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英国主要三角測量は、 1791年から1853年にかけて兵器局の支援の下で実施された、グレートブリテンおよびアイルランド全土を対象とした最初の高精度三角 測量調査である。調査の目的は、地図を作成するための現地の地形測量の固定点として使用できる約300の重要なランドマークの正確な地理座標を確立することであった。さらに、子午線弧の長さや地球の形状の決定など、測地計算のための正確なデータを提供するという純粋に科学的な目的もあった。このような調査は、ウィリアム・ロイ（1726年 - 1790年）が英仏測量を完了したときに提案されていたが、フランスの侵略の脅威があった時代の軍事的配慮から、兵器局が三角測量を開始したのは彼の死後になってからであった 。作業のほとんどはアイザック・ダルビー、 ウィリアム・マッジ、トーマス・フレデリック・コルビーの指揮の下で行われたが、最終的な総括と報告書 (1858 年) はアレクサンダー・ロス・クラークの手によるものであった。この測量は、1935 年から 1962 年にかけて イギリスの再三角測量が行われるまで、1 世紀にわたって時の試練に耐えた。
歴史
1745年のジャコバイト蜂起の余波で、スコットランド高地の正確な地図が必要であることが認識され、1747年に兵器委員会の副補給総監デイビッド・ワトソン中佐によって必要な調査が開始された。ワトソンはウィリアム・ロイを民間人の助手として雇い、作業の大半を遂行させた。その後、軍に入隊し、非常に有能な測量士となったロイは、フランスの侵略の脅威にさらされていた時代の防衛計画となる国家調査を提案した（1763年）。この提案は費用を理由に却下された。[1]
ロイは測量のためにロビー活動を続け、予想外の展開によって彼の野望はある程度実現した。1783年、フランス科学アカデミーは、グリニッジの王立天文台とパリ天文台の間の緯度と経度の差が間違っていると主張し 、その間の地形を高精度の三角測量で測れば差を埋められると（王立協会に）提案した 。 [2] 王立協会はこれに同意し、兵器委員会と共同でロイにプロジェクトを監督するよう依頼した。（メイン記事「英仏測量（1784-1790年）」）
ロイの最初の仕事 (1784 年) は、ハンプトンプア ハウス ( 51°25′35″N 0°21′57″W / 51.4265°N 0.3657°W / 51.4265; -0.3657 ) とハウンズロー ヒースのキングス アーバー ( 51°28′47″N 0°27′01″W / 51.4798°N 0.4503°W / 51.4798; -0.4503 ) の間の基線を測定することであり、その距離は 5 マイル (8 km) 強でした。[3]これは骨の折れる作業でした。約 20 フィートのロッド 3 本を架台で支え、その端を 1000 分の 1 インチの精度で揃えました。次に最初の棒を 3 番目の棒の端まで運び、この作業を 1,370 回繰り返しました。最終的な測定では、ベースの長さは 27,404.01 フィート (8,352 メートル) でした。
その後の三角測量[4]のために、ロイは一流の計器製作者ジェシー・ラムズデンに新しい経緯儀を発注した。1787 年に納品されたこのラムズデン経緯儀は、初めて角度スケールを 1秒角以内の精度で分割した。[5] [6]この経緯儀は史上最大のものであったが、その巨大さにもかかわらず、ロンドンから海峡沿岸まで運ばれ、丘、尖塔、可動式タワーで使用された。各地点で、三角測量メッシュの他の頂点に対する角度が何度も測定され、多くの場合、新しく考案されたライトを使用して夜間に測定された。最後に、角度データを使用して球面三角法で三角形の辺を計算した。[7]
