Удар вслепую - Джеймисон Малькольм

Интересной особенностью дуплексной рейки является то, что ширина шахты для каждой отдельной трубки осно­вана на электропроводимости конкретного металла по от­ношению к определенной температуре. Кроме того, каждая рейка покрыта никелем, поэтому обе рейки поглощают теп­ло с одинаковой скоростью. Именно поэтому можно точно определить скорость расширения.

Исследователи могут измерять основную линию не­сколько раз, сравнивая результаты измерений. После того, как они будут довольны результатами, можно начинать не­посредственно триангуляцию. К этому времени по всей не­обходимой территории уже расположены сигнальные точ­ки. Это своего рода трехногие нефтяные вышки, при этом одна тренога находится внутри другой, и они не соприка­саются друг с другом. Такая двойная конструкция предна­значена для того, чтобы наблюдатель мог установить необходимые инструменты на внутреннюю треногу, опираясь при этом на внешнюю. Это необходимо для того, чтобы пульс, дыхание и вес человека не оказывали влияния на работу теодолита. Сигнальная точка также оборудована флагштоком, который виден с другой сигнальной точки.

Наблюдатель поднимается к сигнальной точке, уста­навливает теодолит, закрывает его зонтом и начинает ра­боту. Зонт нужен для того, чтобы защитить инструмент от воздействия прямых солнечных лучей, так как прямой солнечный свет, падающий на одну из ног треноги, может привести к ее расширению и, как следствие, к нарушению уровня теодолита. Работа часто проводится ночью, потому что ночью свет заметить легче, чем днем. К тому же ночью легче работать там, где часто бывают туманы.

Теодолит — это уникальный инструмент инженера. Их носят в коробках, обитых мягким материалом, и обращают­ся с ними, как с ребенком. С их помощью инженеры прово­дят множество замеров. Чтобы описать их все, понадобилось бы слишком много времени. Достаточно сказать, что теодо­литы настолько точны, насколько это только возможно.

Исследователь продолжает измерять углы между дру­гими сигнальными точками, которые находятся в пределах видимости. Каждый угол замеряется сотни раз. Точность достигается благодаря наличию большого количества из­мерений. С помощью двух азимутов каждое следующее измерение добавляется к предыдущим. Длина дуги с точ­ностью в доли секунды определяется следующим образом: сумма измеренных углов делится на их количество. Таким образом, значение тридцать градусов, понятное обычному

инженеру, будет выглядеть как 30°00’06,14” для геодезиста, который провел тысячу измерений данного конкретного угла и получил 300Г42’22”. Потом разделил данный пока­затель на тысячу и получил вышеуказанное значение.

Чтобы быть точно уверенным в своих расчетах, он про­водит обратный расчет! В результате должно получиться 00-00-00. Однако такое случается редко. Поэтому геоде­зист проводит вторую тысячу замеров, чтобы оценить пер­вую тысячу. Затем он переходит к другому углу, затем к третьему и так, пока не дойдет до того места, откуда начал. На этом работа на данной сигнальной точке завершается.

Затем начинается оценка записей. Сумма всех углов должна составлять 360° с небольшой погрешностью — в од­ну секунду или меньше. Исследователь корректирует дан­ные, распределяя погрешность между всеми углами. Затем он начинает оценку данных со следующей сигнальной точ­ки. Чтобы добраться от одного конца линии до другого, мо­жет понадобиться несколько лет. Все зависит от погодных условий, длины линии и количества работников. Когда-ни­будь настанет день, когда они доберутся до конечной точки основной линии.

И тогда начинаются расчеты. Часть из них проводится в полевых условиях. Однако большая часть расчетов про­водится в штаб-квартире в Вашингтоне. Внутренние углы плоского треугольника должны составлять 180°, в то вре­мя как внутренние углы сферического треугольника будут намного больше. На нашей планете треугольник площадью семьдесят квадратных миль добавляет к расчетам одну се­кунду. Чем больше треугольник, тем больше «сферический избыток». Поэтому наш геодезист, работающий в полевых условиях, проверяет все свои треугольники и корректирует результаты. Это похоже на парадокс, но если сумма углов в одной точке не изменится, то сумма углов в треугольнике может оказаться абсолютно любой. Перед тем, как передать информацию своему начальнику, геодезист должен прове­рить правильность расчетов.

