Высотная сеть — хранитель истории

Ваша профессия ­– геодезист. Будет ли справедливым в самых общих чертах определить геодезию как прикладную науку точных измерений расстояний и высот, как науку, благодаря которой мы можем путешествовать, строить здания, определять месторасположение любых объектов на нашей планете?

Будет справедливым определить геодезию как науку определения формы и размеров нашей планеты, положения объектов на ней. Да, это наука точных и даже высокоточных измерений – сейчас мы можем уверенно определять координаты объектов и величины их перемещений с точностью до десятых долей миллиметра.

А путешествовать и строить здания – это уже прикладная часть. Да, действительно – сейчас ни одно строительство не обходится без сопровождения геодезиста, который выставляет оси зданий в плановом положении и этажи – в высотном. Ни одно путешествие не обходится без использования карт, в наше время – уже в основном электронных. Но это издержки научно-технического прогресса: раньше путешественники обращались к опыту предшественников и «сказкам» местных жителей – не зря возникла поговорка «язык до Киева доведёт».

Какую роль в освоении земель России играли геодезисты?

Неоценимую. Например, тульскими геодезистами была открыта Америка (смеётся). Это произошло в 1741 году – до Чирикова и Елагина нога европейца не ступала на западное побережье американского континента севернее испанских колоний.

Геодезисты первыми перешли к составлению карт малоосвоенных земель измерительным методом в отличие от употреблявшегося до этого описательного, грешившего колоссальными неточностями. На протяжении XVIII-XIX веков геодезисты определяли координаты городов и значимых географических объектов, благодаря чему стали известны размеры и контуры государства, стало возможным достаточно точно оценивать пути сообщения между губерниями и уездами. Когда были измерены глубины рек и их уклоны, стало возможным регулярное судоходство. Мореходство в Ледовитом и Великом океанах стало более уверенным – большинство значимых мысов и островов открыты и закоординированы геодезистами.

Но основная помощь геодезистов в освоении земель началась во второй половине XIX века с развитием сети железных дорог. Геодезист-изыскатель на местности выбирает наилучший вариант прохождения трассы, закрепляет её ось и составляет профили линии, по которым проектировщик уже рассчитывает все параметры сооружений. В ХХ веке без геодезистов уже стала немыслима любая инфраструктура – и шоссейные дороги, и трубопроводы, и линии метро, и аэродромы.

Отдельно стоит сказать и про переселенческое движение – первыми на места будущих поселений, ещё до ходоков, прибывали геодезисты: они выявляли свободные земли, договаривались с местным населением и размечали переселенческие и запасные участки. Кроме того, геодезисты были основными действующими лицами при мероприятиях по мелиорации и орошению непригодных до этого для жилья местностей.

В чём состоит цель экспедиции?

Здесь уместно говорить не только об экспедиции, но и о проекте в целом. Общими целями проекта можно назвать привлечение внимания общественности к проблеме сохранности геодезических пунктов, имеющих историческое значение, просвещение отраслевых специалистов и других заинтересованных лиц относительно истории геодезических измерений и истории развития науки на современной территории Российской Федерации.

Задачей полевой экспедиции ставится выявление на местности сохранившихся высотных геодезических знаков, имеющих историческое значение, заложенных в период 1875-1928 гг. на участке Средне-Сибирской и Забайкальской железных дорог от станции Черемхово до станции Верхнеудинск (в настоящее время – Улан-Удэ).

Проект рассматривается как часть большого исследования, посвящённого историческим высотным геодезическим знакам, заложенным российскими геодезистами в период 1871-1931 гг. За период, охватываемый исследованием, на современной территории России заложено порядка 8 000 знаков. Средняя сохранность на сегодняшний день – около 10%. В разные годы издавались каталоги с более-менее подробным описанием мест закладки знаков, по данным которых с использованием спутниковых снимков, исторических и современных фотографий, а также других источников наносится предполагаемое положение знаков на карту.

