Haupttriangulation von Großbritannien - Principal Triangulation of Great Britain

Das wichtigste Triangulationsnetz über Großbritannien.

Der Haupt Triangulation von Großbritannien war das erste hochgenaue Triangulation Erhebung von ganz Großbritannien (einschließlich Irland), zwischen 1791 und 1853 unter der Schirmherrschaft der durchgeführten Board of Ordnance . Ziel der Vermessung war es, genaue geografische Koordinaten von fast 300 bedeutenden Landmarken zu ermitteln, die als Fixpunkte lokaler topografischer Vermessungen verwendet werden können, aus denen Karten erstellt werden können. Darüber hinaus war es ein rein wissenschaftliches Ziel, genaue Daten für geodätische Berechnungen wie die Bestimmung der Länge von Meridianbögen und der Erdfigur zu liefern . Eine solche Vermessung war von William Roy (1726–1790) nach Abschluss des Anglo-French Survey vorgeschlagen worden, aber erst nach seinem Tod initiierte das Board of Ordnance die trigonometrische Vermessung, motiviert durch militärische Erwägungen in einer Zeit einer bedrohten Französische Invasion. Die meisten Arbeiten wurden unter der Leitung von Isaac Dalby , William Mudge und Thomas Frederick Colby durchgeführt , aber die endgültige Synthese und der Bericht (1858) stammten von Alexander Ross Clarke . Die Umfrage hat sich ein Jahrhundert lang bewährt , bis zur Neutriangulation Großbritanniens zwischen 1935 und 1962.

Geschichte

Der erste Ramsden-Theodolit, wie er von Roy verwendet wurde. (Zerstört durch Kriegsschäden im Jahr 1941.)

Nach dem Jakobitenaufstand von 1745 wurde erkannt, dass eine genaue Karte der schottischen Highlands erforderlich war, und die erforderliche Vermessung wurde 1747 von Oberstleutnant David Watson, einem stellvertretenden Generalquartiermeister des Board of Ordnance, eingeleitet . Watson beschäftigte William Roy als zivilen Assistenten, um den Großteil der Arbeit auszuführen. Später schlug Roy, der sich in die Armee eingezogen hatte und ein sehr kompetenter Landvermesser wurde, (1763) eine nationale Erhebung vor, die ein Verteidigungsplan zu einer Zeit sein sollte, als französische Invasionen drohten. Der Vorschlag wurde aus Kostengründen abgelehnt.

Roy setzte sich weiterhin für eine Umfrage ein und seine Ambitionen wurden bis zu einem gewissen Grad durch eine unerwartete Entwicklung verwirklicht. Im Jahr 1783 behauptete die Französische Akademie der Wissenschaften , dass die Breiten- und Längenunterschiede zwischen dem Royal Observatory, Greenwich und dem Pariser Observatorium falsch seien, und es wurde (an die Royal Society ) vorgeschlagen, dass die Unterschiede durch hochpräzise Triangulation über die dazwischenliegenden Zeiträume ausgeglichen werden könnten Terrain. Die Royal Society stimmte zu und lud Roy gemeinsam mit dem Board of Ordnance ein, das Projekt zu überwachen. (Hauptartikel; Anglo-French Survey (1784–1790) .)

Roys erste Aufgabe (1784) bestand darin, eine Basislinie zwischen Hampton Poor House und King's Arbor auf Hounslow Heath zu messen , eine Entfernung von etwas mehr als 8 km. Dies war ein mühsamer Prozess: Drei Stangen von etwa 20 Fuß wurden auf Böcken gestützt und die Enden auf eine Genauigkeit von einem Tausendstel eines Zolls ausgerichtet. Der erste Stab wurde dann bis zum Ende des dritten getragen, ein Vorgang, der 1370 Mal wiederholt werden sollte. Die endgültige Messung ergab die Länge der Basis mit 27404.01 ft. (8352 Meter).

Der zweite Ramsden-Theodolit, wie er vom Board of Ordnance gekauft wurde. Jetzt im Science Museum, London

Für die anschließende Triangulation bestellte Roy beim führenden Instrumentenbauer Jesse Ramsden einen neuen Theodoliten . Dieser 1787 gelieferte Ramsden-Theodolit teilte erstmals Winkelskalen auf eine Bogensekunde genau ein . Der Theodolit war der größte, der jemals gebaut wurde, aber trotz seiner enormen Größe wurde er von London an die Kanalküste getragen und auf Hügeln, Türmen und einem beweglichen Turm eingesetzt. An jedem Ort wurden die Winkel zu anderen Eckpunkten des Triangulationsnetzes viele Male gemessen, oft nachts mit neu entwickelten Lichtern. Schließlich wurden die Winkeldaten verwendet, um die Seiten der Dreiecke mit sphärischer Trigonometrie zu berechnen .

