Венном ведомстве России не было ни организации, ни квалифицированных кадров для решения этой задачи. Поэтому 28 января 1822 г. императором Александром I на базе Военно-топографического отдела Генерального штаба был организован Корпус военных топографов и утверждено «Положение о Корпусе Топографов», где говорилось: «Корпус Топографов при главном штабе Его Императорского Величества учреждается с той целью, чтобы успешнее могли производиться съёмки государственные во время мирное и обозрение мест в тылу армий в военное». Корпусу военных топографов было поручено производство астрономических определений и триангуляций (тригонометрических съёмок), основные работы, съёмки, составление и гравирование карт, их издание, а также контроль за всеми картографо-геодезическими работами в России.

Этим же «Положением» учреждалось при Корпусе Топографов Училище военных топографов, занятия в котором начались 22 октября 1822 г. в здании Главного штаба на Дворцовой площади г. С.-Петербурга.

Обучение велось в младшем и старшем классах. После двух лет учёбы в младшем классе и успешной сдачи экзаменов за весь курс выпускники производились в унтер-офицеры и направлялись на службу в качестве топографов I класса в Корпус Топографов. Те же из них, кто безупречно прослужил восемь лет, имели право поступать в старший класс, где преподавание велось также в течение двух лет. После его окончания топографы I класса представлялись к присвоению звания прапорщика и назначению офицерами Корпуса Топографов. Первый выпуск 12 прапорщиков состоялся в 1825 г., а с 1827 г. выпуски офицеров производились ежегодно.

Однако сложная система производства в офицеры, трудные условия службы и небольшое денежное вознаграждение на долгие годы оттолкнули от училища грамотную молодёжь из состоятельных семей, что не могло не сказаться на профессиональной подготовке топографов. Выпускники не приобретали качеств ни исполнителей, ни руководителей работ. Положение усугублялось малочисленностью училища, ежегодно выпускалось по 10-15 человек.

Принятые в царствование Александра II меры коренным образом улучшили положение дел в училище. Последовательно в 1867 и 1877 г.г. Высочайше утверждаются новые «Положения о Военно-Топографическом училище», согласно которым оно было приравнено к артиллерийским и инженерным специальным военным учебным заведениям в полную меру подготовки и льгот. Срок обучения определялся 3 года, были введены младший, средний и старший классы. Однако число обучающихся было явно недостаточным: по 20 человек в каждом классе.

В 1885 г. после убийства Александра II при императоре Александре III был сокращён на год срок обучения, урезаны права выпускников, усложнилась процедура поступления в Академию Генерального штаба, практически на нет была сведена теоретическая подготовка юнкеров.

(29.03.2004. Вставка из статьи Е.П. Тарелкин «Училищу военных топографов 175 лет». В сб. Новые методы производства геодезических и маркшейдерских работ. СПВВТКУ, С-Петербург, 1997, 3-6)

Деятельность Корпуса военных топографов подробно описывалась в многотомном капитальном издании - "Записках Военно-топографического депо", задуманном и осуществлённом Ф.Ф. Шубертом (генерал-лейтенант Ф.Ф. Шуберт - директор Военно-топографического депо). С 1837 по 1917 г.г. вышло 70 томов "Записок" общим объёмом около 30 000 страниц. В каждом помещался ежегодный отчёт о деятельности военных топографов, давались описания астрономических, геодезических и топографических работ, публиковались научные статьи. Издание это - бесценный памятник, а отдельные тома "Записок" содержат научные труды по геодезии, не потерявшие своего значения до наших дней.

С этого времени Военное ведомство монополизировало геодезические работы в России, засекретило карты. Такие меры не способствовали развитию науки и экономики. Секретность наносила стране огромный ущерб и эта ситуация практически сохраняется и сейчас. Например, уже более 100 лет тянется тяжба по этим вопросам между военным ведомством и геологической службой. Так, ещё в 1892 г. Генеральный штаб укорял Геологический комитет в изображении на картах масштаба 1:840 000 крепостей, хотя в такой степени детальности они были известны всей России.

