本系獲贈百年歷史經緯儀

韓仁毓教授

2017年2月,本系因緣際會收到文藻大學德文系Paul R. Pestal教授致贈的經緯儀 (如下圖一)。特別值得一提的是,此經緯儀乃於十九世紀末由德國薩克森州位於弗萊貝格Hildebrand-Wichmann-Werke所製造,維也納大學的土木系於哈布斯堡皇朝 (Habsburg Dynasty, 1273~1918) 末期購入此部經緯儀,作為教育用途,在大地測量學等相關課程中,讓學生能夠實際的理解如何使用經緯儀進行三角測量。此部儀器經過百年歲月輾轉飄洋來臺,並於今日落腳在臺大土木系,其機緣實屬難得。

大地測量學自十七世紀末開始發展至今,面積丈量、求取地球形狀大小、水準網、重力場、地球形變等皆屬於大地測量的範疇,著名的數學家高斯 (Carl Friedrich Gauss) 於他晚年時便致力於大地測量領域,在「丈量世界」這部小說 (亦有翻拍成同名電影) 中,高斯即是利用類似的經緯儀進行各項大地測量的研究 (如下圖二)。

著時代的日新月異,科技日漸進步帶動下儀器也逐漸改良,電子經緯儀的問世不僅大幅提高精度,亦提升操作的便利與速度。也因此,1950年時此經緯儀退役轉而成為維也納大學Ernst Pestal教授的收藏品,而今日由Ernst Pestal教授的兒子Paul R. Pestal教授將此珍品轉贈於本系。

這臺經緯儀屬於全圓周式經緯儀,在經緯儀剛發明的初期,垂直度盤大多僅有半圓,而直到1840年代起才逐漸出現完整的圓型垂直度盤,因此對於全圓周式經緯儀來說,這臺經緯儀算是相當早期的作品。機械結構方面,以儀器不僅水平角與垂直角皆有微調螺旋可做細微修正,目鏡之焦距可調整,水平和垂直度盤亦有測微尺可增加精度。如下圖三可以發現,副尺的第30刻度對到主尺的14.5°,因此在測角方面,此測微尺的精度可達1/60°,即1分的精度,對於繪製地圖等一般應用,其精度已能滿足當年所需。此經緯儀雖年代久遠,但撇除電子自動化讀數以外,大致結構與功能與現今新式經緯儀並無太大的差距,詳細構造可參考下圖四。自十五世紀地理大發現起,世界各國逐漸發展航海技術,繪製地圖、海圖等等的問題因應而生,再加上戰爭等因素,傳統所使用的三角測量法逐漸不符所需。而直到約莫1730年,英國的機械工程師Sisson製造了第一個經緯儀,期間歷經多次改良,最終廣泛應用於英國的大地測量。而至1904年,德國開始製作玻璃度盤的經緯儀,到了60年代電子經緯儀的出現更為測量界帶來極大便利。經緯儀的發明提高了傳統量測的精度並簡化計算與量測過程,成為近代測量的重要工具。即使現今不斷出現新的測繪儀器與方法,例如全球導航衛星系統 (GNSS)等,然而在小範圍的量測中,經緯儀仍在成本、量測計算速度上佔有優勢,對於現地測量來說具有不可抹滅的地位。

 

 

 

感謝Paul R. Pestal教授的餽贈,此儀器雖已歷經百年的風霜卻仍舊保存良好,各項機構也依然能正常操作。未來此儀器將使用在測量學等課程中以輔助測量基本原理之講解,並使學生實際感受經緯儀與大地測量的發展脈絡以及這上百年來時代的更迭,讓這部早已除役的儀器能繼續發揮它的價值。

總瀏覽人次: 18 , 今日瀏覽人次 : 1