История географических карт

Жак Кассини начал съемку в июне 1733 г. Вместе с ним были его сын Цезарь Франсуа (Кассини де Тюри), Маральди, аббат де ла Грив и Шевалье. В обычных обстоятельствах ученые провели бы линию точно по параллели Парижа до Гранвиля, но поскольку координаты Сен-Мало, расположенного немного южнее, были уже определены путем астрономических наблюдений, то к нему тоже протянули небольшой треугольник. Завершив прокладку перпендикуляра, ученые измерили его длину в градусах через наблюдение спутников Юпитера. Градус долготы, вместо 37 707 туазов, как должно было бы быть при сферической форме Земли, составил всего 36 670 туазов – на 1037 туазов меньше. Другими словами, эксперимент показал, что линейный размер градуса долготы убывает к полюсам быстрее, чем должен это делать на идеальной сфере. Через год, когда была проложена вторая половина перпендикуляра, ученые получили тот же результат. Именно тогда Людовик XV приказал провести решающее испытание, чтобы раз и навсегда определить форму Земли.

Из Парижа отправились две экспедиции, целью которых было проложить на земной поверхности две дуги – одну как можно ближе к экватору, другую возле Полярного круга. Съемка первой дуги была начата в Перу в 1735 г. под руководством Луи Годена, Пьера Бугера и Шарля Мари де ла Кондамина. Им потребовалось десять долгих лет, чтобы, установив сначала базовую линию возле Кито на северном конце, провести дугу от Тарки до Котчески. Несмотря на лишения, сложный рельеф местности и конфликт между Бугером и де ла Кондамином, экспедиция завершилась успешно. Установленный в ней размер туаза, получивший известность как перуанский туаз, был принят во Франции в качестве стандарта меры длины. Вторая партия проводила съемку дуги возле Ботнического залива под руководством Пьера Луи Моро де Мопертюи, Алексиса Клода Клеро, Шарля Этьена Луи Камю, Пьера Шарля Лемонье и Режино Утье. Сложностей и тягот там было не меньше, чем в Перу. Из-за ледовых условий острова в Ботническом заливе невозможно было использовать в качестве триангуляционных опорных точек, и экспедиции пришлось углубиться в леса Лапландии, начать свою дугу у Торнио и вести ее на север к горе Киттис. Суммарным результатом двух экспедиций стало доказательство того факта, что Земля представляет собой не идеальный шар, а сфероид сплюснутый у полюсов.

В 1735 г. на широте Орлеана был начат второй перпендикуляр к Парижскому меридиану. Реально, однако, провели только западную его часть, так как главной целью проекта была проверка точности карт побережья Бретани, уже опубликованных во «Французском Нептуне». Операциями руководили Кассини де Тюри и Маральди. Они обнаружили серьезные ошибки даже в лучших морских картах региона и, вместо того чтобы латать дыры в результатах старых съемок, решили проложить новое звено триангуляции, которое должно было связать Шербур, Нант и Байонну. При этом должна была получиться новая меридиональная линия почти параллельная меридиану Парижа. В это же время Жак Кассини и Лакайль обрабатывали побережье Ла-Манша возле Па-де-Кале и Сен-Валери – к северу от Дюнкерка. Астрономы проверили все важные пункты атлантического побережья и вернулись в Байонну. В 1738 г. они начали прокладку ряда триангуляции через южную границу Франции от Байонны до Антибских островов на Средиземном море, в 15 милях к юго-западу от Ниццы. Кассини де Тюри и Лакайль провели также съемку рукавов устья Роны.

К этому моменту относительно общей формы Земли сомнений уже не оставалось. Тот факт, что Земля сплюснута у полюсов, означал, что меридиан Парижа необходимо проложить заново. Эту работу Кассини де Тюри и Лакайль завершили в 1740 г. после почти двух лет напряженного труда. Тем временем Маральди прокладывал еще один ряд триангуляции вдоль восточной границы Франции, начиная с Ниццы. К началу 1740 г. он протянул линию на север через Страсбург до Спира (ныне Шпейер). Кассини де Тюри провел часть лета 1740 г. за триангуляцией северной границы; он двигался с запада на восток и в конце концов объединился с рядом триангуляции Маральди в окрестностях Меца. В 1739 г. аббат Утье завершил топографическую съемку Нормандии и Бретани. Франция теперь оказалась охвачена единой непрерывной цепочкой из 400 треугольников, построенных от 18 основных баз. Это была сеть, о которой в свое время говорил Пикар, – надежное основание для создания крупномасштабной национальной карты.