Вместе с тем весьма значительными произведениями русской военной картографии этого времени явились десятивёрстная специальная карта западной части России (известная как "карта Шуберта", масштаб 1:420 000), и трёхвёрстная (1:126 000) военно-топографическая карта западной России. Эти карты были созданы в проекции Бонна.

Несколько позже были изданы специальная десятивёрстная карта Европейской России, составленная в равноугольной конической проекции, и десятивёрстная карта Западной России.

Теория картографических проекций была подробно изложена в курсе геодезии А.П. Болотова, где впервые даётся теория равноугольного изображения одной поверхности на другой и рекомендована для карт России равноугольная коническая проекция.

В 1848 г. специальная комиссия, созданная при Корпусе военных топографов, приняла для русских топографических карт многогранную проекцию Мюфлинга, в которой изображение земной поверхности выполнялось по трапециям, ограниченным дугами меридианов и параллелей.

Большинство карт средних и мелких масштабов на территорию России и её частей создавалось в это время в равноугольных конических проекциях, а карты на территории иностранных государств, материков и всего мира - в косых стереографических, псевдоконических, равнопромежуточных азимутальных и равноугольных цилиндрических проекциях.

Грандиозная работа выполнена русскими геодезистами под руководством академика Василия Яковлевича Струве (1793 -1864) и генерала Карла Ивановича Теннера (1783-1859) и в части градусных измерений, которые выполнялись с 1817 г. по 1858 г. - более 40 лет. Была измерена гигантская дуга меридиана длиной в 25⁰20' (около 3 000 км) от устья Дуная до Северного Ледовитого океана через европейскую часть России, Швецию и Норвегию. Цепь триангуляции содержала 255 треугольников и 10 базисов. Угловые измерения выполнялись способом круговых приёмов, разработанным В.Я.Струве; направления измерялись повторительными теодолитами с 4-х секундными верньерами с диаметром лимба 32 см, изготовленными выдающимся механиком Пулковской механической мастерской Г.К. Брауэром (1816-1882). В.Я. Струве в 1829 г. было обнаружено явление боковой рефракции при измерении горизонтальных направлений, изобретён специальный базисный прибор и усовершенствована методика выполнения базисных измерений.

Заметим, что дальнейшее совершенствование базисных измерений связано с изобретением шведским геодезистом Едериным в 1880 г. базисного прибора с проволоками. Первые измерения этим прибором были проведены на Пулковском и Молосковицком базисах в России в 1888 г., для этого Едерин специально приезжал в Пулково. Измерения показали высокую эффективность прибора, который затем был также усовершенствован русским геодезистом Ф.Ф. Ритрамом, предложившим для него специальные блочные станки, позволившие существенно уменьшить ошибки линейных измерений, вызываемые изменением натяжения проволок. Выполненные уже в Советское время тщательное изучение и анализ возникающих ошибок с введением поправок за несимметрию цепной линии, за температурные последствия, за наклон шкал, за географическую широту расположения базиса и др. позволило к настоящему времени достичь точности измерений инварными проволоками 1:1 000 000.

Измерениями южной половины дуги руководил К.И.Теннер, а северной - В.Я.Струве. Все работы велись по единому плану, однородными приборами и по одинаковым методикам.

Вместе с тем в триангуляционных работах Теннера и Струве имелись и некоторые различия. Струве преследовал, главным образом, научные цели и поэтому не закладывал на своих пунктах долговременных центров. В результате пункты Струве были быстро потеряны. Струве производил угловые измерения с земли, в качестве наружных знаков устанавливал простые пирамиды.

Теннер поставил свои работы более основательно, он ввёл классификацию сетей триангуляции и в соответствии с разработанными им правилами и расчётами необходимого количества пунктов для одного листа карты определённого масштаба закреплял пункты триангуляции долговременными центрами из камней и кирпичей. Благодаря этому некоторые пункты сохранились до сих пор. Проходя по равнинным и залесённым районам Белоруссии, Украины и Бессарабии, Теннер сооружал высокие сигналы, достигавшие 40 м.