Die endgültigen Ergebnisse waren nicht schlüssig, da die Triangulation der Genauigkeit astronomischer Messungen unterlegen war, aber die Vermessung ebnete den Weg für alle zukünftigen Arbeiten in Bezug auf hochpräzise Längen- und Winkelmessungen zusammen mit den Techniken der Berechnung auf einer ellipsoiden Oberfläche. In seinem posthum veröffentlichten Abschlussbericht drängte Roy erneut auf die Ausweitung der Untersuchung auf den Rest Großbritanniens. Seine Nachfolger würden sich verpflichten. Als Master of the Board of Ordnance (seit 1782) betrachtete Charles Lennox, 3. Duke of Richmond, Roys Werk mit großem Interesse anderen europäischen Ländern. Darüber hinaus machte ihn die erneute Bedrohung durch eine französische Invasion beunruhigt über den Mangel an genauen Karten, insbesondere der südlichen Grafschaften. Der Auslöser für die Aktion war die plötzliche Verfügbarkeit eines neuen verbesserten Ramsden-Theodoliten, der für die East India Company bestimmt war . Der Kauf dieses Instruments am 21. Juni 1791 durch den Vorstand gilt als Eröffnung der Ordnance Survey . Gleich am nächsten Tag ernannte Richmond Isaac Dalby zu seinem ersten Mitarbeiter, mit dem Auftrag, Roys Umfrage zu erweitern. Im folgenden Monat ernannte Richmond William Mudge und Edward Williams, letzteren zum ersten Superintendent der Umfrage.


Neumessung der Hounslow-Basislinie

Basislinie von General Roy: Karte um 1935

Für die 1784 Messung der ursprünglichen Basislinie über Hounslow Heath hatte Roy drei Deal-Ruten bestellt, die von einem neuen Mast in den Werften der Admiralität geschnitten wurden. Diese sollten für die Präzisionsmessung verwendet werden, aber Roy bestellte bei Ramsden auch eine 100-Fuß-Stahlkette, die für eine schnelle Vormessung verwendet werden konnte. Die Deal-Stäbe erwiesen sich aufgrund ihrer Feuchtigkeitsveränderungen als unwirksam und wurden für die Endmessung durch Glasstäbe ersetzt; Roy stellte jedoch fest, dass die Kette selbst genauso genau war wie die Stangen. Aus diesem Grund begann die Vermessung von 1791 mit der Neuvermessung der Basis mit zwei neuen 100-Fuß-Ketten, wobei die zweite als Referenz unbenutzt blieb, gegen die jede Dehnung der ersten festgestellt werden würde.

Der Messvorgang war äußerst präzise. Da der Boden entlang der Länge des Sockels wellig war, wurde die Messung über 26 Stufen mit unterschiedlichen Neigungen durchgeführt, wobei die Ketten für jede Stufe durch viele Zwischenstützen auf eine perfekte gerade Linie beschränkt waren. Diese Hypotenuse-Messungen wurden dann auf die Horizontale projiziert. Darüber hinaus schwankte die Temperatur von Tag zu Tag und jede Messung wurde auf die Länge korrigiert, die eine Kette bei 22 °F benötigen würde. Schließlich wurde die Länge der Basis auf ihre Projektion auf Meereshöhe reduziert, indem die Höhe der Südbasis über der Themse und der Fall in der Themse bis zu ihrer Mündung verwendet wurden. Das Endergebnis war ungefähr 3 Zoll weniger als das von Roy und der Mittelwert von 27404,2 Fuß wurde von der Basislinie genommen. Die Differenz der beiden Werte bedeutete, dass die Genauigkeit der Messung mit 1 Zoll in 27.404 Fuß angegeben werden konnte, was 3 Teile pro Million entspricht.

Korrekturen

Bei der anschließenden Triangulation wurden Fehler aufgrund der atmosphärischen Brechung, der Ablenkung von Senkloten, der Temperatur und der sphärischen Natur der Erde (d. h., es waren mehr als 180 Grad in einem Dreieck ) berücksichtigt.

Siehe auch

Verweise

Literaturverzeichnis

Externe Links