История высотных измерений в байкальском регионе очень интересна и не совсем обычна – в других регионах страны она развивалась иначе. Здесь пересеклись и учёные, и ссыльнопоселенцы, и метеорологи, и военные топографы… И здесь впервые в сибирские измерения вкралась ошибка, окончательно разделаться с которой удалось только в 1970-х годах. Подробное описание этой истории также входит в основные задачи проекта.

Как выглядят исторические высотные знаки, поиск которых ведёт экспедиция? Где они устанавливались?

Это «круглыя чугунныя дощечки» - так они описывались в документах 1870-1890-х годов. Первые в российской истории нивелирные марки отливались из чугуна и представляли собой диск диаметром 13.6 см, снабжённый в центре приливом (в ряде изданий называемым «хвост»), ось которого перпендикулярна плоскости диска. Этот прилив, или хвост, погружался в стены каменных зданий и сооружений и имел вид четырёхугольной полой пирамиды, сужающейся к диску. Диск марки оставался в вертикальном положении. На наружной стороне диска марки сделан в виде выступа кружок, в центре которого обозначена точка, соответствующая центру марки, являвшемуся носителем высотной отметки. Вес марки составлял 1.9 фунта (0.86 кг). На них отливалась надпись «НИВЕЛЛИРОВКА ГЛ. ШТ.» и год производства работ, размещавшийся в верхней части знака. В нижней части знака обозначался номер, затем стали устанавливать марки без номеров.

Надпись в разные периоды времени менялась в зависимости от названия организации, выполняющей измерения. В Прибайкалье можно встретить марки с надписями «НИВЕЛЛИРОВКА ОМСКАГО ВОЕННО-ТОПОГРАФИЧЕСКАГО ОТДѢЛА», «НИВЕЛЛИРОВКА ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ ВОЕН.-ТОПОГР. УПР.» с номерами и «ТН ГУГСК НКВД СССР» также с номерами. Кроме того, Иркутским военно-топографическим отделом устанавливались стандартные марки с надписью «НИВЕЛЛИРОВКА ГН. ШТ.».

Высотные знаки устанавливались в стены капитальных зданий и сооружений. На 90% это были водоёмные здания, станционные (вокзалы), казармы и полуказармы, мосты, тоннели и водопропускные трубы, керосиновые кладовые, паровозные депо – вся железнодорожная инфраструктура. Устанавливались знаки и на зданиях метеостанций – это были небольшие медные прямоугольные дощечки с выгравированным на них крестом – такие тоже пока не обнаружены.

Что представляет собой нивелирная сеть и зачем она нужна?

Правильно говорить «высотная сеть». Это совокупность геодезических пунктов с известной высотой относительно некоего нуля. В России за начало отсчёта принято считать средний многолетний уровень Балтийского моря в городе Кронштадте, который закреплён металлической рейкой, называемой футштоком. Оттого высотная система в России называется Балтийской. В Европе принято считать от амстердамского футштока, разница которого с кронштадтским составляет около 17 см.

Геодезический высотный пункт представляет собой репер (металлический стенной или грунтовый знак), охранную табличку (на стене или отдельном охранном столбике) и, в отдельных случаях, защитный колодец, ограждение и окопку в грунте. Центр репера (специальное отверстие или полочка) является носителем высотной отметки.

Высотные сети могут быть государственными, городскими, региональными или специального назначения (ведомственными). Один пункт может входить сразу в несколько сетей. Государственная высотная сеть России состоит из сотен тысяч пунктов, расположенных на взаимном расстоянии от сотен метров до нескольких километров. Городские сети гораздо гуще – иногда на одном доме можно встретить два или три репера.

Пункты нивелирных сетей служат исходными при выполнении любых геодезических работ на локальных участках: обеспечение строительства, создание топографических планов и карт, наблюдения за деформациями зданий, сооружений и земной поверхности. И, конечно, в научных целях, основными из которых являются уточнение параметров фигуры Земли и вычисление траекторий и скорости движения литосферных плит.

Известно, что в посёлке Танхой сохранился геодезический знак, представляющий историческую ценность. Когда и кем он был установлен, где расположен?