Эти работы для того времени были выполнены на очень высоком уровне и получили мировое признание. Фридрих Вильгельм Бессель (1784-1846) использовал измерения "русской дуги" в числе десяти лучших измерений градуса меридиана для вывода размеров референц-эллипсоида, названного его именем. В нашей стране на поверхности этого эллипсоида обрабатывали геодезические измерения вплоть до 1942 г.

Упоминавшийся выше механик Г.К. Брауэр, работая в Пулковской механической мастерской, изготовил первый в России экзаменатор, который назывался тогда "Прибор для определения достоинства уровней", первый в России нивелир-теодолит, позволявший измерять горизонтальные углы с точностью 5-10", определять расстояния и превышения при помощи вертикальных углов по вертикальному сектору с точностью 2-4". Чуть позднее он изготовил теодолит-универсал с микроскоп-микрометрами и с поверительной трубой для триангуляции I-го класса. В то время заграничные теодолиты поверительных труб не имели. Впоследствии известная фирма Гильдебранда стала выпускать свои теодолиты с поверительными трубами, переняв русский опыт.

В дальнейшем триангуляция В.Я. Струве была связана с триангуляционными сетями Псковской, Новгородской, Петербургской губерний, продолжена до Москвы, а затем на юг Украины до Крыма, на Урал, на Кавказ.

В частности, в период 1833 - 40 г.г. были выполнены работы по созданию первой триангуляции Москвы и её окрестностей, потребность в которой была обусловлена необходимостью создания основы для точного картографирования Москвы. Существовавшие к этому времени планы Москвы, в частности, план 1817 г., зафиксировавший проект её застройки после пожара 1812 г. и отражавший фактическую планировку города к этому времени уже устарел.

Работы начались с измерения базиса длиной 7 вёрст, которые провёл военный топограф Воробьёв с помощниками Костыревым и Устьянцевым. На концах базиса - один из них находился рядом с Петровским дворцом, а другой в районе села Хорошева - поставили специально выстроенные пирамиды. Угловые измерения выполнялись строго по инструкции; по ней предполагалось все треугольники разделить на три разряда, или, говоря современным языком, на три класса. В треугольниках первого класса углы измерялись с ошибкой в 1" - довольно высокой точностью для измерительных приборов того времени. Городская сеть первого класса состояла из 16 пунктов. Центральной точкой Московской триангуляции была выбрана колокольня Ивана Великого, послужившая началом прямоугольной системы координат, так называемой сферической системы координат Шуберта, которую впоследствии использовали для составления карт и планов Москвы.

В опубликованном каталоге Московской триангуляции приведены прямоугольные координаты пунктов, вычисленные с точностью 0.1 сажени (0.2 м). В качестве пунктов, как правило, использовались колокольни церквей, башни, городские ворота, пожарные каланчи. В соответствии с инструкцией, специально составленной для этих работ, визировали на шары церковных крестов, флагштоки и флюгера.

Астрономические наблюдения долготы, широты и азимута для Московской триангуляции были произведены в семи точках, и ещё одна точка была общей для Московской и Смоленской триангуляций. Астрономические наблюдения выполнялись 13-ти дюймовым большим универсальным прибором Эртеля. При этом при сравнении астрономических координат с геодезическими выявилось большое расхождение, которое нельзя было объяснить погрешностями измерений.

В 1848 г. О.В. Струве объяснил это расхождение существованием в окрестностях Москвы аномальной зоны, где происходит значительное уклонение отвесной линии. Позднее астроном Б.Я. Швейцер (1816-1878) действительно обнаружил в окрестностях Москвы аномальный район гравитационного поля, впоследствии названный Московской аттракцией.

Когда триангуляция Москвы была завершена, произвели топографическую съёмку города и окрестностей и составили план в масштабе 1:16800 (200 сажен в дюйме). Полное название этого плана - "План столичного города Москвы, гравированный со съёмки генерал-лейтенанта Шуберта при Военно-топографическом депо, 1841 г." По точности начертания и чёткости обозначения план Шуберта - один из лучших планов Москвы первой половины 19 в.

В 1843 г. П. Хавский издал план Москвы в масштабе 1:8400 (100 саженей в дюйме), в основу которого также была положена съёмка Шуберта.

