Pesquisa Anglo-Francesa (1784-1790) - Anglo-French Survey (1784–1790)

O Levantamento Anglo-Francês (1784–1790) foi o levantamento geodésico para medir a posição relativa do Observatório de Greenwich e do Observatório de Paris por meio de triangulação . As operações inglesas, executadas por William Roy , consistiam nas medidas das bases em Hounslow Heath (1784) e Romney Marsh (1787), nas medidas dos ângulos dos triângulos (1787-1788) e finalmente no cálculo de todos os triângulos ( 1788–1790). A pesquisa é muito significativa como a primeira pesquisa precisa na Grã-Bretanha e a precursora do trabalho da Ordnance Survey, fundada em 1791, um ano após a morte de Roy.

Memórias de Cassini

Mais tarde, quando tinha 57 anos, Roy teve a oportunidade de estabelecer sua reputação duradoura no mundo da geodésia . A abertura veio de uma direção completamente inesperada. Em 1783, Cassini de Thury endereçou um livro de memórias à Royal Society, no qual expressou sérias reservas quanto às medições de latitude e longitude que haviam sido realizadas no Observatório de Greenwich . Ele sugeriu que os valores corretos poderiam ser encontrados combinando os números do Observatório de Paris com um levantamento trigonométrico preciso entre os dois observatórios. (As pesquisas francesas já haviam sido realizadas durante a preparação do mapa da França .) Esta crítica foi rejeitada por Nevil Maskelyne, que estava convencido da precisão das medições de Greenwich, mas, ao mesmo tempo, percebeu que O livro de memórias de Cassini forneceu um meio de promover o financiamento do governo para uma pesquisa que seria valiosa por si só. A aprovação foi concedida e Sir Joseph Banks , presidente da Royal Society , propôs que Roy deveria liderar o projeto. Roy aceitou de bom grado e pôs as coisas em movimento, submetendo à Coroa um orçamento grosseiramente subestimado para mão de obra (de longe o maior elemento) e novos instrumentos de precisão a serem construídos por Jesse Ramsden . Todo o projeto é descrito nos três grandes artigos de Roy nas Transações Filosóficas da Royal Society of London em 1785, 1787 e 1790. Existem relatos mais curtos do projeto na History of the Royal Engineers de Porter e em todas as histórias do Ordnance Pesquisa, particularmente o livro de Seymour e também o de Owen e Pilbeam.

A base de Hounslow Heath, 1784

A linha de base de Hounslow Heath (em azul) e o perímetro do Aeroporto de Heathrow e 2 pistas principais (em amarelo) sobrepostas em um mapa do Ordnance Survey de 1935

A primeira tarefa de qualquer pesquisa é estabelecer uma linha de base e, após uma pesquisa de Roy e três outros membros da Royal Society em 16 de abril, eles se fixaram no coração do que ainda era principalmente uma terra comum , a faixa oeste de Hounslow Heath. Esta foi uma descida quase uniforme de 83-57 pés (25-17 m) AOD entre King's Arbor (memorializada por uma réplica de canhão do lado de fora da Northern Perimeter Road do aeroporto de Heathrow ) e um ponto nos campos de Hampton Poor-house , cinco milhas e mil pés para o sudeste. A direção foi escolhida primeiro para se adequar à configuração do terreno, mas foi vista quase coincidir com a visão telescópica em direção ao campanário da igreja de Todos os Santos em Banstead , cerca de 12 milhas de distância, e, portanto, foi feita para coincidir exatamente com aquele direção: é mostrada como uma linha azul no mapa, inserida.

