Cennym źródłem badawczym dla oceny zmian krajobrazu są mapy archiwalne. Na terenie środkowej Europy, takimi niezwykle cennymi opracowaniami są mapy pruskie z serii Messtichblatt (powstawały od połowy XIX w aż do 1944r.), oraz austriackie mapy I, II, III wojskowego pomiaru (1764-1784, 1806-1869, 1869-1887). Na ziemiach Górnego Śląska jednak bogatszym źródłem pokazującym zmiany w zagospodarowaniu terenu i rozwoju są mapy górnicze. W latach 1903-1914 opracowana została Flötzkarte des Oberschlesischen Steinkohlenbeckens. W kolejnych latach, również po I wojnie światowej to opracowanie było aktualizowane, a także roszerzono je o ziemie Zagłębia Dąbrowskiego. Co ciekawe, opracowanie to oparte jest o układ współrzędnych Sucha Góra. Dziś moja opowieść skupi się na sentymentalnej podróży do miasta, w którym się wychowałem i samego początku, punktu zerowego tego układu.

Triangulacje

W latach 1854-1857 mierniczy górniczy Sadebeck wykonał pierwszą triangulację praktycznie całego ówczesnego Zagłębia Górnośląskiego i dowiązał do wykonanej sieci pomiarowej prawie wszystkie istniejące kopalnie. Wtedy też po raz pierwszy wyrównano tą sieć w układzie Sucha Góra.

Na zlecenie Wyższego Urzę­du Górniczego we Wrocławiu przeliczono na system „Sucha Góra” państwową sieć triangulacyjną Pruskiego Królewskiego Urzędu Pomiarów Kraju . W rejonie Rybnika sieć ta została dla celów górnictwa uzupełniona pomiarami przez mierniczego górniczego Bimlera. Katalog zawierający sferoidalne współrzędne Soldnera został Wydany przez WUG we Wrocławiu w r. 1885. Współrzędne punktów różniły się znacznie ze współrzędnym i z poprzedniej triangulacji Sadebecka, na skutek różnic w pomiarach bazowych. W oparciu o tę triangulację sporządzane były jeszcze mapy robót geodezyjnych rejonu Rybnika w latach 50 XX wieku [1].

W roku 1901 Wydział Trygonometrii Królewskiego Pruskiego Urzędu Pomiarów Kraju na zlecenie Wyższego Urzędu Górniczego we Wrocławiu wykonał kolejną triangulację terenu Górnego Śląska. Do istniejącej sieci państwowej I i II rzędu dodano wiele punktów III i IV rzędu, a następnie WUG we Wrocławiu opublikował katalog współrzędnych prostokątnych, oraz geograficznych, oraz wysokości punktów tej sieci. Na podstawie tych pomiarów wykonano większość dokumentacji górniczej śląskiej części Zagłębia Węglowego.

W 1926 roku wykonano kolejną triangulację i wyrównanie sieci, dodając kolejne punkty. Zmieniona została orientacja układu (pomierzono azymut boku Sucha Góra – Lubsza), od teraz współrzędne x rosły w kierunku wschodnim, zaś y w północnym. W wyniku ponownego wyrównania sieci różnice w współrzędnych dochodziły w osi x do 0.3m, na osi y aż do 0.9m.

Szczegółowy opis prac pomiarowych i zakładania nowych sieci w latach powojennych możecie znaleźć w [1]

Punkt zerowy

Nullpunckt der Planecoordinaten

Nullpunct der Planecoordinaten

W obecnej dzielnicy Bytomia, Suchej Górze znajduje się jeden z punktów triangulacji I rzędu z połowy XIX wieku. Pierwotnie znajdował się na szczycie rozległego wzgórza zbudowanego z triasowych dolomitów i wapieni.W wyniku eksploatacji odkrywkowej limonitu, galmanu i dolomitu powstał tu rozległy (ponad 50 ha) obszar o bardzo zróżnicowanej rzeźbie terenu. Na wąskim, skalnym grzbiecie o wysokości przeszło 30 m ponad otaczającymi go kotlinkami możemy odnaleźć słup kamienny. Miejsce to po raz pierwszy odwiedziłem ok. 20 lat temu, gdy moja mała ojczyzna zaczęła przede mną odkrywać swoje tajemnice. Wczoraj zajrzałem tam ponownie. Wciąż jest to dziki teren, mimo że znajduje się zaledwie 7 km od bytomskiego rynku, nie widać stąd ani wielkomiejskich blokowisk, ani resztek dawnego przemysłu i górnictwa, które powodowały konieczność rozwoju również geodezji na tym obszarze.

