Пам'ятки науки і техніки Всесвітнього значення – пункти Дуги Струве на території Хмельницької області

Історія створення Дуги Струве Геодезична дуга Струве (Російсько-Скандинавська дуга) – мережа тріангуляційних пунктів, довжиною 2820 км, що проходить по території десяти країн Європи – Норвегії, Швеції, Фінляндії, Росії, Естонії, Латвії, Литви, Білорусі, України, Молдови. На час створення, Дуга пролягала по території двох держав – Російської імперії та унії Швеції та Норвегії. Дуга являє собою ланцюг із 258 «трикутників» (полігонів), утворених 265 тріангуляційними вимірювальними та 60 додатковими пунктами. Початковий пункт Дуги знаходиться у Норвегії («Фугленес» в околицях Хаммерфеста, біля мису Норд-Кап на узбережжі Баренцевого моря), а кінцевий – в Україні («Стара Некрасівка» в околицях м. Ізмаїл, Одеської області). У ХІХ ст. за ініціативи В.Я. Струве, ще під час проведення геодезичних робіт, пункти відмічено меморіальними знаками.Фактично, Геодезична дуга Струве складається з 12 окремих дуг, ув’язаних між собою. На ній проведені вимірювання 10 базисів і 13 астрономічних пунктів. Завдяки високій точності та значній протяжності всієї дуги ці вимірювання набули особливого статусу серед інших градусних вимірювань, які не змогли перевершити їх за якістю та масштабністю. Саме завдяки цьому, Геодезична дуга Струве вважається видатною та унікальною геодезичною спорудою як за розмірами, так і за точністю виконаних робіт. Геодезична дуга Струве відіграла визначну роль у розвитку досліджень форми і розмірів Землі. Це одне з найдавніших градусних вимірювань, що не втратило свого наукового і практичного значення до сьогодні.

Опорні точки спостережень були закладені в період 1816-1855 рр. Всього було побудовано й визначено 265 геодезичних пунктів, які практично вперше було закріплено спеціальними центрами та зовнішніми знаками у вигляді пірамід. На час побудови Геодезичної дуги Струве в геодезичному виробництві не існувало такого поняття, як тип центру геодезичного знаку, та не було їх стандартних конструкцій. Закріплення центрів на місцевості було вдалим винаходом, який успішно використовується в геодезичній практиці уже близько 200 років. Це допомогло визначити форму і точні розміри планети, довести правильність математичних розрахунків Ньютона, які засвідчили, що Земля – не ідеальна куля.

Вимірювання першої в Російській імперії дуги меридіана почалося в 1816 р, коли російському військовому геодезисту, полковнику К.І. Теннеру, у відповідь на його пропозицію, дозволили (без додаткових витрат) поєднати розпочату тріангуляцію Віленської губернії з вимірюванням дуги меридіана Віленської обсерваторії . Не зважаючи на свої численні обов'язки та різноманітні перешкоди, К.І.Теннер і В.Я.Струве повністю взяли на себе і довели до завершення кропітку працю по організації, проведенню та обробці польових геодезичних і астрономічних вимірів на просторі від Лапландії до Дунаю, і вони розробили відповідні описи. На завершальному етапі, у співпраці зі шведськими і норвезькими геодезистами, вимірювання були доведені від Ботнічної затоки до узбережжя Баренцева моря, у норвезького міста Хаммерфест.

У 1816 р. під керівництвом полковника К.І. Теннера розпочато побудову тріангуляції в західних прикордонних губерніях Російської Імперії. К.І. Теннер вперше здійснив поділ тріангуляції на класи. Він сконструював один із типів базисного приладу, який дозволяв вимірювати базиси з точністю до 1/300000. Спосіб вимірювання кутів тріангуляції розробив В.Я. Струве.