В 1850 г. план Шуберта был переиздан с некоторыми исправлениями и уточнениями, относившимися в основном к местностям за Камер-коллежским валом. В 1852 г. появился "Атлас Москвы" А.Хотева, состоящий из 65 планов в масштабе 1:3360 (40 саженей в дюйме), который до настоящего времени помогает ориентироваться в планировке и застройке улиц и дворов середины 19 в. Историки считают, что Атлас также составлен по материалам съёмки Шуберта с поправками 1850 г. При производстве следующей триангуляции Москвы в 1874-75 г.г. межевые инженеры Д.П. Рашков и А.П. Захаров снова использовали сеть Шуберта, которая проверялась и дополнялась в ходе триангуляционных работ Межевого ведомства.

Таким образом, высокоточная триангуляционная сеть Шуберта более 30 лет служила надёжной геодезической основой для топографических и картографических работ в Москве.

В горах Кавказа триангуляционные работы в период 1847-1864 г.г. выполнялись под руководством геодезиста генерала Иосифа Ивановича Ходзько (1800-1881). Всего было определено более 200 пунктов 1-го класса, 1200 пунктов 2-го и 3-го классов. Центры пунктов закреплялись на глубине 70 см и представляли собой большие правильно отёсанные камни, на верхней грани которых был высечен глубокий крест. Средняя квадратическая погрешность, вычисленная по невязкам треугольников, составляла -1.16".

Условия работы были неимоверно тяжелы. Весь экспедиционный груз, включая громоздкие приборы приходилось затаскивать на пункты вручную, часто по едва приметным тропам, через ледники и пропасти.

Перечисленные работы послужили надёжной основой для составления топографической карты Европейской России в масштабе 10 вёрст в дюйме (1:420 000) на 158 листах в проекции Гаусса. Работы по созданию этой карты были начаты в 1856 г. и завершены в 1871 г. За исходный был принят меридиан, лежащий в 10⁰ к востоку от Пулкова.

В 1871 г. в качестве исходного в России был признан Гринвичский меридиан, и это произошло за 13 лет до Международной меридианной конференции в Вашингтоне (1884 г.)

Позднее была создана карта Азиатской России в масштабе 100 вёрст в дюйме (1:4 200 000).

В 1883 г. участники Ленской полярной экспедиции положили на карту очень изрезаннную и крайне сложную для съёмок дельту р.Лена. Это была наиболее полная и точная карта из всех имеющихся на этот район карт в дореволюционной России.

Здесь в связи с упоминанием выше проекции Гаусса уместно отметить, что история геодезии Нового времени освещена гением астронома и геодезиста Карла Фридриха Гаусса (1777-1855). Интерес Гаусса к вопросам геодезии зародился очень рано. Ещё будучи 19-ти летним юношей он занимался решением обратной засечки Потенота, математически обрабатывал долготные определения. В 1794 г. разработал метод наименьших квадратов и сформулировал основные принципы теории ошибок. В 1820 г. он получил задание провести детальную съёмку и составить карту Ганноверского королевства. Гаусс всегда стремился сочетать научную деятельность с практической. Он говорил: "Наука должна быть подругой практики, но не рабыней её, она должна дарить ей, а не служить ей".

В процессе выполнения съёмочных работ Гаусс руководил измерениями дуги меридиана между Геттингемом и Альтоной. При построении триангуляционной сети Гаусс прокладывал большие треугольники, отдельные стороны которых достигали 109 км. Наблюдения велись на изобретённый Гауссом гелиотроп - прибор, основной частью которого является плоское зеркало, отражающее солнечный луч от одного пункта к другому в качестве световой визирной цели.

Полевые работы по созданию карты продолжались с 1821 по 1844 г. За это время были определены координаты 2578 геодезических пунктов, из которых 500 пунктов отнаблюдал сам Гаусс, при этом он усовершенствовал метод высокоточного измерения горизонтальных углов. По точности измерения Гаусса стоят на уровне современных. При составлении карты Ганноверского королевства Гаусс применил созданную им специальную конформную проекцию.

