Na tropie strażników współrzędnych. Pan Południk: i w dobie GPS osnowa geodezyjna wciąż niezbędna

Fot: Zabytkowy reper z Krakowa z 1878 roku - fot. Mariusz Meus
Fot: Zabytkowy reper z Krakowa z 1878 roku - fot. Mariusz Meus

Metalowe bolce w ścianach kamienic, masywne betonowe fundamenty wkopane w ziemię, granitowe słupki w lasach – setki tysięcy znaków geodezyjnych w Polsce podlega ochronie prawnej. O tym, że ci stateczni „strażnicy współrzędnych” również w czasach GPS wymagają ochrony – mówi geodeta Mariusz Meus.

– Prawo geodezyjne i kartograficzne mówi wprost: wszystkie znaki geodezyjne – zarówno znaki graniczne, jak i znaki osnowy geodezyjnej, takie jak repery na ścianach czy słupy wkopane w ziemię – są prawnie chronione. Ich niszczenie, usuwanie, ale także zasłanianie i czynienie bezużytecznymi (na przykład zasypanie ziemią lub zaklejenie styropianem podczas ocieplania budynku) jest karane grzywną, a nawet więzieniem - mówi w rozmowie z PAP popularyzator geodezji Mariusz Meus, znany też jako Pan Południk.

Popularyzator podkreśla, że warto dowiedzieć się, czemu służą te oznaczenia, aby zrozumieć, dlaczego nie tylko trzeba, ale i warto je chronić.

Fot: Mariusz Meus pokazuje przedwojenny polski reper tabliczkowy - źródło Mariusz Meus

JAK ZMIERZYĆ PRZESTRZEŃ? OD SINUSÓW DO SATELITÓW

Geodeta, który ma zmierzyć jakiś obszar lub wytyczyć teren pod budowę drogi, powinien zacząć od znalezienia punktu odniesienia – punktu osnowy geodezyjnej – o dokładnie ustalonych współrzędnych. Dopiero względem tego punktu może wykonywać nowe pomiary. Takie punkty odniesienia od końca XVII wieku wyznaczano metodą pomiarów triangulacyjnych.

Rys. Uproszczony schemat pomiarów triangulacyjnych w geodezji. Rysunek wygenerowany przez AI. 

– To twierdzenie sinusów i cosinusów w praktyce – mówi Mariusz Meus. Tłumaczy, że wystarczy zmierzyć fizycznie jeden odcinek w terenie, na przykład odległość między dwoma kamieniami, wzdłuż prostej drogi, a następnie znaleźć widoczny z obu tych miejsc trzeci charakterystyczny punkt – na przykład wierzchołek góry. Następnie należy stanąć kolejno na dwóch końcach mierzonego odcinka i zmierzyć dwa kąty między wierzchołkami takiego trójkąta. W ten sposób będziemy w stanie wyliczyć trzeci kąt i pozostałe długości boków trójkąta. Dzięki temu można podać współrzędne wierzchołka tej góry bez wchodzenia na nią – wyjaśnia.

Zaczynając od jednego bazowego punktu, można metodą wyznaczania kolejnych trójkątów mierzyć współrzędne następnych miejsc. W ten sposób opisywane kolejno przez geodetów tereny wypełniały się coraz gęstszą siecią trójkątów, w których każdy wierzchołek – tzw. punkt triangulacyjny – miał ściśle określone względem innego współrzędne. Wierzchołki tych trójkątów – punkty triangulacyjne – zaczęto trwale oznaczać w terenie. To względem nich mierzono potem położenie wszystkich budynków, ulic, jezior czy rzek w okolicy, by na podstawie tych pomiarów kreślić precyzyjne mapy.

Triangulacja jako metoda mierzenia Ziemi dominowała do połowy XX wieku. Potem, dzięki nowym urządzeniom, tworzono osnowę poligonową, gdzie zamiast sieci trójkątów tworzono siatki linii łamanych, co pozwalało na dalsze, szybsze zagęszczenie osnowy geodezyjnej.

Koniec XX i początek XXI wieku to już dominacja pomiarów satelitarnych, czyli systemów GNSS, takich jak GPS, Galileo czy Glonass. Współczesne techniki satelitarne opierają się na zaawansowanych pomiarach radiowych, jednak Mariusz Meus tłumaczy, że fizyczna osnowa geodezyjna dalej jest geodetom potrzebna do kalibracji instrumentów.

Fot: Punkt geodezyjny Czarna Góra z widokiem na Tatry fot: Wojciech Gancarczyk

– Kiedy geodeta z odbiornikiem satelitarnym chce sprawdzić jakość swojego pomiaru, szuka najdokładniejszego punktu osnowy w okolicy i weryfikuje, czy współrzędne, które podaje mu satelita, pokrywają się z ustalonymi precyzyjnie współrzędnymi punktu osnowy: wiele czynników może bowiem zaburzać pomiary satelitarne, w tym celowe zakłócenia ze strony Rosji – tłumaczy geodeta.

