Что же это за точки?
Случалось ли вам видеть высокие, иногда метров в 30 и больше, деревянные вышки, поставленные на самых высоких холмах, хорошо заметные со всех сторон?
Иногда эти вышки бывают и меньше и не такой сложной конструкции. Называются они триангуляционными знаками. Большие вышки — сигналы — отстоят друг от друга на расстоянии 25-30 и более километров, маленькие — пирамиды — ставятся на меньшем расстоянии.
Сигналы поставлены в определенной системе: они образуют ряды, тянущиеся в направлении с запада на восток и с севера на юг. Расстояние между рядами равно примерно 200 километрам.
На рисунке видно, что эти ряды состоят из целых цепочек треугольников, соединенных между собой. В местах пересечения этих рядов-цепочек есть треугольники поменьше. Только самую меньшую сторону этих маленьких треугольников и измеряют с величайшей точностью непосредственно в поле.
Такая непосредственно измеренная сторона треугольника называется базисом. В других треугольниках измеряются теодолитом-двухсекундником только углы. Углы-то измерять гораздо быстрее. А длины сторон всех этих треугольников получаются путем вычислений.
С географическими градусами и минутами вычисления очень усложняются, поэтому они переведены в совершенно определенную государственную систему координат, выраженную в километрах, метрах и сантиметрах.
Вся эта система треугольников называется триангуляцией.
В северных глухих районах географические координаты пунктов определяют теодолитом-двухсекундником по звездам. Такие не связанные с общей сетью триангуляции пункты называются астрономическими.
Лучше всего измерять углы ночью, когда колебания воздуха значительно уменьшаются. Я в свое время работал техником на триангуляции в Сибири. Залезешь, как стемнеет, на сигнал и маленьким фонариком освещаешь гвоздик, поставленный в центре знака, и вдруг замечаешь, что вдали начинает мигать огонек: это начальник передает по азбуке Морзе, что он поднял инструмент на сигнал и начал наблюдения.
В 1938 году в Жигулях, на Самарской луке на Волге, я и один рабочий с рюкзаками за плечами, с ружьем и компасом отправились на вершины Жигулевских гор выбирать такую точку для установки сигнала, чтобы Волга была видна и в северном и в южном направлении. Пробродили мы два дня и в конце концов такую точку выбрали.
Теперь мне иногда приходится ездить в Среднюю Азию. На перегоне Сызрань — Куйбышев я всегда подхожу к окну и гляжу на едва видимые в синей дымке Жигулевские горы и стараюсь отыскать острую стрелку знакомого сигнала.
Г. Федосеев в своей книге «Мы идем по Восточному Саяну» описывает, как его экспедиция устанавливала на Саянских горах триангуляционные знаки, поднимая с большим трудом на вершины гор цемент и лес для пирамид.
Много препятствий приходится преодолевать экспедициям в Заполярье на работах по триангуляции. За недостатком леса знаки там иногда делаются в виде башен из льда с металлическим стержнем посередине.
Между рядами триангуляции I класса прокладываются ряды II класса, со сторонами треугольников более мелкими; в них уже сплошной сетью вставляются ряды III, IV и V классов.
Каждый сигнал имеет четыре центра, находящиеся на одной линии:
1. Самый верхний стерженек: на него наводят вертикальную нить теодолита с других пунктов.
2. Центр круглого столика наверху: на него ставят теодолит без треноги, когда хотят вести наблюдения.
3. Крест, высеченный на камне, или металлический кружок с дырочкой, вставленный в бетонный параллелепипед, вкопанный в землю.
4. Такой же потайной центр на глубине около 1,5 метра.
Триангуляция I класса имеет громадное научное значение. С помощью рядов треугольников можно путем вычислений определить значительное расстояние по поверхности Земли и, получив по звездам с большой точностью географические координаты на концах этого расстояния, можно узнать размеры дуги меридиана, а значит, и размеры всего земного шара и величину его сжатия у полюсов.
Француз Деламбр в 1800 году определил размеры дуги меридиана; его измерения легли в основу метрической системы.
Затем русский ученый Струве [29] возглавил работы по определению в Скандинавии размеров грандиозной дуги меридиана в 25°20' и уточнил данные Деламбра.
Позднее определяли размеры дуги англичанин Кларк (1880 год), американец Хейфорд (1909 год) и, наконец, в наше время в СССР (1940 год) под руководством Ф. Н. Красовского были определены размеры гигантской дуги меридиана начиная от Кольского полуострова. Результаты Ф. Н. Красовского являются наиболее точными.
29
В. Я. Струве (1793—1864) — известный русский астроном и геодезист. Первый директор Пулковской обсерватории.