По результатам Ганноверского градусного измерения Гаусс заключил, что фигура Земли в действительности отступает от математически правильного тела - эллипсоида вращения. Это положение являлось дальнейшим развитием представлений о Земле и имело огромное философское значение.

Вообще Гаусс является фактическим основоположником особой науки - высшей геодезии, имеющей целью описание действительной формы Земли. В 1843 г. Гаусс публикует первую статью "Исследование по вопросам высшей геодезии", а в 1846 г. - вторую статью на эту же тему. Гауссу принадлежат фундаментальные исследования теории потенциала земного магнетизма (1838 г. - "Общая теория земного магнетизма"), исследования систематических приборных погрешностей, он чётко указал на факт существования боковой рефракции, разработал теорию геодезической линии, меры кривизны.

Градусные измерения дуги меридиана были выполнены и на Африканском континенте. Была измерена дуга 20-го меридиана от южной оконечности Африки до широты Каира протяжённостью 61⁰.

В Индии была измерена английская дуга от мыса Коморина на юге до Гималайских гор на севере протяжённостью 21⁰21'.

Одновременно для уточнения фигуры Земли выполнялись и измерения по параллелям.

Первое измерение параллели было выполнено Ж.Кассини и Миральди в 1734 г.

В 1818-1822 г.г. по инициативе Лапласа франко-итальянская экспедиция произвела первое научно-обоснованное градусное измерение по 46-ой параллели от устья Жиронды до Фиуме. Был образован триангуляционный ряд из 106 треугольников. Измерения показали, что длина градусов этой параллели колеблется от 77.985 до 77.792 км.

В 1857 г. англичанин Эри измерил дугу параллели между Гринвичем и западным берегом Ирландии.

Однако особенно ценные результаты были получены В.Я.Струве, который в 1860 г. провёл измерения по 52-ой параллели через Саратов, Оренбург, Орск - до Урала. Позднее эти работы были продолжены на запад по всей Европе до берегов Ирландии, явившись основой общеевропейского градусного измерения по параллели протяжённостью в 70⁰.

Позже была измерена дуга по 47.5-й параллели через всю южную Россию длиной около 20⁰ градусов по долготе.

В 1861 г. Байер начал одновременное измерение дуг меридианов и параллелей между меридианами Бонна и Кенигсберга и параллелям Осло и Палермо.

Были проведены также измерения на Американском континенте по 39-ой параллели (широта Вашингтона) через весь материк от Атлантического океана до Тихого длиной около 44⁰.

К этому же периоду относится окончательное доказательство движения полюсов Земли.

В 1884 г. в Берлине были начаты специальные наблюдения, в результате которых были обнаружены незначительные расхождения в значениях широт для Гринвича, Вашингтона, Парижа, Рима и Неаполя. Анализируя эти результаты, астрономы заметили вековое изменение и периодические колебания широты с периодом, близким к годовому. Вместе с тем накопившиеся данные с одной стороны подтвердили реальность движения полюсов, а с другой - показали, что это движение отличается от движения, предсказанного строгой теорией вращения абсолютно твёрдого тела по Эйлеру вокруг центра масс.

Отсюда возникла необходимость пересмотра исходного допущения об абсолютной твёрдости Земли, а это фактически означало собой очередной этап в развитии мировоззренческих представлений о Земле и Вселенной.

Одновременно с этим наблюдения широт на различных обсерваториях мира показали, что движение полюсов относится к планетарным явлениям, оказывающим чрезвычайно большое влияние на протекание различных процессов на Земле и в её недрах. При этом предсказать изменение положения земной оси в пространстве пока не удаётся с необходимой для теории и практики точностью. Вследствие этого были организованы специальные широтные станции, ведущие наблюдения широт с осени 1889 г.

В северном полушарии были организованы шесть широтных станций на широте 39⁰08':

Карлофорте, Италия - 8,3⁰ в.д.; Гейтерсберг, США - 77,2⁰ з.д.;

Чарджоу, Россия - 63,5⁰ в.д.; Юкайя, США - 123,4⁰ з.д.;

Мидзусава, Япония - 141,2⁰ в.д.; Цинциннати, США - 84,4⁰ з.д.