O solo foi limpo de arbustos e uma medição preliminar da linha foi realizada com uma corrente de aço de 100 pés de 100 elos preparada por Jesse Ramsden . A intenção era medir com mais precisão com um conjunto de três barras calibradas fabricadas com 20 pés de comprimento. Três eram apoiados em cavaletes e as extremidades alinhadas com uma precisão de uma milésima parte de uma polegada. A primeira vara foi então carregada até o final da terceira, operação a ser repetida 1370 vezes. Infelizmente, as barras de negociação tiveram de ser abandonadas por causa de sua suscetibilidade a se alongar e encurtar em clima úmido, e foram substituídas por aquelas de vidro de 2,5 cm de espessura. As hastes não foram afetadas pela umidade, mas foi a chave para corrigir a expansão térmica. Houve também uma correção para o nível do mar, uma vez que o cálculo do levantamento se referia a essa altura. A medição final dá o comprimento da base como 27404,01 pés. A medição da linha de base com um alto padrão de precisão foi uma conquista notável e em reconhecimento a Royal Society concedeu a Roy a Medalha Copley em 1785.

O canhão que marca o final da linha de base de Hampton em Roy Grove

Em 1784, as extremidades da linha de base foram marcadas pelos eixos centrais de dois tubos verticais de madeira sobre os quais o teodolito era centrado para medições da base: os tubos também podiam suportar mastros como marcadores quando a base era avistada de outras estações (ou de uma extremidade de outro). Após a nova pesquisa em 1791 ( OS1791-1794 ), os canos foram substituídos por canhões que ainda estão no local, embora seja certo que os canhões foram perturbados e ligeiramente movidos ao longo dos anos. As localizações modernas dos pontos finais do sudeste estão em Roy Grove, Hampton . A extremidade noroeste do aeroporto de Heathrow está situada na estrada do perímetro norte. As placas adjacentes aos canhões são as seguintes:


ESTE TABULETO FOI AFIXADO EM 1926 PARA COMEMORAR O 200º
ANIVERSÁRIO DO NASCIMENTO DO GERAL GERAL WILLIAM ROY FRS,
NASCIDO EM 4 DE MAIO DE 1726 - MORREU
EM 1º DE JULHO DE 1790. ELE CONCEBEU A IDEIA DE REALIZAR A TRIANGULAÇÃO DESTE
PAÍS E COMPLEMENTAÇÃO DE CONSTRUÇÃO
MAPEAMENTO E, POR ISSO, ESTABELECIDO OS BASES DA PESQUISA DE ORDENANÇA.
ESTA PISTOLA MARCA O SE TERMINAL DA BASE QUE FOI MEDIDA EM 1784
SOB A SUPERVISÃO DE GENERAL ROY, COMO PARTE DAS
OBSERVAÇÕES PARA DETERMINAR AS POSIÇÕES RELATIVAS DOS
OBSERVATÓRIOS DE GREENWICH E PARIS - ESTA MEDIDA FOI
REPRESENTADA PELA POSSIBILIDADE DE GERAL. III, QUE
FISCALIZOU A OBRA EM 21 DE AGOSTO
DE 1784. A BASE FOI MEDIDA NOVAMENTE EM 1791 PELO CAPITÃO MUDGE, NO
INÍCIO DA TRIANGULAÇÃO PRINCIPAL DA GRÃ-BRETANHA.
COMPRIMENTO DA BASE - REDUZIDO PARA MSL
• COMO MEDIDO POR ROY - 27404,01 PÉS
• COMO MEDIDO POR MUDGE - 27404,24 PÉS
• DETERMINADO POR CLARKE EM 1858 NOS TERMOS DA PESQUISA
DE ORDEM PADRÃO 01 - 27406,19 PÉS

Esperando por Ramsden

Assim que a linha de base foi medida, Roy fez questão de prosseguir com a triangulação o mais rápido possível, mas foi frustrado pelo fracasso de Ramsden em produzir o novo teodolito . Isso levou a uma certa acrimônia e Roy chegou a acusar Ramsden de ser negligente e dilatório - em público e em seu próximo relatório na Philosophical Transactions .

A malha de triangulação proposta.

