Geodeetiliste mõõtmiste ajaloost Eestis

Triangulatsioonitööd enne 1991. a

Ulatuslikud triangulatsioonitööd Eesti aladel said alguse juba 19. sajandi alguses. Esimestest töödest võiks nimetada W. Struve kraadimõõtmisi, F. Schuberti trigonomeetrilisi mõõdistamisi ja kindral C. Tenneri triangulatsioonitöid. Esimese kogu Eestit haarava triangulatsioonivõrgu rajamisega alustati aastal 1892 soome geodeedi prof. I. Bonsdorfi juhtimisel. Loodi kaks triangulatsioonisüsteemi: Peterburi ja Eestimaa Kubermangu triangulatsioon.

Aastatel 1926 - 40 rajati Eestis triangulatsiooni meetodil neljast (I - IV) järgust koosnev plaaniline põhivõrk. I järgu triangulatsioonivõrk koosnes 170 kolmnurgast, tuginedes kolmele baasjoonele - põhjas Lagedi baasjoon, lõunas Antsla baasjoon ja läänes Saaremaa baasjoon. I järgu triangulatsiooniga määrati 118 punkti koordinaadid. Samaaegselt I järgu triangulatsiooni rajamisega toimus selle võrgu tihendamine II ja madalama järgu võrguga. Kokku määrati 849 punkti koordinaadid I - IV järgu triangulatsiooniga. Triangulatsioonivõrkude tasandamise aluseks oli Besseli 1841 ellispoid. Punktide koordinaadid arvutati 1937. a. koordinaatide süsteemis Lamberti projektsiooni kahes tsoonis. 1940. aastal alustati selle võrgu tihendamist madalama täpsusklassi võrkudega.

1924. a. loodi Balti Geodeesiakomisjon, mille eesmärgiks oli Balti riikides geodeesia-alase tegevuse koordineerimine ja geoidi kuju määramine Läänemere piirkonnas (Torim, 1992). Selle komisjoni ettevõtmisel rajati Balti ringahel - triangulatsioonivõrk, mis läbis kõiki Balti mere riike. Eesti alal koosnes Balti ringahel 21 punktist, mis moodustasid 23 kolmnurka, neist 15 olid Laplace’i punktid (punktides mõõdeti astronoomiline pikkus ja laius ning asimuut). Igas riigis määrati üks kõrgendatud täpsusega Laplace’i punkt, mida nimetati ka riigi põhiliseks astropunktiks. Eestis valiti selleks Tallinna Toompea linnuse kirdenurgas asuv Landskrone torn. Selle võrgu lõpptulemused avaldas Ölander 1949. a. Balti Geodeesiakomisjoni väljaannetes.

1940. -1941. aastal toimusid NL Sõjamerelaevastiku Hüdrograafiavalitsuse tööd Eesti rannikul. Niisamuti jätkusid Katastri Ameti tööd triangulatsiooni arendamisel ja IV klassi polügonomeetria rajamisel. 1945. aastal teostati mõõtmisi Eesti ja Vene triangulatsioonivõrkude ühendamisel, mille järel kogu Eesti I klassi triangulatsioonivõrk seoti NL I klassi triangulatsiooniga. Aastail 1961 - 1965 teostas II - IV klassi triangulatsiooni töid NL armee Topograafiateenistus (VTS).

1941 - 1945 tasandati uuesti kogu Venemaa astro-geodeetiline võrk. Eesti triangulatsioonivõrk koos Läti ja Leedu võrkudega viidi üle Pulkovo 1942 daatumisse.

Aastail 1957 - 1959 ja 1969 - 1972 rajas Sojuzmarkštrest Kirde-Eestis kaevanduste alal IV klassi polügonomeetria võrgu, mis oli oli vajalik 1 : 5000 kaardistamiseks. 1975. aastal alustati sõjaväe tarbeks spetsiaalse polügonomeetriavõrgu rajamist.

Triangulatsioonivõrku kuuluvate punktide koordinaadid arvutati ja topograafilised kaardid koostati Gauss-Krügeri põiksilindrilises konformses projektsioonis 3° ja 6° tsoonides Krassovski ellipsoidil. See süsteem oli aluseks sõjaväe otstarbelistele kaartidele. Niisamuti oli kasutusel 1963. a. koordinaatide süsteem, mis põhines 1942. a. koordinaatide süsteemile, kuid muudetud projektsiooni parameetritega. 1963. a. koordinaatide süsteem põhines 3° tsoonidele ja oli mõeldud kasutamiseks vähestele organisatsioonidele, kellel oli luba kasutada oma töödes topograafilisi kaarte. Selles süsteemis ei olnud kaardilehe raamile kantud koordinaatide väärtusi.