В 70-80 годах 19 столетия начали производить систематические наблюдения за изменением уровня моря при помощи современных приборов. К настоящему времени накоплены длительные ряды уровенных наблюдений на различных постах многих побережий морей мира. Эти наблюдения показали, что знак и скорость изменения уровня моря относительно суши не одинаковы не только для побережий разных морей, но и для отдельных участков побережья одного моря.

Для большинства побережий Северного, Средиземного и др. морей выявлено поднятие уровня моря относительно суши (или опускание суши относительно моря). Многие считают причиной этого «эвстатические факторы»: таяние ледников в арктических и антарктических областях, изменение объёмов океанических впадин и др. Однако вскоре было доказано, что основная причина- тектонические процессы, которые вызывают движения двух типов:

* прерывистые, внезапные, чередующиеся с длительными периодами покоя, характерны для сейсмоактивных областей;

* медленные, непрерывные, распространённые повсеместно, имеющие колебательный характер, когда погружения сменяются поднятиями.

(Вставка 02.04.2003. Из статьи М.И. Синягиной «О геодезическом методе изучения современных движений земной коры и результатах его применения» в сб. «Современные движения земной коры», №1, Изд. АН СССР, М, 1963, 25-32)

Упомянутые высокоточные градусные измерения явились характерной особенностью этапа Нового времени в развитии геодезии и становлении общего мировоззрения человечества. Они подтвердили, что Земля - неправильный сфероид, сплюснутый у полюсов. Эту фигуру назвали геоидом.

Вторая характерная особенность Нового времени - становление современной топографии, особенно это касается методов определения высотных отметок, съёмки рельефа и его изображения на планах и картах.

Определение высот точек на местности стало возможным лишь после усовершенствования методов тригонометрического, барометрического и геометрического нивелирования.

Необходимо отметить, что ещё в 17 в. рельеф не изображался, а безграмотность в отношении высотных отметок была просто удивительной. Например, в начале 17 в. картограф Пуриолли полагал, что высота Кавказских гор достигает 10 миль, Снеллиус (являющийся основоположником триангуляции) считал, что высота г. Этна в Сицилии превышает 7.8 км (действительная её высота 3.34 км). Лишь в начале 19 в. была измерена В.К. Вишневским высота г. Эльбрус.

Вообще сведения о рельефе до начала 18 в. ограничивались лишь плановым положением и генеральным направлением горных хребтов, а изображались горные хребты на картах картинно, в виде близко расположенных одного за другим холмов.

Однако уже в 1705-1706 г.г. при съёмках в Швейцарии впервые был применён барометр и с этого времени при топографических съёмках стремятся дать подробное изображение как ситуации, так и рельефа. Таким образом происходит переход к производству комплексных съёмок. В 1873 г. Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) впервые в мире предложил дифференциальный барометр-высотомер для определения превышений. За этот геодезический прибор, изготовленный механиком Г.К. Брауэром, Д.И. Менделееву была присуждена медаль на Парижской географической выставке.

В 18 в. после долгого забвения снова стали применять геометрическое нивелирование горизонтальным лучём. Вначале для создания искусственных наклонов воды у водяных мельниц, потом в целях создания топографических карт.

В 20-х годах 19 века в России впервые с большой точностью геометрическим нивелированием была установлена разность уровней рек Волги и Дона - 42.7 м (Царицын - Калач).

Однако прочную научную основу этот метод нивелирования получил лишь в 1847 г. при изысканиях французами трассы будующего Суэцкого канала. Именно тогда было выяснено обязательное условие снижения погрешностей нивелирования путём установки нивелира на одинаковом расстоянии от задней и передней реек. Кроме того, выявилась необходимость, чтобы визирный луч проходил на достаточной высоте над земной поверхностью.

В России с 1873 г. начато создание государственной нивелирной сети методом геометрического нивелирования. Первая линия проходила по железной дороге Петербург - Москва, средняя квадратическая погрешность при этом составляла 6 мм на 1 км хода. Часть реперов, заложенных в железнодорожные здания, сохранились и до сих пор.