RODZAJE ZNAKÓW NA ZIEMI, POD ZIEMIĄ I W ŚCIANACH

Współcześnie używane punkty geodezyjne są zebrane w państwowym rejestrze osnów geodezyjnych, ukazanym w Geoportalu w zakładce „osnowa geodezyjna”. – Tych punktów są setki tysięcy w całym kraju – mówi Meus.

Mariusz Meus zaznacza, że geodeci rozróżniają osnowę poziomą (znaki wyznaczające współrzędne geograficzne) i wysokościową (wskazującą wysokość nad poziomem morza). 

Fot: Rys: obraz satelitarny krakowskiego Wawelu z zaznaczonymi elementami osnowy geodezyjnej - żółte kwadraty - osnowa pozioma i niebieskie trójkąty osnowa wysokościowa źródło: geoportal.gov.pl 

Poza nimi istnieje też osnowa grawimetryczna (do pomiaru siły przyciągania ziemskiego) i magnetyczna (do pomiaru pola magnetycznego Ziemi). 

Fot: znak wielofunkcyjny podstawowej osnowy - włączony zarówno do osnowy geodezyjnej poziomej, wysokościowej i osnowy grawimetrycznej - punkt sieci EUVN. Źródło: Główny Urząd Geodezji i Kartografii

– Jeśli chodzi o osnowę poziomą, to na Pomorzu czy Śląsku przetrwały jeszcze pruskie znaki triangulacyjne z lat 20. i 30. XIX wieku. Te stare, granitowe kamienie z napisami w języku niemieckim nie tylko służyły geodetom przez 200 lat jako punkty triangulacyjne, ale i nadal pełnią funkcję osnowy wyższej klasy dokładności, czyli osnowy bazowej – tłumaczy Mariusz Meus.

Obecnie najczęściej spotykanymi znakami poziomej osnowy geodezyjnej są betonowe słupki z metalowymi rurkami w środku, wkopane w ziemię lub granitowe słupki z wyrytym krzyżem albo otworem. W czasie wędrówek można również natknąć się na trójnogie, betonowe piramidki, zwane triangulami, dawniej pomagające w pomiarach triangulacyjnych na punktach leżących pod nimi.

Istnieją także znaki o najwyższej klasie dokładności, na potężnych żelbetowych fundamentach, które służą do definiowania samej siatki współrzędnych geograficznych. To tak zwane punkty POLREF (Polskiej Sieci Referencyjnej) – dokładnie 348 znaków w całym kraju, regularnie mierzonych satelitarnie, by sprawdzać, czy nasza część kontynentu nie ulega deformacjom tektonicznym i reszta sieci osnowy zachowuje swoją dokładność.

Fot: punkt podstawowej osnowy geodezyjnej poziomej klasy bazowej stabilizowany w latach 90 XX wieku w ramach sieci POLREF (łączącej pomiary klasyczne i satelitarne). Źródło: Główny Urząd Geodezji i Kartografii

Dziś w całym kraju zlokalizowanych jest też 117 stacji ASG-EUPOS - stałych anten satelitarnych, do ciągłych pomiarów GNSS, o dokładnie wyznaczonych współrzędnych - których zadaniem jest zbieranie i kalibracja sygnału z systemów GNSS dla codziennych pomiarów. To dzięki nim sygnał z satelitów nie rozjeżdża się z rzeczywistością.

Fot: stację referencyjną GNSS polskiej sieci ASG-EUPOS, stanowiącej osnowę poziomą najwyższej klasy dokładności: podstawowej fundamentalnej. Źródło: GUGiK

POMIAR NA WYSOKOŚCI ZADANIA

Z kolei z osnową wysokościową, której znakami są repery, możemy się spotkać często w miastach. – To wszystkie te dziwne, metalowe bolce, gałki czy pręty wystające z murów budynków tuż nad ziemią. Czasami ludzie myślą, że to po budowie został element zbrojenia, którego ktoś nie uciął szlifierką. Broń Boże! Jeżeli coś dziwnego wystaje ze ściany, możemy być pewni, że to robota geodetów. To są właśnie repery. Taka gałka utrwala w materialny sposób punkt pomiaru wysokości nad poziomem morza, czasami z dokładnością do 1/10 milimetra – wskazuje Meus.

Fot: Współczesny reper - źródło Mariusz Meus

Starodawne punkty czasami wychodzą z użycia i stają się pomnikami historii, nauki i techniki. Jak podkreśla rozmówca PAP, zainicjował on już projekt z Ministerstwem Kultury i Dziedzictwa Narodowego, mający na celu wpisanie najcenniejszych znaków geodezyjnych w Polsce do rejestrów i ewidencji zabytków. – Wiele z nich to punkty historyczne, stanowiące pozostałość po dawnych, nieużywanych już systemach pomiarowych – mówi.

Dodaje, że niektóre znaki bywają zapomniane na dekady. W międzywojniu powstał projekt stworzenia polskiej sieci pomiaru wysokości. Ustanowiono siedem punktów uznanych za najbardziej trwałe – na skalnym, stabilnym podłożu. Tam posadowiono metalowe gałki, czasem w specjalnych, wykutych studzienkach przykrytych płytami zabezpieczającymi. Te siedem punktów było punktami odniesienia dla wszystkich pomiarów wysokości w całej II Rzeczypospolitej.

