Encuesta anglo-francesa (1784-1790) - Anglo-French Survey (1784–1790)

La encuesta anglo-francesa (1784-1790) fue la encuesta geodésica para medir la posición relativa del Observatorio de Greenwich y el Observatorio de París mediante triangulación . Las operaciones inglesas, ejecutadas por William Roy , consistieron en las medidas de las bases en Hounslow Heath (1784) y Romney Marsh (1787), las medidas de los ángulos de los triángulos (1787-1788) y finalmente el cálculo de todos los triángulos ( 1788-1790). La encuesta es muy significativa como la primera encuesta precisa en Gran Bretaña, y el precursor del trabajo de Ordnance Survey que se fundó en 1791, un año después de la muerte de Roy.

Las memorias de Cassini

Al final de su vida, cuando tenía 57 años, Roy tuvo la oportunidad de establecer su reputación duradera en el mundo de la geodesia . La apertura vino de una dirección completamente inesperada. En 1783, Cassini de Thury dirigió una memoria a la Royal Society en la que expresó serias reservas sobre las mediciones de latitud y longitud que se habían realizado en el Observatorio de Greenwich . Sugirió que se podrían encontrar los valores correctos combinando las cifras del Observatorio de París con un estudio trigonométrico preciso entre los dos observatorios. (Las encuestas francesas ya se habían realizado durante la preparación del mapa de Francia .) Esta crítica fue rechazada rotundamente por Nevil Maskelyne, quien estaba convencido de la precisión de las mediciones de Greenwich pero, al mismo tiempo, se dio cuenta de que Las memorias de Cassini proporcionaron un medio para promover la financiación del gobierno para una encuesta que sería valiosa por derecho propio. Se concedió la aprobación y Sir Joseph Banks , presidente de la Royal Society , propuso que Roy dirigiera el proyecto. Roy aceptó con gusto y puso las cosas en marcha al presentar a la Corona un presupuesto tremendamente subestimado para mano de obra (con mucho el elemento más grande) y nuevos instrumentos de precisión que construirá Jesse Ramsden . Todo el proyecto se describe en los tres grandes artículos de Roy en las Philosophical Transactions of the Royal Society of London en 1785, 1787 y 1790. Hay relatos más breves del proyecto en la Historia de los Ingenieros Reales de Porter y en cada historia de la Ordnance. Encuesta, en particular el libro de Seymour y también el de Owen y Pilbeam.

La base de Hounslow Heath, 1784

La línea de base de Hounslow Heath (en azul) y el perímetro del aeropuerto de Heathrow y 2 pistas principales (en amarillo) superpuestas en un mapa de Ordnance Survey de 1935

La primera tarea de cualquier encuesta es establecer una línea de base y, después de una búsqueda realizada por Roy y otros tres miembros de la Royal Society el 16 de abril, se fijaron en el corazón de lo que todavía era principalmente tierra común , la franja occidental de Hounslow Heath. Este fue un descenso casi uniforme de 83 a 57 pies (25 a 17 m) AOD entre King's Arbor (conmemorado por una réplica de un cañón fuera de la carretera del perímetro norte del aeropuerto de Heathrow ) y un punto en los campos de Hampton Poor-house , cinco millas y mil pies al sureste. La dirección se eligió primero para adaptarse a la ubicación del terreno, pero se vio que casi coincidía con la vista telescópica hacia el campanario de la iglesia de Todos los Santos en Banstead , a unas 12 millas de distancia, y por lo tanto se hizo coincidir exactamente con eso. dirección: se muestra como una línea azul en el mapa, insertada.

El terreno se limpió de arbustos y se llevó a cabo una medición preliminar de la línea con una cadena de acero de 100 pies de 100 eslabones preparada por Jesse Ramsden . La intención era medir con mayor precisión con un conjunto de tres varillas de trato calibradas fabricadas con una longitud de 20 pies. Tres estaban apoyados en caballetes y los extremos alineados con una precisión de una milésima de pulgada. La primera varilla se llevó luego al final de la tercera, operación que se repitió 1370 veces. Desafortunadamente, las varillas de trato tuvieron que abandonarse debido a su susceptibilidad a alargarse y acortarse en clima húmedo, y fueron reemplazadas por aquellas de vidrio de una pulgada de espesor. Las varillas no se vieron afectadas por la humedad, pero fue clave corregir la expansión térmica. También hubo una corrección al nivel del mar ya que el cálculo de la prospección se refirió a esa altura. La medición final da la longitud de la base como 27404.01 pies. La medición de la línea de base con un estándar de precisión tan alto fue un logro notable y, en reconocimiento, la Royal Society otorgó a Roy la medalla Copley en 1785.