Первой картографической публикацией после восьми лет топографической съемки стала гравированная карта, составленная Маральди и Кассини де Тюри на одном листе и изданная в 1744 г. Эта карта была ненамного подробнее контурной карты Франции, но на ней были обозначены все треугольники, построенные под руководством Королевской академии наук вплоть до 1740 г. В 1745 г. на одном из заседаний Кассини де Тюри представил академии гораздо более полную карту на 18 листах. Он объяснил коллегам, что его карта создана в качестве приложения к «Геометрическому описанию Франции» (Description Geometrique de la France), которое в тот момент готовилось к изданию. Текст должен был включать в себя, кроме всего прочего, размеры углов и длины сторон всех треугольников.

Эти 18 листов (без даты) образовали карту Франции в масштабе 1:878 000; в нее вошли и результаты дополнительных съемок, проведенных между 1740 и 1744 гг. Карта содержит почти 800 связных треугольников, построенных на 19 измеренных базисных линиях общей длиной 100 000 туазов. В первую очередь эта карта представляла собой контурную карту и базу для будущей топографической съемки, но, как указал Кассини, внутри треугольников оказалось множество крупных и мелких городов, деревень, замков и других важных ориентиров, положение которых в процессе съемки было геометрически определено. Он также привлек внимание коллег к тому факту, что с момента начала съемки было изготовлено множество топографических местных планов, которые теперь вполне можно включить в большую карту. Королевское научное общество Монпелье, например, провело съемку провинции Лангедок. Аббат Утье составил точную карту епархий Байо и Санс. И в завершение были какие-то участки местности, на которых по тем или иным причинам была проведена детальная съемка; это, например, королевские леса и различные театры военных действий, лагеря королевских армий и места сражений вдоль границ королевства. Все эти региональные планы и съемки вполне годились для наложения на скелетную карту Франции. Однако Кассини де Тюри не готов был поручиться за точность таких включений. В процессе составления контурной карты главной триангуляции он и его помощники не однажды пытались использовать какие-то местные карты и проследить по ним русла основных рек, но обнаруживали на них такое количество противоречивой информации, что вынуждены были предупредить читателей, что местоположение, размер и направление всех обозначенных на карте рек не следует воспринимать слишком серьезно.

Инструменты топографа XVIII в. были просты, но эффективны. В поле топограф пользовался портативным компасом в ящичке, столом-планшетом с компасом и алидадой, шагомером (одометром) для измерения кривых линий, таких как русло реки, и полукругом для измерения углов

В 1746 г. Кассини де Тюри был направлен во Фландрию для проведения триангуляционной съемки в комплексе с топографической съемкой, которую в это же время проводили армейские инженеры. Триангуляция была проведена полностью, а завершению топографической съемки помешали военные действия. Однако полученные планы произвели на Людовика XV достаточно сильное впечатление. Он пожелал увидеть такие же планы суверенных своих владений – Франции. Он приказал Кассини де Тюри составить план дальнейшего ведения широкомасштабной топографической съемки во Франции и представить его Машо, который сменил Орри на посту генерального контролера финансов. Машо не только дал согласие выделять необходимые 40 000 ливров в год, но и пообещал изыскать дополнительные средства для ускорения дела. В 1750 г. начались нивелировочные работы для составления такой карты, о какой восемьдесят с лишним лет назад мечтал Кольбер; теперь же Кассини де Тюри твердо рассчитывал довести дело до конца. Проект этот не без оснований стал известен как «карта Кассини». Несмотря на давнее начало работ и множество ученых, таких как Пикар, внесших в него свой вклад, именно благодаря Кассини де Тюри проект, преодолев все трудности, был доведен до завершения. В 1756 г., когда финансирование проекта приостановилось, именно он организовал группу промышленников, которые в обмен на долю прибыли от издания готовых листов согласились финансировать создание карты; после этого работа пошла еще быстрее. Вскоре правительство заинтересовалось происходящим и вновь взяло контроль над проектом в свои руки. Провинции также начали добровольно брать на себя часть расходов, и Кассини де Тюри до своей смерти от оспы в 1784 г. успел увидеть работу почти законченной.