– Niestety wiemy, że w granicach współczesnej Polski znajdowały się tylko trzy. Taki znak pozostał np. w Borowej Górze pod Warszawą, a w starym kamieniołomie Barcza pod Kielcami zachowały się ruiny drugiego; trzeci, koło Inowrocławia, dawno temu zniszczono. Ten w Barczy ma jednak być wkrótce poddany gruntownej renowacji, zostanie mu przywrócona funkcja geodezyjna i będzie wpisany do rejestru zabytków jako pomnik polskiego międzywojennego miernictwa – mówi popularyzator nauki.

Fot: Pozostałości po monumencie repera fundamentalnego II RP w Barczy pod Kielcami - źródło Mariusz Meus

W POSZUKIWANIU STRAŻNIKÓW WSPÓŁRZĘDNYCH

Geodeta zachęca pasjonatów turystyki oraz geodezji do tropienia tych znaków. W USA, Wielkiej Brytanii czy Francji bardzo modna jest gra terenowa zwana benchmark hunting, czyli polowanie na znaki geodezyjne. Zwraca uwagę, że i w portalach społecznościowych powstają polskie grupy, w których wolontariusze dostarczają zdjęcia punktów osnowy geodezyjnej.

Fot: Klasyczne znaki graniczne, czyli betonowe słupki z krzyżem - źródło Mariusz Meus

– Dla geodetów informacje z takich źródeł to może być bezcenna informacja. Wiedzą, czy znak nie został zniszczony, czy okolica nie zarosła lasem, który uniemożliwi pomiary. Normalnie weryfikacja stanu znaków zajmuje służbom mnóstwo czasu i kosztuje masę pieniędzy, a okazuje się, że są pasjonaci, którzy robią to zupełnie bezinteresownie, jako część zabawy – zauważa Pan Południk.

Mariusz Meus zauważa, że geodeci wszystkim kojarzą się z ludźmi na placach budowy, którzy mają na trójnogu tajemnicze urządzenie z okularem. Na tym wiedza o geodezji większości osób się kończy. A tymczasem, są to przedstawiciele ważnej i niedocenianej nauki o Ziemi: fundamentu wiedzy geograficznej.

– A ja tutaj wtedy zaczynam swoją opowieść o długiej historii ludzi, dzięki którym mamy dziś GPS-y i mapy na wyciągnięcie ręki. Symbolem wiedzy i pracy, która doprowadziła nas w to miejsce, są właśnie znaki geodezyjne, które codziennie mijamy, nie do końca wiedząc, czym są, a czasami – powiedzmy szczerze – niszcząc je z powodu niewiedzy – podsumowuje Meus.

Pan Południk przypomina, że geodeci wykonujący pomiary mają ustawowe prawo wejść na grunt i skorzystać ze znaku osnowy geodezyjnej, nawet jeśli znajduje się on na terenie prywatnym. Jeżeli właściciel im to uniemożliwia, geodeta może wezwać policję i w jej asyście wejść na posesję, bo punkt pomiarowy to własność państwowa. Ale zawsze jest miło, gdy geodeta witany jest jako fascynujący gość, a nie intruz.

Fot: Reper przedłużony - przykład stabilizacji repera w ramach trwającej V kampanii pomiarowej - oznaczenie BP informuje o bolcu przedłużonym, dstosowanym przy stabilizacji w budynkach ocieplonych styropianem.  źródło: Główny Urząd Geodezji i Kartografii

– Niestety, znaki geodezyjne bywają niszczone przez właścicieli, repery są oklejane styropianem, słupki osnowy zasypywane lub wykopywane - bo przeszkadzają w inwestycjach. A zamiast nielegalnie je niszczyć wystarczy kulturalnie zgłosić do powiatowego wydziału geodezji potrzebę usunięcia lub przeniesienia znaku z powodu budowy. Jeśli to możliwe, geodeci przeniosą taki punkt, wyznaczą nowy w innym miejscu, odpowiednio go domierzą i po kłopocie. Wszystko da się załatwić w sposób cywilizowany, ale podstawą takich zachowań jest edukacja – podsumowuje Mariusz Meus.(PAP)

Ludwika Tomala, Nauka w Polsce

lt/ bar/

Galeria (27 zdjęć)

  • Źródło: Mariusz Meus
    1/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    2/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    3/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    4/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    5/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    6/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    7/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    8/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    9/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    10/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    11/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    12/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    13/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    14/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    15/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    16/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    17/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    18/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    19/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    20/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    21/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    22/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    23/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    24/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    25/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    26/27
    Źródło: Mariusz Meus
  • Źródło: Mariusz Meus
    27/27
    Źródło: Mariusz Meus

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Zdjęcia mumii Dziewczyny z Llullaillaco. Fot. Johan Reinhard

    Archeolodzy ustalili, kiedy mogła umrzeć inkaska „Dziewczyna z Llullaillaco”

  • Stanowisko archeologiczne i wykop w Tell Brak. Autor: prof. Arkadiusz Sołtysiak. 

    Syria/ Przemoc wobec dziecka sprzed 6 tys. lat udokumentowana przez archeologów

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera