- •Глава 1
- •1.1. Форма и размеры Земли. Системы координат
- •1.2. Ориентирование линий
- •1.3. Решение прямой и обратной геодезических задач
- •1.4. Государственная опорная геодезическая сеть
- •1.5. Краткие сведения из теории ошибок измерений
- •Глава 2
- •2.1. Масштабы и точность карт и планов
- •2.2. Получение информации об особенностях ситуации и рельефа территории по топографическим картам и планам
- •2.3. Использование старых карт и планов. Российские единицы измерения длин
- •2.4. Цифровые карты, геоинформационные системы (гис) и их использование в деле охраны памятников истории и культуры
- •2.6. Применение топографических карт и планов при разработке градостроительной документации
- •Глава 3
- •3.1. Мерные ленты и рулетки
- •3.2. Приведение длины линии к горизонту
- •3.3. Определение неприступных расстояний
- •3.4. Дальномеры
- •Глава 4
- •4.1. Теодолит. Принцип измерения угла
- •4.2. Теодолиты технической точности и их устройство
- •4.3. Поверки теодолита 4тзоп
- •4.4. Измерение углов теодолитом
- •Глава 5
- •5.1. Виды нивелирования
- •5.2. Сущность геометрического нивелирования
- •5.4. Поверки оптического нивелира
- •5.5. Тригонометрическое нивелирование
2.3. Использование старых карт и планов. Российские единицы измерения длин
В процессе исторических изысканий и исследований при проведении реставрационных работ большую роль играют старые карты и планы местности. Такими картами пользуются архитекторы, археологи, историки-искусствоведы и др. Только обладая большим количеством документальных материалов, сопоставляя картографические изображения разных временных периодов, анализируя информацию, полученную из других источников, можно создать качественный проект реставрации памятника архитектуры.
Карты являются важнейшими свидетельствами истории, они отображают поступательное развитие территорий, характер застройки, изменения внутригородского районирования и географических названий. Старые карты и атласы — это подлинные памятники культуры, их оформление свидетельствует о высоком уровне изобразительного искусства России. По старым картам исследователи- историки создают ретроспективные карты, на которых как бы восстанавливается ситуация, существовавшая на определенный период времени.
Старые карты и атласы хранятся в архивах, музеях, библиотеках. Например, большой фонд карт России имеется в Российской Государственной библиотеке в г. Москве.
Следует иметь в виду, что старые карты и планы России составлены до введения в нашей стране метрической системы мер в 1918 г.
При проведении измерительных и разбивочных работ в России использовались различные меры длины.
Документы XV—XVI в. содержат данные об измерениях с целью составления «писцовых книг», где давалось описание населенных пунктов с размерами, т.е. велась паспортизация земли, прообраз кадастровых съемок.
Первые измерения связаны с межеванием пахатных земель. Слово «верста» означает поворот плуга или длину борозды от поворота до поворота. Единицы измерения: вершок, локоть, сажень, верста, поприще присутствуют уже в самых древних документах. Точное значение версты установить трудно, иногда приводились сравнительные отношения весты к другим единицам меры длины: миле, поприщу, стадию, сажени, причем верста упоминалась равной 500, 700 и 1000 саженей.
Известно несколько десятков различных саженей: государева, печатная, береговая, городовая, трубная, мостовая. В Новгороде при археологических раскопках обнаружена часть инструмента XIII в. для измерения длин — «линейно-кругового мерила». Этот инструмент, устанавливая соотношение между четырьмя видами саженей, позволял древнерусским зодчим размечать сложные строительные сооружения. Таким образом достигалась удивительная гармония пропорций сооружений.
В разных княжествах употреблялись свои значения мер длины.
Старая русская мера длины — сажень, определялась расстоянием от концов пальцев вытянутых рук. Сажень с XI до XVII вв. встречалась в 152 и 176 см. Так называемая «косая сажень» равнялась расстоянию от конца пальцев ноги и вытянутой руки (по диагонали) и имела значение 216 и 248 см. С 1835 г. размер сажени определен в 7 английских футов или 84 дюйма. Это соответствовало 3 аршинам или 48 вершкам, что равнялось 213,36 см (старая русская мера длин). 1 вершок первоначально был равен длине фаланги указательного пальца.
Русская мера площади — десятина, это площадь прямоугольника 30 х 80 саженей. Площадь десятины равна 2400 квадратных саженей или 1,0925 га.