В те же годы в С.-Петербурге были проведены большие работы по устройству мостовых и канализации. Территория изысканий охватывала центральную часть города, между Б. Невой и Обводным каналом. Руководство геодезическими работами и их контроль осуществлял капитан корпуса военных топографов М.А. Савицкий.

Для плановой основы были использованы планшеты топографической съёмки в масштабе 50 саж. В дюйме (1:8400) и пункты триангуляции Ф.И. Шуберта 1828 г. Исходным уровнем для нивелирования был принят ординар Б. Невы за 1850-1865 г.г., высота которого была получена по измерениям от нуля футштока, находившегося в канале у Восточного павильона Главного Адмиралтейства. Для сохранности нуля нивелировки на будущее было измерено превышение между футштоком и гранитной площадкой у спуска к Неве в створе аллеи вдоль Западного павильона Главного Адмиралтейства. Эта точка была принята исходным пунктом нивелировки. Нули Восточного Адмиралтейского футштока и нивелирования 1872 г. были закреплены насечками в граните в двух местах: на набережнлй у упомянутой площадки и в устое Новокаменного моста через Обводный канал.

Основу сети составили нивелирные ходы, проложенные М.А. Савицким по главным направлениям длиной около 30 вёрст (32 км). Им заложены и определены высоты 200 марок. Общая длина ходов нивелирной сети составила 200 вёрст (213 км). Нивелирные ходы прокладывались по осям улиц. Одновременно с нивелировкой улиц на зданиях определяли высоты точек, около которых намечалось заложение марок. Число установленных марок достигало 2126.

Марки устанавливали по вертикали, несколько выше или ниже ранее определённой точки. Между центрами кружков (точек) и центрами нивелирных марок (крестиков) измеряли расстояния, по которым позже вычисляли высоты марок. Марки были изготовлены из чугуна, их диаметр 4 дюйма (101.6 мм). Высоту в саженях и номер выписывали на марке белой масляной краской. В центральной части города марки устанавливали в каменные стены или цоколи зданий. В высверленные отверстия диаметром 1 дюйм забивали деревянные пробки, к которым марки прибивали барочными заершёнными гвоздями. Предполагалось, что нивелирные знаки сохранят своё значение и в далёком будущем, поэтому на прочность их крепления и точность определения высот обращалось особое внимание.

Однако, в скоре после установки значительное количество марок было сорвано.

В России с 1860 по 1875 г.г. для подобных работ использовали нивелир-теодолиты с увеличением 25^х, изготовляемые механиком Брауэром. Отсчёты снимались до 5`` с вероятной ошибкой ±3``. Применялись также и простые нивелиры с увеличением (6-8)^х. Наряду с последними, с 1875 г. получили распространение более совершенные нивелиры Вольфрама, имевшие увеличение (13-14)^х и цену полуделения уровня 2-2.5``.

Основная сеть была уравнена по способу наименьших квадратов. Для марок, наиболее удалённых от исходного пункта - гранитной площадки, вероятные ошибки определения высот составили, сажени (метры):

Для марок основной нивелировки 0.007 (0.015)

Для детальной нивелировки (в редких случаях) 0,020 (0.043)

Для нивелировки улиц 0 030 (0.064)

При последующих нивелированиях (1895-1910 г.г. знаки 1872 г. использовали как исходные для развития и вычисления высот нивелирных сетей, для разбивочных работ, высотных съёмок и в исследовательских целях. Более широкое применение марок в нивелирных работах сдерживалось неудобствами привязки, отсутствием на них номеров и, с течением времени, сложностью опознавания по адресам ввиду многократных изменений названий улиц и номеров домов.

(30.03.2004. Вставка из статьи: С.Н. Шабаров «Нивелирование Санкт-Петербурга 1872 г. и связь с ним работ XX в.». В сб. Новые методы производства геодезических и маркшейдерских работ. СПВВТКУ (бывший ЛГИ), С-Петербург, 1997, 21-25)

В 1874 г. А.А. Тилло по результатам нивелирования определил разность уровней Аральского и Капийского морей в 74 м, в 1893 г. были начаты работы по проложению двойного нивелирного хода по линии Омск-Семипалатинск-Алматы-оз. Зайсан (протяжённостью 2305 вёрст), законченные в 1895 г.