В 1901 году Омским военно-топографическим отделом в лице коллежского асессора Александра Александровича Александрова начата работа по поверочной нивелировке от озера Байкал на запад. В 1870-е гг. Русское географическое общество проложило длинный ход от станицы Звериноголовская до озера Байкал, не закладывая при этом знаков, а пользуясь цоколями и другими местными предметами. И вот результаты этой нивелировки были подвергнуты сомнениям, что в совокупности с отсутствием постоянных высотных знаков давало основание для повторения нивелировки.

Работа Александрова растянулась на десятилетия и тысячи километров – он побывал в Красноярске, Томске, Ново-Николаевске, Омске, Челябинске, Екатеринбурге, Тюмени и Кемерово. А в 1906 году он выполнял работы по Кругобайкальской дороге и в цоколе водоёмного здания станции Танхой установил марку, которая и сохранилась до настоящего времени, пусть и фрагментарно. Таких марок Александрова сегодня нам известно всего четыре из установленных 527 штук. Помимо Танхоя, это вокзальные здания станций Ново-Николаевск (сейчас – Новосибирск Южный), Ишим и Маритуй, причем последняя выявлена в ходе текущей экспедиции.

В Танхое вы осмотрели геодезический пункт, установленный в советский период. Что вы можете о нём рассказать?

Это пункт триангуляции, и служил он для передачи плановых координат, а не высот. Метод триангуляции заключается в построении сети треугольников, в каждом из которых измеряются только углы. Цепочка треугольников может быть растянута на сотни и даже тысячи километров. Длину этой цепочки измерить невозможно, а по известным углам и одной известной стороне (в самом начале ряда) можно определить все расстояния и координаты всех пунктов, входящих в сеть триангуляции. Расстояния между пунктами триангуляции составляли 20-25 километров, и для обеспечения видимости между ними над центром пункта устанавливался наружный знак (называемый сигналом), на который поднимался геодезист с теодолитом.

Таким путём плановой геодезической сетью к 1980-м годам оказалась покрыта вся территория страны.

С развитием спутниковых геодезических систем пункты триангуляции утратили своё «стратегическое» значение. Сейчас они используются лишь в отдельных случаях, и, в основном, для приведения измерений в одной системе координат к другой.

Охраняются ли государством исторические геодезические пункты?

Да, охраняются. При этом охраняются все геодезические пункты, без разделения на исторические и прочие. Вернее, не все, а только те, что входят в государственную геодезическую сеть. Тут, считаю, надо дать некоторые пояснения с краткой историей охранных документов.

Инструкция Корпуса военных топографов 1921 г. предписывала производителю работ обо всех заложенных марках ставить в известность представителей железнодорожной администрации, «разъясняя им всю важность сохранения марок, а также необходимость извещения в случае их порчи или утраты». Для этой цели были разработаны специальные бланки.

В 1921 году вышел Декрет Совнаркома «Об охране геодезических знаков, сигналов и реперов». Упоминая имевшие место случаи порчи и уничтожения «отдельными малосознательными гражданами» различных геодезических знаков, Совет постановил считать знаки, сигналы, реперы и марки предметами и сооружениями государственного значения, а лиц, замеченных в хищении и уничтожении геодезических знаков, предавать Народному Суду. Наблюдение за сохранностью знаков и привлечение к ответственности виновных Декретом возлагалось на местную милицию.

На протяжении всех лет советской власти издавались аналогичные законодательные акты, такой действует и в настоящее время (Постановление Правительства Российской Федерации от 02.10.2016 №1037 «Об утверждении Правил установления охранных зон пунктов государственной геодезической сети, государственной нивелирной сети и государственной гравиметрической сети»). Однако он предусматривает относительно незначительное административное наказание, и это останавливает далеко не каждого. В настоящее время также законодательно устанавливаются охранные зоны геодезических пунктов, но на местности они никак не оформляются.

Как сохраняются исторические геодезические пункты в мире?

