{ A. Torim TK 67 1991 78-84}

Ulatuslikud geodeetilised ja kartograafilised tööd Eesti territooriumil juba möödunud sajandi algul on tihedasti seotud meie asuala geograafilise asendiga (Soome lahe lõunakaldal), Vene impeeriumi piirirajooni staatusega ja tolleaegse pealinna Peterburi lähedusega. Siin alustati paljusid uusi geodeetilisi uuringuid, katsetati uusi mõõtmismeetodeid ja geodeetilisi instrumente. Siin alustasid oma teaduslikku ja praktilist tegevust väljapaistvad geodeedid W. Struve, C.Tenner, F. Schubert, siin asetses lõpuks ka Tartu Astronoomia Observatoorium - Venemaa geodeetidekaadri ettevalmistamise üks keskusi.

Alljärgnevalt vaatleme põhiliste geodeetiliste tööde arengut Eesti territooriumil (tollasel Eestimaal ja Liivimaa põhjaosas) aastail 1816-1940, s. o. 124 aasta jooksul. Tinglikult võib eristada kolme arenguperioodi: kaks esimest (kuni 1918. aastani) langevad ajajärku, kus geodeesia Eestis arenes üldisel alusel kogu Tsaari-Venemaa geodeesiaga, kolmas periood aga hõlmab geodeesia iseseisvat arengut Eesti Vabariigis Lääne-Euroopa eeskujul.

Kahjuks ei saa me artikli piiratud mahu tõttu anda detailset pilti geodeesia arengu kõigist etappidest, seepärast piirdume ühel või teisel perioodil tehtud tööde loeteluga ning iseloomustame neid tervikuna kogu perioodi  kohta.

Arusaadavalt moodustasid kirjeldatavad geodeetilised põhitööd (triangulatsioon, nivelleerimine) Eesti territooriumil planeeritud ja läbiviidud kartograafiliste tööde aluse.

Esimesel perioodil (1816-1838) töötati välja geodeetiliste uuringute alused ja geodeesia esmased praktilised võtted, täiustati otsingute- ja mõõtmismeetodeid ning instrumentaariumi, tehti eriotstarbelisi, kitsapiiriliste   eesmärkidega   tõid.

Joon.   1.  Esimesed Eesti territooriumile rajatud triangulatsioonisüsteemid   (1816-1858)

Sellesse perioodi kuuluvad:        

Sellesse perioodi võiks veel lisada kolm varasemat tööd, mis praegu omavad ainult ajaloolist väärtust: Tartu ja mõnede teiste punktide geograafiliste koordinaatide määramine E. Knorre (1803-1806) poolt, M. Pauceri tehtud Emajõe sängi mõõdistamine, mille puhul esmakordselt Eesti territooriumil käsutati triangulatsiooni (1808), ja kindral C. Tenneri ainult osaliselt Eesti territooriumi haarav esimene Venemaa triangulatsioon Peterburist kuni Narvani (1811).

Igas loetletud etapis on midagi huvitavat, kuid seekord peatume lähemalt vaid W. Struve esimesel tööl, mis pani aluse kõigile tema järgnevatele töödele ja näitab W. Struve kujunemist teadlaseks ning geodeediks.

Oma esimese geodeetilise töö sooritas Struve Liivimaa Üldkasuliku ja Ökonoomilise Sotsieteedi ettepanekul. Oli vaja luua geodeetiline alus kubermangu kaardi koostamiseks, käsutades selleks olemasolevaid kaarte üksikute mõisate kohta (Rückeri kaart, 1839). Töö hõlmas Lõuna- ja Kesk-Eestit kuni 59. laiuskraadini ning Põhja-Lätit Daugava jõeni. Kubermangu ida- ja lõunapoolne osa oli võimalik katta kolmnurkade võrguga. Suhteliselt madalam ja metsastunud läänepoolne piirkond raskendas triangulatsiooni. Seetõttu rajati piki Riia lahe rannikut Riiast Pärnuni astronoomiliste punktide ahel. Teatavat huvi pakub just selle ahela rajamise viis, sest käsutatud meetod, mida hiljem Struve täiustas, sai nüüdisaegse parallaktilise polügonomeetria prototüübiks. Pärnu ahel koosnes  14  põhipunktist, millel  mõõdeti  asimuut ja osalt ka  geograafiline

laius. Ahela alg- ja lõpp-punktides, samuti nelja lüli keskel mõõdeti väikesed baasid. Kaugused põhipunktide vahel arvutati kas mõõdetud baasijoonte alusel või naaberpunktide geograafiliste laiuste vahe ja asimuutide järgi.

