Исследователи из ЛЭТИ создали цифровую копию трёхсотлетнего русского географического чертежа

Сегодня Сибирь представляет собой огромную природно-географическую область в азиатской части Российской Федерации площадью более 10 миллионов квадратных метров, которая включает множество субъектов РФ в Западной, Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Являясь главным источником природных ресурсов (нефть, газ, металл, лес), а также обладателем таких ключевых элементов гидрографической системы, как Лена, Байкал, Енисей и Обь, сегодня Сибирь играет значительную роль в экономике страны.

В XVII веке, в период активного освоения Восточной Сибири русскими землепроходцами и мореходами, возникла необходимость фиксировать владения, маршруты, ресурсы и этническую структуру населения Московского царства. На этих землях жили десятки коренных народов – ханты, манси, саха (якуты), буряты, чукчи и др. Их включение в состав страны способствовало формированию уникальной многонациональной модели российской государственности, где культура Востока и Запада объединились, заложив основу для цивилизованного единства и новых центров развития.

Для решения торговых, военных и административных задач русский картограф Семён Ульянович Ремезов в 1698 году создал рукописную карту, которая носит название «Чертёж Сибири от границ Китайских». В своём произведении он детально отобразил рельеф, реки, дороги и местность Сибири, Дальнего Востока, Урала и Арктики. Чертёж является оригинальным, подлинным и уникальным графическим документом, составленным в традиционной русской манере служебного картографирования второй половины XVII в. Отличительными чертами Чертежа являются: ориентирование на юг, а не на север; отсутствие математических проекций; включение сведений не только о речной системе, населенных пунктах и дорожной сети, но также и о господствующих ландшафтах; рассказ об истории, этнографии, хозяйственной деятельности Сибири и Дальнего Востока.

Однако с приходом к власти Петра I в XVIII веке российская картография перешла на европейские стандарты, и карта Семёна Ульяновича утратила практическое значение, превратившись со временем в исторический памятник допетровской эпохи. Лишь в конце XIX века она привлекла внимание исследователей. В 1907 году по инициативе членов Императорского Русского географического общества в адрес императорской канцелярии было подано ходатайство о передаче Чертежа в фонды Общества. В этом же году ходатайство было удовлетворено и с Высочайшего соизволения Чертеж был передан в состав фондов ИРГО.

В 1947 году по просьбе Государственного Эрмитажа Чертеж был передан во временное пользование для включения в экспозицию «Отдела истории русской культуры». С 1947 по 2007 годы он экспонировался в Зимнем дворце, но широкой известности не получил, оставаясь предметом интереса преимущественно специалистов. В 2019 году Чертеж вернулся на постоянное хранение в Картографический фонд РГО.

Начиная с 2009 года РГО прошло этап масштабной структурной реорганизации, в ходе которой была укрупнена его организационная модель, а пост Председателя Общества занял нынешний секретарь Совета безопасности РФ Сергей Кужугетович Шойгу. 

В настоящее время РГО по поручению Председателя Попечительского Совета РГО, Президента Российской Федерации Владимира Владимировича Путина реализует программу реставрации уникальных фондов Общества, в число которых входит «Чертёж Сибири от границ Китайских».

Семён Ульянович Ремезов работал над созданием «Чертежа Сибири от границ Китайских» вместе со своими сыновьями. Чертёж был выполнен на хлопковой ткани размером 3х4 аршина (213х277 см), состоящей из нескольких сшитых вместе полотен. Несмотря на то, что в Государственном Эрмитаже грамотно следили за состоянием Карты, за три века она подверглась значительной деградации. Натяжение каждой нити постоянно меняется под воздействием внешних факторов – колебаний температуры, влажности и даже вибраций от интенсивного уличного движения. Волокна целлюлозы, составляющие основу хлопковой ткани, то сжимаются, то расширяются, реагируя на микроклиматические изменения. При этом красочный слой, нанесённый на поверхность, обладает иной физической природой и по-другому реагирует на те же воздействия. Эта разница в поведении основы и красочного слоя со временем приводит к его отслаиванию.

Оценить такие сложные и многокомпонентные процессы визуально невозможно. По этой причине требуются специализированные инструменты, способные фиксировать даже минимальные изменения структуры и состояния материала.

«Представители Русского географического общества обратились к нам с просьбой помочь в мониторинге состояния уникального картографического памятника – «Чертежа Сибири от границ Китайских». Для этого с помощью технологии трёхмерного лазерного сканирования мы создали его цифровую копию в текущем виде, что позволит следить за негативными изменениями на микроуровне. В дальнейшем, раз в несколько лет мы будем проводить повторные сканирования и сопоставлять полученные 3D-модели, чтобы получать информацию о состоянии его сохранности».

Сравнительный анализ трёхмерных моделей будет проводиться с помощью специализированного программного обеспечения для обработки данных 3D-сканирования: модели, полученные с определённым временным интервалом, накладываются друг на друга. В результате чего создаётся карта высот – цветовая или числовая шкала, отражающая изменения рельефа поверхности. Это позволит количественно оценить как деформации рельефа, так и изменения линейных размеров объекта. Таким образом, реализуется метод объективного, количественного анализа изменений его состояния во времени.

«Для поддержания физической сохранности «Чертежа Сибири от границ Китайских» русского картографа Семёна Ульяновича Ремезова важно вовремя замечать любые изменения его структуры. Благодаря лазерному 3D-сканированию мы сможем отслеживать микродеформации поверхности: где ткань растягивается, где даёт усадку. Это позволит выявлять первые признаки разрушения задолго до того, как они станут видимы невооружённым глазом и принимать решения о проведении превентивных консервационных мероприятий».

Создание цифровой копии «Чертежа Сибири от границ Китайских» русского картографа С. У. Ремезова и мониторинг его состояния с помощью технологии лазерного трёхмерного сканирования проводилось научными сотрудниками кафедры Фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Дмитрием Кулешовым и Вячеславом Бермасом.

Работа ведётся в русле научно-исследовательской политики программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет-2030», национального проекта «Молодёжь и дети» и инициативы Десятилетия науки и технологий.

Фото: пресс-служба РГО