В табл. 6 приведены соотношения различных единиц измерения длин. На Руси, в древности, результаты измерений
Таблица 6. Соотношение единиц измерений расстояний и площадей Мера расстояния
| |
1 сантиметр |
0,378 дюйма |
1 метр |
1,09 ярдов |
1 км |
0,6 мили |
1 вершок |
4,445 см (13/4 дюйма) |
1 аршин |
71,12 см (16 вершков) |
1 сажень (Петровская) |
2,1336 м (3 аршина) |
1 верста |
1,0668 км |
1 пядь |
22,3 см (4 вершка) |
1 дюйм |
2,54 см |
1фут |
30,48 см |
1 миля (сухопутная) |
1,609 км |
1 миля (морская — равна 1' дуги меридиана) |
1,852 км |
Мера площади | |
1 десятина |
10925,4 м2 |
1 акр |
4047 м2 |
фиксировались в писцовых и дозорных книгах, а уже позднее появляются графические изображения — чертежи (в конце XV века). Уже в XVI веке чертеж — карта становится основным средством изображения местности: государств, городов, сооружений.
Первые планы были весьма условны. Сохранились описи русских чертежей из архивов. Так, например, имеется «роспись» чертежей, принадлежащих Ивану Грозному. Известна также «Книга Большому чертежу», составленная в 1627 г. при «постановлении Большого чертежа всего Московского государства». В «Книге Большому чертежу» дается описание городов, монастырей, рек, озер, урочищ, указываются расстояния между некоторыми населенными пунктами.
К сожалению, сам «Большой чертеж» не сохранился. В XVII веке планы Москвы составляются европейскими путешественниками. Так называемый «Сигизмундов план» был составлен в 1610 г. по заказу польского короля Сигизмунда для нападения и захвата Москвы.
На рис. 23 приведен план Москвы из атласа Адама Олеа-рия (1500-е годы), на котором изображение застройки дано в
Рис. 23. План г. Москвы из книги А. Олеария (фрагмент) 1530-е годы
аксонометрии. На рис. 24 дан фрагмент карты России с планом Москвы, составленный Паоло Джовио и Дмитрием Герасимовым в 1525 г.
Выдающуюся роль в деле активного освоения огромного региона Сибири сыграла созданная С.У.Ремизовым «Чертежная книга Сибири 1701 г.». Этот атлас состоит из 23 геодезических чертежей и предисловий. Изображения населенных пунктов, растительности и рельефа даны в аксонометрии.
Работы по картографированию территории России проводились по инструкции Петра I «Пункты каким образом сочинять ландкарты» (1721 г.). В 1734 году был издан первый Атлас Всероссийской империи. Он состоял из генеральной карты и 14 карт отдельных губерний.
В 1739 году составляется «Мичуринский» план Москвы под руководством архитектора Н. Мичурина, который принято считать первым геодезическим планом города.
В1849—1851 гг. выполняется съемка Москвы в масштабе 1:2 100 (в одном дюйме 25 саженей), застроенная часть города напечатана на 154 листах. На плане показаны строения, уличная сеть, гидрография и обозначены землевладения (указаны номера). Рельеф не показан.
В России систематическое картографирование территории велось двумя ведомствами: корпусом военных топографов (карты мелких и средних масштабов) и межевым ведомством (планы масштаба 1:8 400). С середины XIX в. усилия двух ведомств были объединены, в результате были составлены карты масштаба 1:42 000 восьми губерний центра России (более 1 000 листов).
В 1865—1872 гг. составлена «Специальная карта Европейской России с прилегающей к ней частью Западной Европы и Малой Азии» под редакцией И. А. Стрельбицкого в масштабе 1:420 000 (десятиверстная карта), на которой были нанесены даже небольшие населенные пункты в 3—5 дворов.
Основной характеристикой плана является масштаб. Наиболее распространенные масштабы старых отечественных топографических карт и русских метрических мерах приведены в табл. 7 (из В. Кусова «Карту создают первопроходцы» М., Недра, 1983 г.).
До 1917 года в России употреблялись такие названия карт: «двухверстка» (масштаб 1:84 000) и «трехверстка» (масштаб 1:126 000). Карты межевания земель в России составлялись в масштабе 1:8400 (без изображения рельефа). На карте Москвы издания 1917 г. масштаба 1:8 400 (сто саженей в одном дюйме) показаны все существовавшие до революции храмы (Московский путеводитель изд. Братьев Сабашниковых).
При работе со старыми картами часто приходится сопоставлять старую и современную градостроительную ситуацию, выявлять изменения и переносить изображений объекта на новый план. Такую работу проще всего выполнить на компьютере. Вначале изображения старого и нового планов сканируются, а затем, используя метод итераций, по сохранившимся элементам ситуации совмещают оба изображения. Можно выполнить аналогичную работу вручную с помощью переходного или клинового масштаба. Для построения переходного масштаба необходимо опознать 2 точки на обоих планах и измерить расстояние между ними. Одно из расстояний откладывается на горизонтальной линии, например, отрезок аb, измеренный на современном плане (рис. 25). В конце отрезка восстанавливается перпендикуляр, на котором откладывается тот же отрезок, измеренный на старом плане — а' V. Левый конец горизонтального отрезка аb и верхний конец вертикального отрезка точка b' соединяются, получается «клин". Для перенесения любого расстояния со старого плана на новый величина отрезка откладывается по вертикали с' d', а на горизонтальной оси получается его значение (сd) на новом плане.