Joon.2. W. Struve triangulatsioonivõrk kraadimõõtmisel piki Tartu meridiaani

Kubermangu ida- ja lõunaosa trigonomeetriline võrk koosnes 292 punktist, milleks kasutati põhiliselt kohalikke ehitusi. Triangulatsioon jagati täpsuse järgi kolme järku. I järgu kolmnurkades, millel mõõdeti kõik kolm nurka, oli kolmnurga külje keskmine pikkus 25 km (maksimum 60 km); II järgu kolmnurkades mõõdeti ainult 2 nurka; III järgu punktid määrati mitmekordsete lõigetega. See triangulatsioon tugines 12,5 km pikkusele baasijoonele, mis mõõdeti Võrtsjärve jääl. Trigonomeetrilise nivelleerimisega määrati ka 280 punkti kõrgused merepinnast (aluseks võeti Riia lahe nivoopind).

Liivimaa triangulatsioon sai aluseks W. Struve teisele tõõle, kraadimõõtmisele piki Tartu meridiaani 3°35' ulatuses (1821 -1831). Sel eesmärgil mõõdeti ümber mõned W. Struve varasemas töös käsutatud kolmnurgad, mis paiknesid Tartu observatooriumi meridiaanil. Ahelat jätkati põhja suunas ja lõpetati Suursaarel. Suursaare-Jekabpilsi ahela aluseks oli Simuna lähedal mõõdetud 4,5 km pikkune baasijoon. Selle töö mälestusmärgina on säilinud seal kivisammas.

Astronoomiliselt määrati ahela otspunktide ja Tartu observatooriumi asukoht. Eesti territooriumil paiknesid sellest triangulatsioonist 22 punkti. Käesoleva ajani on osaliselt ümberehitatuna säilinud järgmised punktid: Tartu observatoorium, Põltsamaa lossi torn, Haljala, Nigula, Koeru ja Helme kirikud. Ahela otspunktidest on säilinud tsenter Jekabpilsis. Kõigi kaaremõõtmise punktide kõrgused määrati trigonomeetrilise nivelleerimisega Soome lahe nivoopinna suhtes Kunda piirkonnas.

Kaks tööd sellest perioodist tegi kindral F. Schubert. Tema teise töö-Läänemere ranniku trigonomeetriline mõõdistamine (1830-1838) - eesmärk oli Soome lahe rannajoone mõõdistamine merekaartide koostamiseks. Tõid alustati baasijoonest, mis mõõdeti Tallinna lahe jääl Viimsi

poolsaare lähistel. Triangulatsiooni aluspunktiks võeti Tallinnas Lasnamäele ehitatud observatoorium. Kolmnurkade ahelat arendati lääne suunas saarteni, põhjas aga Soomeni.

Esimesel perioodil tehtud laiaulatuslike geodeetiliste tööde puhul ei asetanud W. Struve triangulatsioonipunktide tsentreid (palkide ristumiskohta löödi üksnes nael), arvates, et määratud punktid on vajalikud ainult vahetult teostatavatel mõõdistustel. Seevastu Schubert ja Tenner olid eriarvamusel ja paigaldasid ka tsentrid, mida kasutati uute triangulatsioonivõrkude loomisel. Selle perioodi omapäraks oli asjaolu, et tööd tuginesid erinevatele, omavahel mitte seotud lähtepunktidele. Samuti ei eksisteerinud ühtset normaalmõõtu. Iga teadlane (Struve, Schubert, Tenner) kasutas endakonstrueeritud baasimõõtmise seadet. Aja jooksul täiustusid ka instrumendid ja töötati välja uued mõõtmismeetodid. Struve näiteks tegi ettepaneku kasutada kordusmõõtmiste meetodi asemel lihtnurga mitmekordse mõõtmise võtet.

Teine periood (1892-1917) geodeetiliste tööde arengus on ajaliselt küllaltki lühike ja lõpeb Oktoobrirevolutsiooni sündmustega. See on geodeetilise mõtte ja praktika laienemise ning süvenemise periood, üldistuste tegemine kohustuslike instruktsioonide ja juhendite koostamise näol, esimesed katsetused üleriigilise geodeetilise aluse loomisel. Tööde teostajad olid eranditult Sõjaväe Topograafide Korpusest (moodustati 1822).

Sel perioodil tehti põhiliselt järgmist:

Ka siin ilmnes sama puudus: kahe peaaegu samaaegselt teostatud triangulatsiooni lähtepunktid erinesid, samuti tehti arvutused erinevate ellipsoidide (Clark, Bessel) alusel. Taoline triangulatsioonisüsteemide laialipaisatus, mis on omane nii esimesele kui ka teisele perioodile, põhjustas suuri segadusi ja viitas vajadusele siduda need tööd omavahel.

