В 1898 г. вышел в свет фундаментальный труд «Практическая геодезия»17 Генерального штаба полковника В.В. Витковского. К тому времени курса геодезии, отвечающего достигнутому уровню развития этой науки и пригодного для учебных заведений этого профиля, в России не было18. Поэтому В.В. Витковский задался целью составить такое руководство по геодезии, которое могло бы явиться не только учебным курсом, но и в традициях своих предшественников-педагогов - настольной книгой производителя геодезических работ.
Курс «Практическая геодезия» представлял собой итог многолетнего труда В.В. Витковского, обобщение опыта выполнения топографо-геодезических и картографических работ, накопленного к концу XIX в. Некоторые его главы, где рассматривались вопросы о построении триангуляционных сетей, «местных притяжениях», маятниках, а также теория фигуры Земли, стали, в некоторой мере, классическими для русской геодезической науки. При безукоризненной литературной обработке текста и живом, оригинальном изложении эта книга содержала исчерпывающие ответы, пожалуй, на все узловые вопросы теории и практики того времени. Математические выкладки и рабочие формулы курса поражают и ныне простотой и изяществом раскрытия самых глубоких и сложных тем19.
Одна из глав книги посвящена составлению карт. По оценке А.В. Постникова, сделавшего обстоятельный анализ этих глав уже в наше время20, эта работа, более ориентированная на геодезию, тем не менее достаточно полно отражает и вопросы картографии дореволюционного периода. Наиболее детально В.В. Витковский исследовал типы картографических материалов, привлекаемых для составления карт, а также методы их использования. В качестве основных картографических материалов им выделены «инструментальные съемки, глазомерные съемки, маршруты, описания». При этом В. В. Витковский обоснованно считал, что «иногда глазомерные и вообще съемки малой точности служат для исправления и пополнения самых лучших инструментальных съемок. Так, если в распоряжении картографа имеются для известной области старая инструментальная и новейшая глазомерная съемки, то постоянные контуры и рельеф местности надо брать со старой, элементы же изменяющиеся, именно, жилые места, дороги, границы лесов, пашен и болот и т. п., лучше брать с новой, хотя и менее точной съемки...»21.
Исключительное значение для картографирования малоизученных районов имели маршрутные глазомерные съемки с попутными зарисовками местности, выполняемые географами-путешественниками во время экспедиций: «для малоизвестных областей... существуют только маршруты, и задача картографа заключается в сведении таких маршрутов в одно целое, причем на карте все еще останутся обширные пространства, для которых или вовсе ничего не имеется, или имеются лишь описания и расспросные сведения...». Лишь после исчерпывающего сбора и исследования всех картографических материалов картограф может «сообразить, какого рода карта и в каком масштабе может быть по ним составлена...».
Излагая используемые до 1898 г. методики составления карт и давая некоторые общие указания по отбору и обобщению объектов при составлении карт с уменьшением масштаба22, В.В. Витковский особенно подробно описывал наиболее сложные случаи. Так, при использовании разнородных источников «картограф должен сперва разобрать их критически и вносить на место последовательно, начиная с данных, наиболее точных. Прежде всего, наносятся астрономические и тригонометрические точки, затем очертания рек, озер, гор и пр. с имеющихся инструментальных и глазомерных съемок и, наконец, в оставшиеся пустые места вносятся подробности, взятые с маршрутов или из описаний. Так как зачастую на пространстве составляемой карты для одного места имеются многочисленные и точные данные, а для других данных очень мало и менее точных, то для разных частей одной и той же карты приходится применять различные приемы...».
Для составления содержания карты в сложных случаях В.В. Витковский предлагал использовать методику, называемую им «географической триангуляцией». Сущность ее состояла в том, что точки с определенными географическими координатами, нанесенные на картографическую сетку и съемочные брульены, соединяют прямыми, образующими треугольники, а перерисовку содержания затем проводят в каждом треугольнике отдельно. Причем «если треугольники невелики, то работа эта делается на глаз; в противном же случае треугольники на карте и на съемках подразделяются на мелкие системы вспомогательных прямых...».
В разделе, посвященном составлению и оформлению карт, В.В. Витковский подробно описывает способы изображения рельефа, а также дает детальные рекомендации по размещению надписей на картах. В частности, он исчерпывающе объясняет особенности использования имевшихся в то время методов изображения рельефа, а именно: изогипс (горизонталей), гашюр (штрихов), «иногда заменяемых тушевками» (отмывкой), и гипсометрической окраски (равнин - оттенками зеленого цвета, гор - коричневого).
Подчеркнем, что рекомендации В.В. Витковского по «надписыванию» карт представляли собой обобщение действовавших в то время в России инструкций, а также богатый опыт отечественного картографирования. Основная их идея, в принципе, та же, что прописана еще в Правилах... (1821), а именно: «разного рода предметы подписываются всегда разными шрифтами, чтобы с первого взгляда можно было видеть, что они выражают...». Четко изложены В.В. Витковским твердо установившиеся в отечественной картографии критерии размещения надписей названий различных объектов в зависимости от того, являются ли они естественными (природными) или искусственными (созданными людьми)23.