O relatório de 1787 é testemunha de como Roy se ocupou enquanto esperava pelo teodolito. A primeira seção trata da rota proposta da pesquisa. Maior precisão é alcançada se os triângulos forem mantidos em forma regular, e a figura mostra que a maioria está próxima do equilátero, com saídas apenas onde os triângulos diminuem de tamanho em direção às bases e onde eles têm que se estender sobre o Canal. Os lados típicos têm cerca de 20 milhas, mas as linhas que cruzam o Canal têm até 45 milhas de comprimento.

A segunda parte do relatório é um exame completo dos resultados da pesquisa da Cassini na França entre Paris e Dunquerque . A terceira parte inclui uma comparação de sete modelos para a Figura da Terra , deduzidos de arcos de meridianos e experimentos de pêndulo, e ele prossegue propondo mais arcos de meridianos na Índia e na Rússia, bem como um arco de longitude no equador. Finalmente, ele faz um apelo para a continuação da pesquisa para o resto da Grã-Bretanha.

A triangulação, 1787

Os primeiros triângulos pesquisados

O teodolito de Ramsden foi finalmente entregue no verão de 1787, e toda pressa foi feita para terminar o máximo possível antes do inverno. Os primeiros triângulos iam das extremidades da base até a Hanger Hill Tower em Ealing e a St Ann's Hill em Chertsey , com uma vista adicional para o Castelo de Windsor apenas a partir da extremidade NW. Assim, dois ângulos foram medidos na extremidade SE da base e quatro ângulos na extremidade NW. O teodolito foi então movido para Hanger Hill, onde as extremidades da linha de base foram observadas da outra direção e outras três novas linhas de visão estabelecidas para o Observatório de Greenwich , Upper Norwood e Hundred Acres ( Banstead ). Desta forma, a malha de triângulos foi estendida para baixo em direção à costa, onde as visões podiam ser feitas em algumas das estações francesas que haviam sido medidas durante a triangulação da Cassini. A figura abaixo mostra a triangulação real, o relevo tornando a estrutura mais compreensível. Observe a segunda base em Romney Marsh . Ao comparar o comprimento medido com o comprimento calculado por meio da malha de triangulação foi possível avaliar a precisão da estrutura.

A malha de triangulação real.
Andaime portátil para o grande teodolito, mostrando os suportes interno e externo

O processo parece aparentemente simples, mas exigiu muito em termos de perseverança e organização. Uma vez que o teodolito estava em uma estação, os sinalizadores foram enviados para todas as outras estações que deviam ser observadas a partir desse ponto, normalmente cinco ou seis estações, mas até 10 no caso de Fairlight Head . Para distâncias curtas, um simples mastro de bandeira bastaria, mas para as vistas mais longas era necessário usar luzes à noite. As luzes mais brilhantes, chamadas de luzes brancas, eram obtidas pela queima de uma mistura incendiária que durava pouco tempo. O uso dessas luzes em canais cruzados implicava em arranjos de tempo cuidadosos que podiam levar em consideração os caprichos do tempo e dos relógios de bolso. Em muitas estações, para o teodolito ou sinais, era necessário elevar o instrumento em uma torre portátil com mais de 30 pés de altura. A torre possuía dois componentes: uma moldura interna suportava o instrumento e a externa suportava os observadores, minimizando assim a perturbação ao instrumento.

O relatório final

O relatório final de 1790 apresenta números para a distância entre Paris e Greenwich, bem como a latitude, longitude e altura precisas das estações de triangulação britânicas. Ao longo da pesquisa, Roy aproveitou todas as oportunidades para fixar a posição do maior número possível de marcos secundários, na esperança de que eles fossem usados ​​como base para futuros levantamentos topográficos a partir dos quais novos mapas pudessem ser preparados para os condados de Middlesex , Surrey , Kent e Sussex . Na verdade, esses condados foram reexaminados durante o curso da Triangulação Principal da Grã-Bretanha, que começou em 1791, um ano depois de sua morte. No momento de sua morte, ele estava corrigindo as provas finais de seu relatório e o trabalho foi concluído por Isaac Dalby , um funcionário civil sênior do Conselho de Artilharia que organizou os cálculos dos triângulos.

Notas

Bibliografia

Veja também