Kerkib küsimus, kas siis tõesti rohkem kui viiekümne aasta jooksul (1838-1892), mis jääb esimese ja teise perioodi vahele, Eesti territooriumil geodeetilisi tõid ei toimunud. Muidugi neid tehti, kuid peale Zlobini triangulatsiooni olid need mõnevõrra teistsuguse iseloomuga. Zlobini triangulatsiooni (1856-1858) ajendiks oli 1855. a. alanud topograafiline mõõdistamine. Sisuliselt tuleks see triangulatsioon kanda esimesse perioodi. Mitmesuguste triangulatsioonisüsteemide arendamise taustal toimusid veel nn. kronomeetrilised ekspeditsioonid geodeetiliste aluspunktide geograafiliste pikkuste määramiseks. Esimesel vene kronomeetrilisel ekspeditsioonil, mis toimus 1833. a. F. Schuberti juhtimisel Läänemere piirkonnas asuvate astronoomiliste punktide geograafiliste pikkuste määramiseks, kasutati 56 kronomeetrit. Sel puhul võrreldi määratava punkti kronomeetrite näitusid transporditavate kronomeetrite näitudega ja seda korduvalt. Määratavatesse punktidesse rajati ajutised observatooriumid. Esimesel mereekspeditsioonil tehti 6 reisi (kestus 115 päeva). Eesti territooriumil paiknesid kolm sellist punkti - Tallinnas, Ristnas ja Sõrves. Teine ulatuslik kronomeetriline ekspeditsioon toimus 1843. a. W. Struve juhtimisel Pulkovo ja Greenwichi observatooriumide pikkusevahe määramiseks. Töös kasutati 70 kronomeetrit ja nende transportimiseks tehti 16 merereisi. 1854. a. toimus järjekordne kronomeetriline ekspeditsioon Pulkovo ja Tartu geograafilise pikkuse määramiseks. Siin transporditi mööda maanteed 34 kronomeetrit, kokku tehti 10 reisi. Peale suurte kronomeetriliste ekspeditsioonide toimusid veel nn. väikesed ekspeditsioonid astronoomiliste koordinaatide määramiseks. Taoline geograafilise pikkuse määramise meetod pakub praegu ainult ajaloolist huvi.

1870-ndail aastail hakati Eesli territooriumil kasutama ka geomeetrilise nivelleerimise meetodit. Jällegi tuleb märkida Tartu observatooriumi juhtivat osa. Esimesed loodimised tehti Põhja-Eestis Eestimaa Põllumeeste Seltsi (F. Müller, 1868-1869) ja Lõuna-Eestis ning saartel Liivimaa Üldkasuliku ja Ökonoomilise Sotsieteedi (C. E. Hellmann, A. Brock, 1874-1882)   tellimisel.

1871 -1872 loodis Sõjaväe Topograafide Korpus nivelliirteodoliidiga piki asja käikuantud raudteed trassil Gatšina-Tallinn-Paldiski. Saavutatud loodimistäpsus ±7 mm/km Gatšina-Tallinna trassil ei rahuldanud ja 1897. a. korrati loodimist. 1881 -1882 toimusid nivelleerimised mööda raudteed Tapalt Tartusse ja mööda maanteed Tartust Valka, kus käsutati väikese suurendusega nivelliire ning Kerni firma nivelleerimislatte.

Kolmas periood (1918-1940) geodeetiliste tööde arengus Eestis on meile eriti huvitav ja mõningas mõttes määranud geodeesia arengu käesoleval etapil. Triangulatsioonitööde arendamine toimus äsja iseseisvuse saavutanud Eestis algul küllaltki juhuslikult. Vabariigi idaosa piiriäärsete rajoonide kaardistamiseks rajati madalama järgu triangulatsioonivõrk. Lähtepunktidena kasutati vene triangulatsioonipunktide tsentreid, mille  koordinaadid olid  kataloogides  antud.

1924. a. astus Eesti Vabariik Balti Geodeesia Komisjoni (BGK) liikmeks. Selle komisjoni põhiülesandeks oli geoidi kuju määramine Läänemere piirkonnas. Ajavahemikus 1925-1935 rajas BGK geodeetiliste tööde programmi täitev Eesti I klassi triangulatsioonivõrgu mööda Riia lahe kirderannikut saartelt Tallinnani. Ahel seoti üle lahe Soome triangulatsiooniga ja lõunas Läti võrguga. Mõõdeti ka kaks baasi - Tallinna lähedal ja Saaremaal. Samuti toimusid ahela kõigis punktides astronoomilised vaatlused.