В заключение анализа труда В.В. Витковского в части картографии, следует отметить, что картографические разделы «Практической геодезии» ознаменовали собой появление картографии как науки, начинающей свое самостоятельное (от геодезии и географии) развитие. Эти разделы были обобщением достижений дореволюционной картографии и тем фундаментом, на котором впоследствии трудами многих видных ученых последующих поколений была создана отечественная научная картография24.
В 1901 г. была утверждена Инструкция для топографической съемки...25 в 1/2-верстовом масштабе. В ней предписывалось выполнять съемку на основе пунктов триангуляции, которых должно быть не менее четырех на каждую трапецию. Размеры трапеций, которые строились в многогранной проекции Мюфлинга для эллипсоида Бесселя, первоначально устанавливались: 5' по широте и 9' по долготе для съемок Западного пограничного пространства, 6'х10' - Латвии, 6'x12' - Финляндии, Санкт-Петербургской губернии и Эстонии. Позднее размер 5'х9' был принят в качестве стандартного, однако для Финляндии по-прежнему допускалось исключение. В Инструкции... были приведены также требования к точности создания высотно-плановой основы для съемок. По оценке К.А. Салищева, Инструкция... (1901), при всех ее достоинствах, была чрезмерно краткой и потому мало определенной в отношении содержания карты. В связи с военным предназначением 1/2-верстовой карты требовалось подробное изображение деталей местности, облегчающих ориентирование, но при весьма обобщенной классификации природных элементов, например почвенно-растительного покрова, и малом внимании к объектам хозяйственного значения, лишенным свойств ориентиров. В целом же, съемка в указанном масштабе дала точную, подробную, но слабо разработанную в географическом смысле 1-верстовую карту, плохо читаемую из-за мелкого рисунка26.
В 1904 г. вышла в свет очередная классическая книга В.В. Витковского - «Топография»27, которая позже с интервалом в 10-12 лет переиздавалась три раза, а последнее издание (1940 г.), дополненное учениками выдающегося педагога, было переиздано в 1952 г. в Венгрии в качестве учебника, предназначенного для студентов Будапештского технического университета28.
В этой содержательной книге рассмотрены практически все вопросы из области топографии того времени, а также ряд вопросов смежных с ней дисциплин. Говоря о предмете топографии и подчеркивая, что это самостоятельная дисциплина, а не «низшая геодезия», В.В. Витковский, в частности, пишет, что она «имеет своим предметом подробное изучение земной поверхности в геометрическом отношении и исследование способов, служащих для изображения этой поверхности на плоскости. Топография занимается исключительно твердою оболочкою нашей планеты... Обширность суши принуждает изучать ее по частям, а исследование частей требует знания целого; это целое, т.е. общий вид и размеры Земли, изучается в геодезии...».
Далее автор подчеркивает, что «нигде готовые изображения страны не имеют такого важного значения, как при военных действиях..., на театре [которых] всего важнее знать степень проходимости или недоступности данного пространства, что обусловливается, главным образом, неровностями поверхности, расположением гор, долин и рек, причем важное значение имеют не только горные хребты и леса, но и ничтожные складки местности, могущие служить войскам прикрытием от взоров и частью от выстрелов неприятеля...»29.
В книге довольно подробно и на высоком методическом уровне рассмотрены следующие виды съемки: мензульная (инструментальная, полуинструментальная30) и глазомерная (рекогносцировки, маршруты, перспективная съемка). Причем рассмотрены они таким образом, что, раскрывая их суть и предназначение, автор приводит в принципе и методики выполнения съемок, которые могли бы служить украшением в любой инструкции по этим видам работ. Описание способов съемки местности, которые, кстати, применялись во время русско-японской войны 1904-1905 гг. и Первой мировой войны 1914-1918 гг.31, дано в приложении 11. Здесь же приведем рекомендации В.В. Витковского по составлению военно-топографического описания и легенды, которые прилагались к результатам соответственно инструментальной и глазомерной съемок. По нашему мнению, эти рекомендации являются также обобщением всех ранее действовавших инструкций и руководств в Военном ведомстве России, где в той или иной мере освещались вопросы составления упомянутых описаний и легенд.