1990. aastaks rajatud plaaniline võrk koosneb 3549 punktist, millest olulise osa (2283 punkti) moodustab spetsiaalne sõjaliseks otstarbeks rajatud võrk, koordinaatide määramise täpsusega 2-3 m. Ülejäänud võrgu osas (I - IV klass) oli punktide omavahelise asendi viga ligilähedaselt 0,1 m.

Gravimeetrilised mõõtmised

Esimesed arvestataval tasemel gravimeetrilised mõõtmised toimusid Eesti Vabariigis 1930. aastal, kui Balti Geodeesiakomisjoni (BGK) kuuluvate riikide koostööna määrati pendelgravimeetritega raskuskiirenduse absoluutväärtused (Potsdami süsteemis) Läänemerd ümbritsevate riikide territooriumidel, sh. ka Tallinna punktil Toomkooli 9 asuvas hoones. Nimetatud punktile tuginedes rajas Tallinna Tehnikaülikooli (TTÜ) geodeesia prof. R. Livländer aastail 1939 - 1941 Eesti esimese gravimeetrilise võrgu. Teine Maailmasõda katkestas gravimeetrilised tööd Eestis ligi 10 aastaks.

1949. aastal alustas V. Maasik TA Geoloogia Instituudis uuesti gravimeetrilisi töid. Mõõtmised tuginesid 1939. - 1941. aastal rajatud võrgule, mille täpsus ei olnud enam piisav. Seetõttu määrati 1955. a. NSVL TA Maafüüsika Instituudi töörühma poolt kolmes punktis - Tallinnas, Tartus ja Kuressaares - raskuskiirenduse väärtused täpsusega ± 0.1 mGal. Neist punktidest lähtudes rajas V. Maasik omakorda III klassi gravimeetrilise võrgu, mis koosnes 26 punktist. Võrgu raskuskiirenduse väärtuste keskmiseks täpsuseks hinnati ± 0.3 mGal, sellele võrgule tuginesid kuni 1990.-ndate aastateni mitmed gravimeetrilised tööd. Alates 1960.-ndatest aastatest rajasid gravimeetrilisi võrkusid Eesti alale ka NSVL Geoloogia Ministeeriumi spetsialistid.

Gravimeetriliste kordusmõõtmiste läbiviimiseks rajati 1970. a. H. Sildvee juhendamisel TA Geoloogia Instituudist kõrgtäpne gravimeetriline võrk, eesmärgiga uurida maakoore vertikaalliikumiste dünaamikat. Selleks ehitati Eestis umbes 50 spetsiaalselt kindlustatud betoonmõõtealust, millel mõõdeti GAG-2 tüüpi kvartsvedru gravimeetritega esmakordselt 1970-72. a. Kordusmõõtmised toimusid 1977., 1979/80. ja 1985-87. aastal. Kõigi nende mõõtmiste korral hinnati üksiku Δg määramise keskmiseks ruutveaks ±0.03 mGal.

1992. aastal alustati Eesti Vabariigi gravimeetrilise põhivõrgu rekonstrueerimisega. Aluseks võeti aastatel 1970 - 1986 mõõdetud kordusmõõtmiste võrk ja 1975. a. absoluutmõõtmine TTÜ punktil. Täiendavalt viidi 1992. aastal Soome Geodeesia Instituudi abiga kontrollmõõtmised läbi gravimeetrilise põhivõrgu punktidel. Kuna TTÜ absoluutväärtuse mõõtmine ei vastanud rahvusvahelistele nõuetele, siis 1995. aastal teostas Soome Geodeesia Instituut uued kordusmõõtmised absoluutgravimeetriga JILAg-5 kolmel punktil - Suurupis, Kuressaares ja Tõraveres. 1998. aastal tehti Maa-ameti ja Taani partneri KMS koostöö raames gravimeetrilisi mõõtmisi 25 gravimeetrilise ja geodeetilise võrgu punktil LCR (LaCoste&Romberg) G-tüüpi gravimeetritega. Samal aastal mõõdeti sama tüüpi gravimeetriga üle ka I ja II klassi gravimeetriline võrk koostöös USA partneriga NGA. Kogutud andmete põhjal arvutati 1999. aastal uuesti Eesti gravimeetrilise põhivõrgu raskuskiirenduse väärtused, lähtudes 1995. aastal teostatud absoluutmõõtmistest kolmel punktil. Võrgu raskuskiirenduse väärtused arvutati aritmeetiliste keskmistena, võttes aluseks erinevate mõõtmiskampaaniate tulemused aastatest 1970-1998.