最終的な結果は決定的なものではなかった。三角測量は天文学的測定の精度に劣っていたからである。しかし、この測量は、長さと角度の高精度測定、および楕円体表面での計算技術に関する将来のすべての研究への道を開いた。ロイは死後に出版された最終報告書で、もう一度、測量を英国全土に拡大するよう強く主張した。彼の後継者たちはそれに応じた。兵器局長（1782年から）として、第3代リッチモンド公爵チャールズ・レノックスはロイの研究に大きな関心を寄せていた。同時に、彼は英国が全国的な測量を行わず、他の多くのヨーロッパ諸国の基準に遅れをとっていることを痛感していた。さらに、フランスの侵略の脅威が新たに高まり、彼は特に南部諸州の正確な地図がないことに警戒を強めた。行動のきっかけとなったのは、東インド会社用に予定されていた改良型のラムズデン経緯儀[8]が突然利用可能になったことであった。 1791年6月21日に委員会がこの機器を購入したことが陸地測量局の発足とみなされている。[9]その翌日、リッチモンドはロイの測量を拡大する任務を帯びてアイザック・ダルビーを最初の従業員に任命した。 [10]翌月、リッチモンドはウィリアム・マッジとエドワード・ウィリアムズを任命し、後者は測量局の初代監督となった。
ハウンズローベースラインの再測定
1784年にハウンズロー・ヒースを横切る元の基線を測定するために、ロイは海軍本部造船所の新しいマストから切り出した3本のディール・ロッドを注文した。これらは精密測定に使用することを意図していたが、ロイは素早い予備測定に使用できるようにラムズデンから100フィートの鋼鉄チェーンも注文した。[11]ディール・ロッドは湿度によって変化するため効果がないことが判明し、最終測定ではガラスのロッドに置き換えられた。しかしロイは、チェーン自体はロッドと同じくらい正確であることを確認した。このため、1791年の測量は、2本の新たな100フィートのチェーンで基線を再測定することから始め、2本目は未使用のままにしておき、1本目の伸びを検出するための基準とした。
測定のプロセスは極めて正確でした。[12]地面はベースの長さに沿って起伏していたため、測定はさまざまな傾斜を持つ26段階にわたって実行され、どの段階のチェーンも多くの中間サポートによって完全に直線に制限されていました。これらの斜辺の測定値は次に水平に投影されました。さらに、気温は日によって変化し、各測定値は62 °Fでのチェーンの長さに補正されました。最後に、ベースの長さは、テムズ川上の南ベースの高さとテムズ川の河口までの落差を使用して、海面での投影に短縮されました。最終結果はロイの値よりも約3インチ短く、ベースラインの平均値27,404.2フィートが得られました。2つの値の差は、測定の精度が27,404フィートで1インチ、つまり3パーツパーミリオンであると言えることを意味しました。
訂正
調査が西へ進むにつれ、マッジは三角測量で確立された2点間の新しい基線を測定することで、その正確さを確かめることにした。彼はソールズベリー平原を選び、1794年6月にオールド・サラム城近くの点( 51°05′44″N 1°47′54″W / 51.0955°N 1.7984°W / 51.0955; -1.7984 ) とブルフォード近くのビーコン・ヒル( 51°11′01″N 1°43′20″W / 51.1835°N 1.7221°W / 51.1835; -1.7221 ) の間を測定した。三角測量で計算された距離と測定で確立された距離の差は1インチ未満 (7マイル以上) であった。[14]この結果は三角測量の精度だけでなく、ハウンズロー・ヒースの元の基線の測定も検証した。[15] 1849年の再測定後、「ソールズベリー基線」（ハウンズロー・ヒースの元の基線ではなく）がその後の三角測量の基線となった。[16]
その後の三角測量では、大気の屈折、下げ振りの偏向、温度、地球の球形の性質（三角形には 180 度以上があることを意味する）による誤差がすべて考慮されました。
参照
参考文献
- ^ 陸地測量部の初期の歴史については、Owen & Pilbeam (1992) pp 3–14(true), 12–24(pdf)、およびSeymour (1980) pp. 1–20 (true), 15–35(pdf) に記載されています。
- ^ ノウルズ 2003年。
- ^ ハウンズロー・ヒース基線の測定の詳細は、ロイ（1785）に記載されています。付録には詳細な地図と図が含まれています。
- ^ 三角測量の戦略はRoy (1787)に概説されています。付録には詳細な地図と図が含まれています。
- ^ 最初のラムズデン・セオドライトの詳しい説明はロイ（1790）に記載されています。付録には詳細な図が含まれています。