В целом военно-топографическое описание должно было содержать важные сведения военного характера, которые нельзя выразить графически. Это описание производитель работ обязан был прилагать к созданному в процессе мензульной съемки плану вместе с журналами высот и кальками (геометрической сети, высот, контуров и магнитных склонений). По приведенной в книге рекомендации оно должно было составляться в следующем порядке: 1) Дается общий характер местности, свойства почвы в разных частях плана: песчаная, глинистая, черноземная или каменистая; «представляют ли поля ровные пространства или они изрезаны оврагами, канавами, валиками и изгородями». 2) Указываются «командующие и возвышенные точки, с которых можно обозревать обширное пространство». 3) Приводятся «ширина и качество дорог и степень их годности для движения обозов в разные времена года; свойства и доступность крутых спусков и подъемов». Описываются «состояние переправ через реки и болота; ширина мостов и гатей, их материал и система постройки, с указанием на имеющиеся на месте материалы для исправления». 4) Характеризуются «свойства рек с показанием их ширины, глубины, скорости течения, качества дна и величины весенних разливов». Отмечаются «где имеются броды, следует особенно точно указать их глубину и возможность движения по ним пешком или верхом, а также удобство или неудобство спусков к ним. Где нет постоянных мостов и бродов, следует привести число, размеры и подъемную силу судов у прибрежных жителей; показать степень годности их для составления паромов». 5) Отмечается «качество и количество воды в колодцах, равно как годность для питья воды в озерах и болотах», б) Характеризуются «свойства болот; возможность или невозможность передвижений по ним в разные времена года». 7) Даются «рост, возраст, густота и породы деревьев в лесах. Для кустарников следует упомянуть, густой он или редкий, и какой высоты предметы могут найти в нем закрытие». 8) «У населенных мест на плане подписывают только число дворов». Обозначается «качество и прочность жилых и нежилых построек, материал их стен и крыш, а также количество запасов в зерне, сене и топливе. Национальный состав и занятие жителей. Род и число домашних животных». 9) «Для фабрик, заводов... указывают обширность и состояние построек, а также перечисляют запасы продовольствия, топлива и строительных материалов». 10) Перечисляют «существующие местные исторические памятники и другие достопримечательности... »32.
Таким образом, «цель составления топографического описания заключается в собрании сведений, которые можно получить почти исключительно на месте и которые ценнее печатных источников, всегда несколько устаревших и редко отличающихся достаточною полнотою...»33.
Что касается легенды, то в своей книге В.В. Витковский отмечает, что «как бы ни был выразителен и полон чертеж (кроки), он все же не может представить всех сведений, требуемых от военно-глазомерной съемки». Поэтому к нему составляется и прилагается легенда, дополняющая кроки. Она должна быть краткой, емкой и ясной и содержать сведения о характеристике местности, статистические данные и оценку местного населения34.
В заключение анализа «Практической геодезии» (1898) и «Топографии» (1904) В.В. Витковского следует подчеркнуть, что эти обстоятельные научно-педагогические работы подводили некий итог всех достижений в области военной картографии XIX в. и закладывали научный фундамент для ее развития на далекую перспективу в XX в.
Примечания
17. Витковский В.В. 1898.
18. Изданный в 1830-х гг. «Курс высшей и низшей геодезии» А.П. Болотова, сыгравший значительную роль в подготовке военных геодезистов и в развитии методов топографо-геодезических работ в нашей стране, сильно устарел. Книга Ф.А. Слудского «Лекции по высшей геодезии» (1894), отличаясь полнотой изложения теоретических вопросов, совершенно не отвечала требованиям практика-триангулятора. «Курс высшей геодезии» (1898) Н.Я. Цингера, построенный преимущественно на геометрическом методе, небольшой по объему, но богатый по содержанию, содержал краткое изложение основных достижений русской научной мысли в области геодезии за истекшее столетие и необходимые для геодезистов сведения, но требованиям практики он также не отвечал. Учебники зарубежных геодезистов тоже не годились: книга немца Иордана - отличалась туманностью изложения и злоупотреблением применения метода наименьших квадратов, англичанина Кларка - скорее теоретического характера, отличалась сжатостью изложения и требовала для понимания более, чем обширных знаний из области математики и механики /Картушин В.М. 1956. С. 75/.
19. «Практическая геодезия» В.В. Витковского была использована в качестве руководства участниками Шпицбергенского градусного измерения, осуществленного в 1899-1901 гг. русскими и шведскими учеными /Картушин В.М. Указ. соч. С. 77/ с целью уточнения размеров земного эллипсоида. Кстати, организация этой экспедиции, участниками которой были и офицеры КВТ, вызвала массу нареканий в адрес академической науки /Зингер Е.М. 1999. С. 51-54/, где геодезия находилась в положении «бедного родственника» и, по оценке видного ученого-геодезиста Ф.Н. Красовского, «застыла в том положении, в каком она была в год смерти В.Я. Струве (1864 г. - Авт.), Шпицбергенское градусное измерение... вскрыло полную отсталость в геодезии в Пулковской обсерватории и Академии наук...». Действительно, с указанного времени и вплоть до 1917 г. геодезическая деятельность в России развивалась главным образом усилиями чинов КВТ /Багратуни Г.В. 1959. С. 19/.
20. Постников А.В. 1989. С. 169-173.
21. Витковский В.В. Указ. соч. С. 745-747.
22. Там же. С. 747-749.
23. Там же. С. 758-759.
24. Постников А.В. Указ. соч. С. 173.
25. Записки ВТО. 1901. С. 1-53.
26. Салищев К.А. 1948. С. 243-244.
27. Витковский В.В. 1904.
28. Картушин В.М. Указ. соч. С. 72.
29. Витковский В.В. 1940. С. 17.
30. Описанный в книге В.В. Витковским способ полуинструментальной съемки применялся в России с середины XIX в. вплоть до появления аэрофотосъемки в 1920-1930-х гг.
31. Витковский В.В. 1940. С. 5-8.
32. Там же. С. 386-387.
33. Там же. С. 387.
34. Там же. С. 390-403.