Карта Кассини или карта академии была закончена в 1789 г. В общей сложности ее создание обошлось в 700 000 ливров. Она была вычерчена в масштабе 1:86 400 (одна линия на 100 туазов) и выгравирована на 180 листах. Это был самый амбициозный картографический проект, который когда-либо предпринимала отдельная страна, «настоящий шедевр геодезии». Если бы сложить все листы вместе, то они образовали бы карту длиной 33 и шириной 34 фута. Листы были переплетены в книгу по типу атласа и предварялись «Уведомлением, или Введением к общей и частной карте Франции» (Avertissement ou Introduction a la Carte Generale et Particuliere de France), датированным 1755 г. На первом листе была помещена карта Парижа и его окрестностей. Чтобы удовлетворить спрос публики вообще и коллекционеров в частности, с нее было отпечатано столько оттисков, что печатная форма, несмотря на ретушь, истерлась еще до того, как с печатного станка сошли последние листы карты. В 1789 г., вскоре после окончания печати, сын Кассини де Тюри, Жак Доминик Кассини, предстал перед Национальной ассамблеей революционного правительства и продемонстрировал прекрасную карту, где было обозначено новое деление страны на департаменты. Национальная ассамблея одобрила карту Кассини. Более того, она произвела такое впечатление, что правительство, по сути, конфисковало готовую работу и начало само печатать и выпускать листы карты. Новая власть быстро осознала военное и политическое значение карты и распорядилась без промедления начать ее переработку.

Карта Кассини представляет собой важный исторический документ. Это первая общая топографическая карта целой страны, построенная на основании данных широкомасштабной триангуляционной и топографической съемки. Она ясно продемонстрировала остальному миру, что надо и чего не надо делать. Французы разработали технические основы геодезии, так что следующим поколениям осталось только совершенствовать приборы и методики проведения работ. Эта карта стала прототипом множества производных карт, перерисованных в разных масштабах в зависимости от конкретной цели. Однако хорошая карта мирного времени совсем не обязательно удовлетворяет всем требованиям военной съемки, и к 1802 г. война выявила недостатки карты Кассини. Было предложено провести съемку заново, но ничего не произошло. В 1808 г. это предложение прозвучало вновь из уст географа Ригобера Бонна и Наполеона Бонапарта. В реальности, однако, ничего не предпринималось вплоть до 1817 г., когда была начата работа над картой великого государства Франция (Carte de France de l'Etate Major) в масштабе 1:80 000. Работа была завершена только в 1880 г. и послужила основой для карты Франции, опубликованной Провинциальной службой на 596 листах в масштабе 1:10 000, и общей карты, подготовленной министерством общественных работ в масштабе 1:200 000 на 80 листах.

Первое предложение о каком бы то ни было международном картографическом предприятии исходило от Цезаря Франсуа Кассини де Тюри и было обращено к Англии. В октябре 1783 г. французский посол граф д'Адемар представил мистеру Чарлзу Джеймсу Фоксу, одному из главных государственных секретарей его величества, памятную записку французского астронома. Кассини, бывший тогда директором Парижской обсерватории и членом Лондонского королевского общества, указывал на то, что точное измерение разницы по широте и долготе между двумя самыми знаменитыми обсерваториями Европы принесет астрономам гигантскую пользу. В этом вопросе данные французских и английских астрономов отличались почти на 11 секунд по долготе и 15 секунд по широте. Кто прав? Кассини предложил решить этот вопрос к общему удовлетворению; согласно его идее, английские ученые должны были провести тригонометрическую съемку от Лондона до Дувра, а точнее, от Гринвичской обсерватории до побережья. Он, Кассини, уже осматривал английский берег в окрестностях Кале в телескоп с французской стороны и отметил для себя несколько заметных точек, которые вполне подошли бы для триангуляционных пунктов. Более того, эти же точки были ясно видны из Дуврского замка – пункта, без которого при любой съемке с пересечением Ла-Манша было не обойтись.

Королевское общество встретило предложение Кассини со смешанными чувствами. В надлежащее время достопочтенный Невил Маскелайн, Королевский астроном, зачитал перед обществом ответное письмо. Смысл его сводился к тому, что, если бы месье Кассини ознакомился предварительно с блестящей работой на эту тему доктора Брадлея, он не стал бы столь опрометчиво высказываться об ошибках в определении широты и долготы Гринвичской обсерватории. Несомненно, некоторые астрономы Королевского общества были задеты намеками Кассини и с радостью завели бы долгую дискуссию на эту тему, но генерал-майор Уильям Рой думал иначе. Когда президент общества сэр Джозеф Бэнкс обратился к нему с предложением провести такую съемку для правительства и Королевского общества, он, должно быть, рассмеялся про себя, так как неоднократно испытывал искушение сделать что-то подобное – с официальной санкцией или без нее.