Вычислительные машины в штаб-квартире проверяют все данные и просчитывают длину от одной основной ли­нии до другой по выбранным треугольникам. Результаты не будут одинаковыми. Длина сторон треугольника будет от­личаться в зависимости от использованного при расчетах подхода. При определении длины, после проведения всех предварительных расчетов, в игру вступает сложная мате­матическая теория наименьших квадратов. Она помогает определить наиболее слабые звенья цепи и рассчитать ве­роятность ошибки. Данная теория позволяет компьютерам распределить погрешность в определенном соотношении. В итоге, определяются конечные значения и данные, со­бранные в полевых условиях, отправляются в архив.

Такие сети первичной триангуляции покрывают боль­шие территории нашей страны. Они связаны вторичными сетями, расчет которых менее трудоемкий. Затем они за­полняются третичными сетями, стандарты для расчета ко­торых еще ниже, но все-таки намного выше тех, которыми пользуются обычные инженеры. И наконец, Геологическая служба заполняет сеть топографическими данными, осно­вой которых является базовая структура. Результатом этой работы становятся карты, доступные обществу. Инженеры пользуются ими для того, чтобы определить местоположе­ния железных и автомобильных дорог, и для того, чтобы знать, где расположить водосборный бассейн, предназна­ченный для предотвращения затоплений или необходимый для мелиорации. С помощью этих карт определяются гра­ницы стран. Практическая ценность результатов работы таких незаметных государственных служб вполне оправ­дывает те средства, которые выделяются на подобные ис­следования. Некачественно проведенные базовые расчеты могут стоить стране намного больше, чем кажется на пер­вый взгляд.

В качестве примера того, какие последствия могут иметь неправильно проведенные расчеты, я расскажу типичную историю, взглянув на которую начинаешь понимать, что такую работу необходимо проводить очень тщательно.

Восточная граница Техаса, которая отделяет этот штат от штата Оклахома, протянулась на одну сотую градуса восточной долготы. Данная линия считалась границей на протяжении более чем одного века. Эта граница была задо­кументирована в договоре между Францией и Испанией, который касался разделения территорий между Луизианой и Новой Испанией. Граница подтверждалась и в докумен­тах их последователей: договор между США и Испанией после покупки Луизианы; договор между США и Техас­ской республикой; договор между США и государством Техас. Граница всегда составляла одну сотую меридиана. Исследователи прошлого определили эту величину и за­фиксировали ее границы. Эти исследования оказались не просто неверными, а абсолютно неверными. Согласно им, данная граница не только проходила на сотни футов западнее того места, где она действительно проходит, но и абсолютно перекошена. Именно из-за этого и начались проблемы.

Как правило, споры о государственных границах между штатами не интересуют никого, кроме финансовых струк­тур, потому что речь здесь идет в основном о налогах. Но если Техас выиграет спор о границе, то это будет совер­шенно другое дело. Ведь Техас примкнул к США довольно поздно и является независимым штатом. В Техасе все зем­ли принадлежат штату и никогда не принадлежали США. Таким образом, всё зависит от патента на землю. Поэтому, когда обнаружилось, что несколько сотен миль земли на са­мом деле находятся не в Оклахоме, а в Техасе, то разразил­ся невероятный скандал. На этой земле находится большое количество действующих газовых и нефтяных месторож­дений, владельцы которых в одночасье осознали, что эта земля никогда не принадлежала им! Права владения землей выдавались правительством США, которое не имело права выдавать такие разрешения. Техасец, который обнаружил ошибку, быстро скупил всю землю у правительства соот­ветствующего штата. И что теперь?