Jest to również punkt zerowy układu współrzędnych „Sucha Góra”.  Zapisałem na przyszłość to co na temat tego punktu twierdzi GPS w moim telefonie 😉 Porównanie tych współrzędnych z danymi punktu osnowy klasycznej wskazuje na przesunięcie o 2.23 m w kierunku północno-zachodnim i błąd wysokości również 2m. Nieźle jak na zwykły telefon z Androidem.

GPS Waypoint

 

Parametry odwzorowania

Zarówno mapy austriackie jak większość map topograficznych pruskich z końca XIX w. wykonywana była w odwzorowania Cassiniego-Soldnera. Więcej informacji na temat parametrów odwzorowania na austriackich mapach II wojskowego kartowania można znaleźć w [2].

W trakcie lektury i poszukiwań parametrów dla map wykonanych w układzie Sucha Góra, ustaliłem że mapy te posiadają współrzędne z odwróconymi kierunkami osi to jest współrzędne dodatnie biegną na zachód i południe. Aby zapewnić właściwe odwzorowanie dla biblioteki proj.4 musimy wskazać +axis=wsu. Z samego odwzorowania Soldnerowskiego wiemy, że podstawowym parametrem potrzebnym do dalszej pracy jest określenie południka środkowego. Taki południk został oryginalnie wskazany jeszcze względem Ferro. Po przeliczeniu współrzędnych do WGS84 te wartości możecie znaleźć w definicji proj.4 poniżej. Dodatkowo na podstawie informacji znalezionych na stackexchange warto wprowadzić przesunięcie x i y, aby wpasować  punkt zerowy jak najlepiej w obecne odwzorowania takie jak PUWG1992. Spróbujcie wprowadzić poniższe parametry do QGIS w menu Ustawienia -> Układ współrzędnych użytkownika.

+proj=cass +lat_0=50.4108051983 +lon_0=18.8752414523 +k=1 +x_0=-0.014 +y_0=65.338 +ellps=bessel +towgs84=0,0,0,0,0,0 +units=m +axis=wsu +no_defs

Ich autorem jest Paweł Kubiak [3]

Zamiast zakończenia

Na Górnym Śląsku do pomiarów górniczych wykorzystywano jeszcze dwa inne układy współrzędnych prostokątnych. Pierwszym z nich był pruski układ katastralny, określony w niektórych źródłach jako „Soldner 12 Pschow”. Układ w swojej konstrukcji jest podobny do układu Sucha Góra, oparty o to samo odwzorowanie kartograficzne Cassiniego-Soldnera, zaś punkt początkowy układu stanowiła wieża kościoła w Pszowie. Prawa wieża z tego zdjęcia.

Bazylika Narodzenia NMP w Pszowie. Źródło: Aleksander Bartel, CC-BY-SA 3.0 pl

Oryginalne zdjęcie: Aleksander Bartel – Praca własna, CC BY-SA 3.0 pl

Kolejnym układem, zresztą wykorzystywanym na tym samym obszarze był powojenny „SG-ROW”, którego nazwa rozwijana jest jako „Sucha Góra – ROW”. Zasadniczo, oparty był on o odwzorowanie Gaussa-Krugera.

Najsłynniejszym punktem o podobnym charakterze jest oczywiście punkt przyłożenia ellipsoidy Bessela do geoidy w Borowej Górze. Stanowił on podstawę konstrukcji układu Borowa Góra, wykorzystywanego między innymi w realizacji legendarnej WIGowskiej mapy topograficznej Polski, która do dziś zachwyca kartografów z całego świata jakością wykonania redakcji kartograficznej.

A jakie lokalne układy współrzędnych i ich początki wy znacie? Opowiedzcie o nich, czy w komentarzu pod tym tekstem, czy na facebookowym profilu GIS w Górach. Serdecznie zapraszam.

Literatura:

  1. http://pbc.gda.pl/Content/64592/przeglad_geodezyjny_1958_nr_2.pdf
  2. Parametry odwzorowania II wojskowego kartowania C.K.
  3. Georeferencing old mining maps – GIS stackexchange
  4. Szlaki i bezdroża: Suchogórski labirynt skalny