Примеры какого-либо специального сохранения исторических геодезических знаков в мире мне неизвестны. А знаки на пунктах экваториального градусного измерения XVIII века в Перу, закрепление «воображаемой» линии Парижского меридиана и прочие подобные примеры – всего лишь памятные знаки, не имеющие ничего общего с измерениями. Да и большинство знаков объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО «Геодезическая дуга Струве» являются по сути новодельными стелами. Настоящих пунктов дуги Струве найдено несколько, и все они на территории Беларуси – минские коллеги активно занимаются поисками. Но все эти движения остаются на уровне энтузиастов, и выявление очередного пункта два года назад завершилось лишь бравурными статьями в белорусской печати.

В российский реестр объектов культурного наследия внесены два геодезических пункта – во Владивостоке и Севастополе.

Какое значение имеет сохранение геодезических знаков?

Отдельные знаки и целые сети не только представляют собой ценность с точки зрения науки и техники, но и являются свидетелем эпох. Такие объекты можно назвать наиболее значимыми геодезическими пунктами (знаками, сетями) и, в соответствии с положениями законодательства в области памятников истории и культуры, рассматривать в качестве объектов культурного наследия. Наиболее значимыми я считаю такие знаки, которые служили для производства работ, приведших к технологическим прорывам. К ним можно отнести как глобальные и международные – определения дуг меридианов для расчёта параметров фигуры Земли или связь геодезических сетей разных стран, так и локальные, начиная от определения разности высот морей и заканчивая созданием первой в городе канализационной системы. Сюда же можно отнести и основу плановой, высотной или гравиметрической сети страны, и первые планы городских агломераций, и масштабное строительство каналов и систем водохранилищ.

Некоторые из исторических знаков включены в современные государственные и городские высотные сети. При этом специальное обследование состояния знаков государственной сети не выполняется уже лет шестьдесят-семьдесят – знаки просто переносятся из одних каталогов в другие. И узнать – включён ли конкретный знак в какую-либо сеть – можно только путём письменного обращения в Росреестр с заявлением, к которому обязательно нужно приложить обоснование интереса.

Между тем, сохранившиеся знаки могут служить уникальной научной цели – выявлению современных движений земной коры, как на локальных участках, так и на огромных пространствах. Десятки лет – по геологическим меркам незначительный период, и только знаки, заложенные около ста лет назад и более, могут дать нам при повторных измерениях, очень интересные и важные данные.

Возвращаясь к целям экспедиции, можно сказать, что пользователями её результатов могут быть не только отраслевые специалисты, но и историки, туристы, краеведы, областные (республиканские) администрации и администрации муниципальных образований, культурные центры. В итоге объединения усилий разных специалистов может появиться своеобразный, разнесённый во времени и пространстве, технологический музей под открытым небом, интегрированный в городскую среду.

Роман Рудольфович, что вы можете сказать о результатах экспедиции?

Результаты экспедиции я бы разделил на статистические и эмоциональные.
Начну с официальной части. Нами выполнено полевое обследование нивелирных линий общей протяженностью 767 километров на участке Транссиба от станции Черемхово в Иркутской области до станции Петровский Завод в Забайкальском крае. Из заложенных на этом участке в исследуемый исторический период 95 геодезических высотных знаков выявлено 22. Это составляет 23% при среднем показателе по стране 10%. Это очень приятно.
Нами собрана дополнительная информация по теме исследования в музеях и библиотеках, расположенных по пути следования. Само исследование не завершено – ещё не предстоит обработка полученных данных и сбор дополнительной информации.

Говоря об эмоциональной стороне итогов, я бы выделил в первую очередь радость от количества сохранившихся знаков, а также находку двух нивелирных марок (на станциях Мальта и Мысовая) неизвестных до этого типов. И, безусловно, положительные эмоции от посещения природных и познавательных объектов – все участники экспедиции существенно пополнили свои знания о Прибайкальском регионе. Особенно порадовала пешая часть маршрута по старому участку Кругобайкальской железной дороги.
Но главным итогом экспедиции я бы назвал встречи с замечательными людьми, которые планово и внепланово возникали на всем пути следования. Знакомства с краеведами и сотрудниками музеев обязательно повлекут за собой дальнейшее сотрудничество как в части поиска исторических источников и выявления артефактов прошлого, так и в части работы по сохранению культурного наследия.

Вопросы Р. Р. Баркову задавал Никита Чумак.