У 1819 р. імператор Олександр I дозволив фінансування наукового проекту градусних вимірювань дуги меридіана в Ліфляндії та Естляндії, представлений 26-річним професором астрономії Дерптського університету В.Я. Струве. Вчений здійснив перший достовірний вимір великого сегмента дуги земного меридіана, який дозволив точно встановити розмір і форму Землі. Роботи мали значний вплив на розвиток теорії і практики геодезичної науки. Тріангуляційний каркас градусних вимірювань мав навіть надмірну точність для передачі координат, які служили математичною основою військово-топографічних і навігаційних карт. Можливість отримання точних координат зробила градусні вимірювання предметом активного інтересу сухопутних і військово-морських штабів. Офіцери Російської імперії, Швеції та Норвегії виконали більшу частину кутових вимірювань в її трикутниках від Північного Льодовитого океану до дельти Дунаю.

У 1830 р., за ініціативи В.Я. Струве роботи продовжуються в межах Фінляндії, проте, вже без його безпосередньої участі. Цього ж року, К.І. Теннер розпочав роботи з побудови тріангуляції в Мінській губернії. Вони були завершені в 1833 р. Одночасно він з’єднав російську тріангуляцію з аналогічною мережею Східної Пруссії.

Згодом, К.І. Теннеру було доручено виконати тригонометричну зйомку у Волинській та Подільській губерніях, яку він завершив у 1841 р. У 1844 р., спираючись на тріангуляцію в Подільській губернії, геодезист виконав роботи з побудови тріангуляції в Бессарабії. Рекогностування місцевості та побудову геодезичних знаків здійснено в 1845 р. Наступного року, на побудованих пунктах розпочали спостереження, які було завершено в 1849 р. Градусне спостереження на території Фінляндії, Швеції та Норвегії виконували вчені цих країн – Х. Ганстен та Н.Х. Зеландер, за активної участі астрономів Пулковської обсерваторії.

В.Я. Струве та К.І. Теннер завершили роботи з вимірювання дуги меридіана у 1855 р. Велике російсько-скандинавське широтне градусне вимірювання, завдовжки у 25°20' (від Дунаю до Північного Льодовитого океану), отримало символічну назву – Геодезична дуга Струве.

Закріплення центрів на місцевості виконувалося з великою ретельністю, оскільки планувалася висока якість вимірів, про що свідчать носії координат – насічки на центрах, за розмірами не властиві навіть для сучасних центрів. Можливо, передбачалося довготривале використання цих пунктів та виконання повторних вимірювань у майбутньому, але досконалішими інструментами . Градусні вимірювання, проведені В.Я. Струве та К.І. Теннером, вирізнялися надзвичайно високою якістю проведення робіт. Про це свідчить насамперед висока точність кутових і лінійних вимірів. Похибка виміряних кутів у частині дуги, яка була виміряна за участі В.Я. Струве, становить 0,57"; у фінляндській частині дуги – районі, з вкрай несприятливими умовами для спостережень, вона виявилася дещо більшою, проте, не перевищувала 0,87". У межах Віленської, Гродненської та Курляндської губерній (литовська дуга) похибки виміряних кутів становили 0,68", волинської та подільської – 0,73", а у Бессарабії – 0,61". Порівняно з російськими, виміри шведських і норвезьких геодезистів, що виконувалися майже через 30 років після перших робіт К.І. Теннера та В.Я. Струве, мали значно більші похибки .

У 1928-1932 рр. частини Військово-топографічної служби та Українське геодезичне управління виконали роботи з побудови ланки тріангуляції 1 класу Переяслав – Шепетівка, де були задіяні пункти дуги Струве – «Катеринівка», «Базалія», «Мончинці». На цих пунктах у камені було забетоновано металеві марки. У 1930 р. на пунктах «Катеринівка» та «Мончинці» Військово-топографічна служба Червоної армії виконала астрономічні спостереження, завдяки яким було визначено астрономічні широту та довготу цих пунктів.

У 1954 р. Українське аерогеодезичне підприємство провело повторні спостереження Шепетівської базисної мережі тріангуляції на пунктах «Катеринівка», «Базалія» та «Мончинці». У 1955 р. на пунктах «Базалія» та «Катеринівка» геодезисти згаданого підприємства виконали астрономічні спостереження з визначенням астрономічних широти та довготи цих пунктів. У 1961 р. частини Військово-топографічної служби виконали на пунктах «Баранівка», «Чорниводи», «Ганнівка», «Карачківці», «Супрунківці» та «Фельштин» роботи з побудови ланки тріангуляції Хмельницький – Вінниця – Кам’янець-Подільський.