- ^ ラムズデンがロイのために建造した経緯儀は王立協会経緯儀と呼ばれている。Insley 2008 The Great Theodolitesを参照。
- ^ ロイの最終報告書はアイザック・ダルビーによって出版され、ロイ（1790）として出版された。
- ^ リッチモンドが購入したラムズデンの経緯儀は、The Board of Ordnance 経緯儀と呼ばれています。Insley 2008 The Great Theodolitesを参照してください。
- ^ 英国の地図作成 225 周年を祝う公式 OS ブログ。
- ^ ダルビーは1787年からロイを補佐していた民間の数学者であった。Owen & Pilbeam (1992) p11(true), 21(pdf)、およびSeymour (1980) p22(true),36(pdf)を参照。
- ^ ロイ (1785) 第1章
- ^ マッジ、ダルビー＆ウィリアムズ（1794年）。
- ^ Salisbury 208 (地図)。「1インチ」。陸地測量局。1898年。
- ^ ハットン、チャールズ(1798)。数学講座。第2巻。ロンドン：GG＆J.ロビンソン。69ページ。OCLC 1079204556。
- ^ ヒューイット（2010）p.141
- ^ チャールズ・ナイト編（1861年）。芸術と科学の百科事典。 Vol. IV.ロンドン：ブラッドベリとエヴァンス。 p. 346.OCLC 14175638 。
文献
- レイチェル・ヒューイット（2010年）『Map of a Nation』ロンドン：グランタ・ブックス。ISBN 978-1-84708-254-1
- クラーク、アレクサンダー・ロス、ジェームズ、ヘンリー（1858b） 。主三角測量の観測と計算、およびそこから導かれる地球の形状、寸法、平均比重の説明。ロンドン：GEエアとW.スポティスウッド。OCLC 757179661 – Googleブックス経由。
- インズリー、ジェーン (2008)。『偉大なセオドライトたちの物語』(PDF) 。世代統合に関するワーキングウィーク。スウェーデン。
- Knowles, Michael (2003)。「フランスのつながり - イギリスとフランスの地図調査の間」。Bath Royal Literary and Scientific Institution (BRLSI) の議事録。7。2007-10-18にオリジナルからアーカイブ。
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- マッジ、ウィリアム、コルビー、トーマス (1811)。国王陛下の兵器総監の命令により行われた三角測量の記録。第 3 巻、1800 ～ 1809 年。W. フェイデン。OCLC 10644787 。
- オーウェン、ティム、ピルビーム、エレイン (1992)。『陸地測量部、1791 年以来のイギリスの地図製作者』。サウサンプトン: 陸地測量部 (HMSO) 。ISBN 9780319002490. OCLC 28220563.
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- Seymour, WA, ed. (1980). A History of the Ordnance Survey (PDF) . Folkestone: Wm Dawson & Sons . 2023年12月11日閲覧。
- 中佐 T. ピルキントン ホワイト (1886)。「イギリスの陸地測量局」。スコットランド登山クラブジャーナル。2 (5): 170。Bibcode : 1886Natur..35R.170.. doi :10.1038/035170c0。S2CID 101687 。
外部リンク
- アイルランド部分の歴史と地図、および英国とのつながりを含む PDF ファイル
- イギリスにおける三角測量（および水準測量）のさまざまな側面に関する情報と地図
- 「歴史セクション - 軍団の歴史」。王立工兵博物館。2006 年 8 月 29 日のオリジナルからアーカイブ – Archive.org 経由。
- 「ウィリアム・ロイ少将（1726-1790）」。王立工兵隊博物館。2006年8月29日時点のオリジナルよりアーカイブ – Archive.org経由。