El cañón que marca el final de Hampton de la línea de base en Roy Grove

En 1784 los extremos de la línea de base estaban marcados por los ejes centrales de dos tubos verticales de madera sobre los que se centraba el teodolito para las mediciones desde la base: los tubos también podían soportar astas de bandera como marcadores cuando la base se avistaba desde otras estaciones (o un extremo de otro). Después del relevamiento en 1791 ( OS1791-1794 ), las tuberías fueron reemplazadas por cañones que todavía están en su lugar, aunque es seguro que los cañones se han perturbado y movido ligeramente durante los años intermedios. Las ubicaciones modernas de los puntos finales del sureste se encuentran en Roy Grove, Hampton . El extremo noroeste del aeropuerto de Heathrow está situado en la carretera del perímetro norte. Las placas adyacentes a los cañones dicen lo siguiente:

Esperando a Ramsden

Una vez que se midió la línea de base, Roy estaba ansioso por continuar con la triangulación lo antes posible, pero se vio frustrado por el fracaso de Ramsden en producir el nuevo teodolito . Esto llevó a una cierta cantidad de acritud y Roy llegó a acusar a Ramsden de ser negligente y dilatorio, en público y en su próximo informe en las Philosophical Transactions .

La malla de triangulación propuesta.

El informe de 1787 es testigo de cómo Roy se entretuvo mientras esperaba el teodolito. La primera sección trata sobre la ruta propuesta de la encuesta. Se logra una mayor precisión si los triángulos se mantienen en forma regular, y la figura muestra que la mayoría son casi equiláteros, con salidas solo donde los triángulos disminuyen de tamaño hacia las bases y donde tienen que extenderse sobre el Canal. Los lados típicos son de aproximadamente 20 millas, pero las líneas que cruzan el Canal tienen una longitud de hasta 45 millas.

La segunda parte del informe es un examen exhaustivo de los resultados del estudio de Cassini de Francia entre París y Dunkerque . La tercera parte incluye una comparación de siete modelos para la figura de la Tierra , deducida de los experimentos de arcos meridianos y péndulos, y continúa proponiendo más arcos meridianos en India y Rusia, así como un arco de longitud en el ecuador. Finalmente, pide la continuación de la encuesta al resto de Gran Bretaña.

La triangulación, 1787

Los primeros triángulos encuestados

El teodolito de Ramsden finalmente se entregó en el verano de 1787, y se hizo todo lo posible por completar tanto como fuera posible antes del invierno. Los primeros triángulos fueron desde los extremos de la base hasta Hanger Hill Tower en Ealing y St Ann's Hill en Chertsey , con una vista adicional al Castillo de Windsor solo desde el extremo NW. Por tanto, se midieron dos ángulos en el extremo SE de la base y cuatro ángulos en el extremo NO. Luego, el teodolito se trasladó a Hanger Hill, donde se observaron los extremos de la línea de base desde la otra dirección y se establecieron otras tres nuevas líneas de visión hacia el Observatorio de Greenwich , Upper Norwood y Hundred Acres ( Banstead ). De esta manera, la malla de triángulos se extendió hacia la costa, donde se pudieron observar algunas de las estaciones francesas que se habían medido en el curso de la triangulación de Cassini. La siguiente figura muestra la triangulación real, el relieve hace que la estructura sea más comprensible. Tenga en cuenta la segunda base en Romney Marsh . Al comparar la longitud medida con la longitud calculada a través de la malla de triangulación, fue posible evaluar la precisión de la estructura.

La malla de triangulación real.

Andamio portátil para el gran teodolito, mostrando los soportes interior y exterior

El proceso parece engañosamente simple pero exigió mucha perseverancia y organización. Una vez que el teodolito estaba en una estación, se enviaban señales a todas las demás estaciones que debían observarse desde ese punto, típicamente cinco o seis estaciones, pero hasta 10 en el caso de Fairlight Head . Para distancias cortas, un simple asta de bandera sería suficiente, pero para las miras más largas era necesario usar luces por la noche. Las luces más brillantes, las llamadas luces blancas, se obtuvieron quemando una mezcla incendiaria que duró poco tiempo. El uso de canales cruzados de estas luces implicaba una cuidadosa distribución del tiempo que podía tener en cuenta los caprichos del tiempo y los relojes de bolsillo. En muchas estaciones, para el teodolito o las señales, era necesario levantar el instrumento en una torre portátil de más de 30 pies de altura. La torre tenía dos componentes: un marco interior sostenía el instrumento y el exterior sostenía a los observadores, minimizando así la perturbación del instrumento.

El informe final

El informe final de 1790 presenta cifras para la distancia entre París y Greenwich, así como la latitud, longitud y altura precisas de las estaciones de triangulación británicas. A lo largo de la encuesta, Roy aprovechó cada oportunidad para fijar la posición de tantos puntos de referencia secundarios como fuera posible con la esperanza de que se utilizarían como base para futuros estudios topográficos a partir de los cuales se podrían preparar nuevos mapas para los condados de Middlesex , Surrey , Kent y Sussex . De hecho, estos condados fueron reexaminados durante el curso de la Triangulación Principal de Gran Bretaña que comenzó en 1791, un año después de su muerte. En el momento de su muerte estaba corrigiendo las pruebas finales de su informe y el trabajo fue concluido por Isaac Dalby , un alto funcionario civil de la Junta de Artillería que había organizado los cálculos de los triángulos.

Notas

Bibliografía

Ver también

• Encuesta de artillería
• Topografía
• Triangulación