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William Roy - Wikipedia (ウィリアム・ロイ)

ウィリアム・ロイは 18 世紀の中頃に (古い測量法である) 円周儀ガンター氏測鎖によって、スコットランドの地図を 作成しています。 この点では伊能忠敬と類似なことをしたことになります。 しかし、18 世紀後半には新方式の三角測量により、全英の地図を作るための準備として、 基準線の測量をし、パリとグリニッジの両天文台の相対位置を測定しています。 ウィリアム・ロイは実際に全英の三角測量を開始する前に他界しますが、 彼の死後に陸地測量部 (Ordnance Survey) が創設され、現在に至っています。 陸地測量部は英国の国土地理院に相当する組織です。 ウィリアム・ロイが他界するのは、伊能忠敬の地図作成の開始前ですが、 英国の主要三角測量が完成するのは 1853 年のことです。

日本では伊能忠敬から国土地理院に至る道はありませんが、英国にはこれに相当する道があり、 その道を切り開いたのがウィリアム・ロイなのです。 経度懸賞から経度の決定が実現され、 地図作成の可能性が得られましたが、三角測量の端緒を与えたのも英国であったようです。 ロイが製作を依頼した ラムスデンのセオドライトも経度懸賞の結果生まれたものですから、 経度懸賞という英国の国家的事業がウィリアム・ロイを生んだことになります。

ウイリアム・ロイ (William Roy)

FRS (王立学会フェロー) であるウィリアム・ロイ少将 (major general, 1726 年 6 月 - 1790 年 7 月) はスコットランドの軍事技術者、測量技師そして考古家 (antiquarian) である。 彼は新しい考案をした人 (innovator) であり、 新しい科学の発見や新たに登場した技術を英国の 測地測量に応用した人である。

1791 年における陸地測量部 (Ordnance Survey) の創設を導いたものは ロイによる支援と指導力である。 測量基準線 (surveying baseline) の創設における彼の仕事により、1785 年に コプリ・メダルを受賞している。 スコットランドにおける古代ローマ遺跡の彼の地図と線画は 最初の正確なものであり、この問題の系統的な研究であり、 今日でもこれに勝るものはない。 ロイは 王立学会のフェローであり、 ロンドン考古協会 (Society of Antiquaries of London) の会員であった。

  1. 若いころと家族
  2. 経歴と後の人生
  3. 彼の残したもの (legacy)
  4. 著作目録の一部
  5. 訳注:測地学の歴史
若いころと家族

ロイは 1726 年に サウス・ラナークシャイア のカールーク教区 (Carluke Parish) で生まれ、 教区学校 (parish school) とラナーク・ グラマー・スクール (Lanark Grammar School) で教育を受けた。 彼の教育に関してはこれ以上の記録がない、 しかし種々の事情からもっと教育を受けたことが強く示唆される。 彼が軍隊の仕事に就くまでは、 スターリング (Stirling) の カランダー家 (Callander family) のクライグフォース屋敷 (Craigforth estate) で雇われた尊敬された土地測量士であり、 一般科学、測地学、化学、天文学の知識を実証したことは 彼がかって正規の教育を受け、利発な生徒であったことを意味している。

彼の父親は執事ないしは代理人 (factor, すなわちスコットランドの地主の代理人) であり、ホ-ルクレイグのハミルトン家 (the Hamiltons of Hallcraig) に勤め、はたまた スコットランド国教会の長老 (an elder of the Kirk) にも勤めた。 彼の祖父も同じような代理人を勤め、 彼の叔父もリーのロックハート家 (the Lockharts of Lee) で同じ仕事に就いた。 彼の弟のジェームス (James) はグラマー・スクール とグラスゴー大学 (College of Glasgow) で奨学金を受領し、 言語と哲学の勉強をしてから、修士号 (Master of Arts) を得て、 グラスゴー プレスビテリアン教会の認可を受け、 そしてそれ以外の重要な職につき、 最後には 1767 年に 37 才で死亡した。 ロイは生まれた場所とそこに住んでいる人たちとの交流を維持した。 リーのロックハート家の使用人は彼が何度も訪問したことを思い出しており、 この間に彼は国内で有名となっていった。 彼は最初は使用人の食堂で食事をし、後には家族と食事を共にし、 更にその後には地主 (Laird) の右の席に座った。


訳注


カールークの位置
サウス・ラナークシャイア

ラナークの位置

スターリングの位置

リー城
ロックハート家の居城

リー城の場所
サウス・ラナークシャイア
  1. クライグフォース (Craigforth) の Google マップ
  2. Laird (レアード) を地主と訳していますが、スコットランドにおける ジェントリーの一員です。
経歴と後の人生