Пункти Геодезичної дуги Струве У квітні 2003 р. Державна служба геодезії, картографії та кадастру (Укргеодезкартографія) доручила Науково-дослідному інституту геодезії і картографії виконати комплекс робіт з виявлення, обстеження та відновлення найбільш збережених пунктів Геодезичної дуги Струве. В Україні знаходиться 51 пункт основних «трикутників» та 12 пунктів, які об’єднані в три базисні мережі та три безпосередньо виміряних базиси: Старокостянтинівський, Романкауцький і Ташбунарський. У процесі підготовки до польових робіт уточнено значення координат та підготовлено необхідні дані на 9 пунктів Геодезичної дуги Струве, а саме: «Базалія», «Мончинці», «Катеринівка», «Фельштин», «Баранівка», «Чорниводи», «Ганнівка», «Карачківці» та «Супрунківці».

Обстеження центрів геодезичних пунктів проведено у квітні 2003 р. Під час обстеження пунктів використано топографічні карти масштабу 1:100000. Визначення місць розташування пунктів на місцевості виконували за допомогою GPS-приймачів. Виявляли пункти за наступними основними ознаками: кургани або командні висоти на місцевості; залишки канав колишнього зовнішнього оформлення пунктів; наявність у конструкціях центрів пунктів матеріалів, детально описаних В.Я. Струве.

Пошук починався з винесення на місцевість орієнтовного місцезнаходження пунктів у системі координат ETRS 89 за допомогою GPS-приймачів, з точністю приблизно 2-3 м. Згодом, проводилися розкопки з метою виявлення центрів, які відповідають описам, зробленим В.Я. Струве.

За результатами виконаних робіт з дев'яти обстежених пунктів для відновлення було відібрано чотири: «Стара Некрасівка», «Катеринівка», «Фельштин» та «Баранівка», приналежність яких до Геодезичної дуги Струве була підтверджена. На пунктах спостереження було відновлено центри пунктів та встановлено пізнавальні стовпи; відновлено зовнішнє оформлення геодезичних пунктів; встановлено пам'ятні знаки; оновлені геодезичні пункти взято під охорону держави та забезпечено нагляд за їх збереженням.

У 2003 р. НДІ геодезії та картографії на тріангуляційному пункті «Катеринівка» Хмельницького району було встановлено пам’ятний знак, виготовлений з габро у вигляді встановленої вертикально прямокутної дошки (0,4 х 0,6 м) з написом: «На честь вимірювань в Україні геодезичної Дуги Струве 1835 – 1840 роки. Геодезичний пункт «КАТЕРИНІВКА (KATERIHOWKA)». Широта 49º33'55". Довгота 26º45'20". Закладено та визначено К.І.Тернером. Відновлено науково – дослідним інститутом геодезії і картографії в 2003 році. Охороняється державою». Металевий знак, та сам автентичний геодезичний пункт, що візуально фіксував пункт не виявлені.

Цього ж року під час робіт, що проводилися НДІ геодезії та картографії було виявлено та розчищено геодезичний пункт «Баранівка» Ярмолинецького району. Об’єкт, виготовлений з бетону, знаходився нижче рівня земної поверхні. Металевий знак, що візуально фіксував пункт – втрачений. На місці геодезичного пункту було встановлено пам’ятний знак, виготовлений з габро у вигляді призматичної стели (0,4 х 0,6 м) з написом: «На честь вимірювань в Україні геодезичної Дуги Струве 1835-1840роки. Геодезичний пункт «БАРАНІВКА (BARANOWKA)». Широта 49º08'55". Довгота 26º59'30". Закладено та визначено К.І.Тернером. Відновлено науково-дослідним інститутом геодезії і картографії в 2003 році. Охороняється державою».