В 1901 г. была установлена нивелирная связь уровня Тихого океана у Владивостока относительно Кронштадского нормального нуля (-70 см).

Попутно с усовершенствованием методов вертикальной съёмки развиваются и способы изображения рельефа на планах и картах. Вначале это была отмывка или тушёвка, затем с 1718 г. - штриховка. В 1733 г. нидерландец Крукиус издал карту, где русло реки было изображено в изобатах - линиях равных глубин. Отсюда оставался один шаг до изображения дневной поверхности в горизонталях, и этот шаг сделал в 1791 г. французский геодезист Триель, который на карте Франции изобразил рельеф горизонталями.

В России горизонтали были применены впервые в 1782 г. для изображения рельефа дна на плане Шарташского озера (Урал).

Удобство этого способа - соединение точек равных высот изогипсами - способствовало его широкому распространению во всех странах, особенно после наполеоновских войн. Этот способ применяется и поныне.

Мензульная съёмка в 19 в. уже находила достаточно широкое применение. В частности, в России в 20-х годах 19 в. была начата первая мензульная съёмка в Виленской губернии под руководством К.И.Теннера на основе пунктов триангуляции знаменитой "русской дуги". Однако, поскольку кипрегель ещё не был изобретён, топограф после съёмки ситуации во всхолмлённых местах проектировал взглядом плоскость планшета на возвышенности и всем точкам по следу пересечения придавал значения высоты инструмента-мензулы.

С середины 19 в. при топографических съёмках начали использовать кипрегель с вертикальным кругом для определения превышений и нитяным дальномером, который позволил отказаться от мерной цепи при измерениях отстояний рейки от мензулы. Рельеф местности в обязательном порядке стали изображать в горизонталях, а на планах городов в крупных масштабах горизонтали проводили по отметкам, полученным из геометрического нивелирования.

Существенным достижением русских геодезистов явилось создание в 1868 г. кипрегеля нового образца - КГШ. Он значительно превосходил лучшие заграничные образцы.

В 1823 г. Игнатий Порро разработал тахеометрию, или тахеометрическую (быструю) съёмку. Она состоит, как известно, в одновременном определении планового положения снимаемой точки и её превышения относительно пункта стояния. Для этих целей Порро усовершенствовал нитяной дальномер Монтари. В России в 1873 г. была выполнена первая тахеометрическая съёмка Дарьяльского ущелья (Кавказ).

Одновременно с развитием комбинированных съёмок в последней трети 19 в. высокого искусства достигли глазомерные и полуинструментальные съёмки, которые были порой единственным доступным средством при исследовании окраин Российского государства. Примерами тому могут явиться карты Уссурийского края и Центральной Азии, составленные военными геодезистами Николаем Михайловичем Пржевальским (1839-1888), Владимиром Клавдиевичем Арсеньевым (1872-1930), Михаилом Васильевичем Певцовым (1843-1902) по результатам их экспедиций.

Как следует из изложенного, Новый период также характерен тем, что во многих государствах стали создаваться специальные научные учреждения и институты, появляются первые специальные издания.

В частности, в России таким первым специальным изданием был журнал "Межевой вестник", который начал издаваться с 1883-84 г.г. под редакцией преподавателей Константиновского Межевого института.

Необходимость координирования работ разных стран в деле изучения земной поверхности привела к тому, что в 1871 г. в Антверпене был созван I Международный географический конгресс. Подобные конгрессы стали собираться в разных местах (Вена, Париж, Лондон и др.) через каждые 3-5 лет. На V Бернском конгрессе в 1891 г. был поднят вопрос о создании карты всего земного шара в масштабе 1:1 000 000, а VII конгресс в Берлине в 1899 г. принял такое решение. Там же был утверждён единый масштабный ряд от 1:10 000 до 1:100 000 для топографических карт.