Samal ajal jätkati triangulatsioonitöid vabariigi kirde- ja kagupiirkondades eesmärgiga luua alus riigi kaardistamiseks mõõtkavas 1:25000. I klassi triangulatsioonivõrku hakati arendama põhjas Narva ja Vaivara aluspunktidest ning lõunas Munamäe ja Meremäe aluspunktidest. Meenutame, et Põhja-Eestis arvutati triangulatsioon Pulkovo süsteemis, Lõuna-Eestis aga Tartu süsteemis. Seetõttu koosnes Eesti Vabariigi ajal rajatud triangulatsioonivõrk algselt kahest omaette süsteemist, mida nimetati põhja- ja lõunasüsteemiks.

1935. aasta alguseks oli rahvusvaheline triangulatsioonivõrk praktiliselt lõpetatud. Oma algatusel loodud põhjavõrk ulatus vabariigi idapiirist läände kuni Tartu meridiaanini, lõuna suunas Tartuni; lõunavõrk ulatus põhjas Tartuni, läänes aga Valgani. Need süsteemid tuli ühendada ja seepärast tehti 1935. a. triangulatsioonitöid eriti suures ulatuses. Peale Eesti Kaitsevägede Staabi Topo-Hüdrograafia Osakonna lülitus töösse Eesti Vabariigi Põllutööministeeriumi Katastri Osakond. Ühiste jõududega lõpetatigi 1938. aastaks I klassi triangulatsiooni rajamine, mille tulemusena Eesti territoorium kaeti tiheda I klassi kolmnurkade võrguga. Aastail 1926-1940 rajatud I klassi triangulatsioonivõrk koosnes 170 kolmnurgast, tugines kolmele baasijoonele põhjas (Lagedi), lõunas (Antsla), läänes (Saaremaa) ja määras 118 punkti koordinaadid. Astronoomiliselt määrati kõik 30 rahvusvahelisse võrku kuuluvat punkti ja 10 põhivõrgu punkti sisemaal. Samuti tasandati kogu triangulatsioonivõrk ja viidi ühte süsteemi.

Põhilised töö teostajad olid Topo-Hüdrograafia Osakonnast kolonel-leitnant O. Douglas ja Rosenberg, Põllutööministeeriumi Katastri Osakonnast aga insener-geodeet A. Vuuk. Astronoomilisi vaatlusi tegi Tartu Astronoomia Observatooriumi töötaja professor R. Livländer. Paralleelselt I klassi triangulatsiooni rajamisega toimus ka selle täiendamine II ja madalama klassi võrguga.

Mõni sõna veel nivelleerimistöödest, mida tehti aastail 1933-1943 Balti Geodeesia Komisjoni egiidi all. Nende tööde organiseerijaks ja läbiviijaks oli EV Põllutööministeeriumi Katastri Osakond, kus tööde üldjuhendajaks oli insener-geodeet R. Lutsar. Suure täpsusega nivelleerimiskäigud moodustasid Eesti territooriumil 6 suletud polügooni, igaüks perimeetriga 300-400 km. Nivelleerimiskäikude pikkus kõrgusvõrgus oli 1800 km. Selle nivelleerimise sõlm- ja lõpp-punktid kindlustati fundamentaalreeperitega (22 tk.). Põhilisteks kõrgusmärkideks olid sfäärilise kujuga pronksist seinareeperid (1012 tk.) ja malmist seinamärgid (117 tk.). Aastail 1933-1943 loodud täpne nivelleerimisvõrk on kõrguslikuks aluseks ka tänapäeval ja seda käsutatakse edukalt maakoore nüüdisliiku-miste uurimisel.

Lõpetuseks toome väljavõtte kirjast, mis leiti katkisest pudelist Varesemäe triangulatsioonitorni maa-aluse tsentri lahtikaevamisel 1930. aastal. Kirja oli järeltulevatele põlvedele kirjutanud 1892. a. triangulatsioonitöõde juhataja kapten Lorenz:

"Olgu see kiri ühendavaks lüliks järeltuleva põlve ja kauge mineviku vahel ja viigu ta neid mõttes tollesse ajajärku, kus me ihu ja hingega töötasime isamaa kasuks ja kuulsuseks ja püha ülesande täitmiseks, kandes sellesse kaunisse teadusse /s. t. geodeesiasse - A. T./ oma praktiliste tööde saavutusi nagu mesilased mett. Järeltulev põlv võrdleb meie ettevõtmisi oma töödega ja hindab neid ka vääriliselt." Oma kirja lõpetab Lorenz sõnadega: "Olgu see tsenter vahemeheks meie vahel, olgu ta tunnistajaks minu praegustest töödest, mõtisklustest mineviku üle ning pühadest tulevikulootustest ja soovidest."