1742 年に、主計総監代理 (Deputy of Quatermaster-General) であった デービット・ワトソン中佐 (Lieutenant-Colonel David Watson) は 1745 年の ジャコバイトの反乱後に部族の鎮圧のために スコットランド高地地方 (Scottish Highlands) の地図を作ることを提案した。 これに応えて、 ジョージ2世は 高地地方の軍事測量を委任し、 ワトソンを カンバーランド公の指揮下においた。 彼の助手の中に、 ウィリアム・ロイ、ポール・サンドビー (Paul Sandby)、 ジョン・マンソン (John Manson) がいた。 ワトソンとロイの労力、とりわけロイの労力により、 「カンバーランド公の地図」(The Duke of Cumberland's Map) が作成され、現在は 大英図書館に収納されている。 この地図はロイの一生をかけたスコットランド古代史への興味を反映し、 古代ローマの遺跡 -- 基本的には軍営 (military camp) -- に遭遇するたびに、その位置が記された。

ロイは 1749 年の手紙で、この労力との関連で始めて言及されている。 この時までに彼は主計総監代理の助手となっていたが、 軍隊に委任されていたわけではなかった。 彼は 1755 年に至るまで測量を継続し、 この時、軍隊に委任され、実務技術者 (Practitioner-Engineer) の肩書を与えられた。 彼は徐々に昇進し、これは彼の少なからぬ技術的な才能が認められたことを反映している。

訳注
  1. quatermaster general は需品課長とも訳されます。 ( quatermaster general の意味 英和辞典 Weblio辞書)
  2. ロイによるスコットランドの地図は Roy Military Survey of Scotland, 1747-1755 に説明があります。当初は高地地方の地図の作成が目的でしたが、最終的にはスコットランド 全域の地図が作成されました。 地図は次で見ることができます。

    Roy Military Survey of Scotland - 1747-55 - National Library of Scotland (ロイによる スコットランド軍事測量 - 1747 - 55 年、スコットランド国立図書館)

ロイの技術的な能力と、新考案への積極性は 1759 年の ミンデンの戦い (Battle of Minden) の同盟軍の 最高司令官であった ブラウンシュヴァイク公フェルディナント (Duke Ferdinand of Brunswick) の好意ある注目を引いた。 戦闘に先立ち、 色々な軍事技術者が、これから起きる戦闘の段階ごとに作図し、 各段階で異なる用紙に描いた。 これにより司令官は戦闘の流れを、それが起きる前に個々の用紙から調べることができた。 しかしながらロイ中尉は 1 枚の用紙に正確に整合するように作図し、 司令官は 1 枚の用紙を調べることにより、もっと容易に戦闘の流れを調べることができた。 司令官が把握することがずっと容易となり、 ロイの技法がまもなく採用され、軍事科学が進展した。 ロイは戦闘後のわずか 3 週間で、高地兵団 (Corps of Highlanders) の指揮官 (captain) となった。

訳注
ミンデンの戦いは 七年戦争における戦いです。

ロイは翌年に主計総監代理となり、1762 年に中佐 (lieutenant colonel) となった。 1765 年にはロイは主計総監代理、 海岸測量長官 (Surveyor-General of Coasts) そして英国における軍事測量の技術長官 (Engineer-Director of military survey of Great Britain) となった。 この肩書の下で、彼は 1766 年にアイルランド、1768 年にはジブラルタルを 訪問した。彼は 1767 年に王立学会のフェローとなった。

ロイは 1777 年に大佐 (colonel) に昇進し、1781 年には少将 (major general) に昇進した。 彼は 1782 年に、主計総監 (Quartermaster-General) と 主任技術者 (Chief Engineer) の部門を統括し、 1783 年には工兵隊の長官 (Director of Royal Engineer) となった。 1783 - 84 年に彼は、フランスと英国の王立天文台の相対位置を決定するための 測量を実施した。 この目的のために、彼は 1784 年にハンプトン (Hampton) と ヒースロー (村) との間の基準線を測量した。 これはその後に続く 連合王国 (United Kingdom) の測量の萌芽となるのである。 これにより、1785 年に 王立学会は彼に コプリ・メダルを贈呈した。 ロイの測量は、 パリとグリニッジの天文台が適切に接続される 1787 年までは完全には活用されなかった。 また、ロイの測量は ミドルセックス サリー ケント及び サセックスの 地形測量 (topographical survey) の基礎となった。 これらの測量にはその大半で新しい ラムスデンのセオドライトを使用した。 このセオドライトはロイがジェシー・ラムスデンに製造を依頼したもので、 これにより 英国の主要三角測量 が開始した。


ロイ・グローブの大砲
英国の三角測量の最初の基準線
ハンプトン側の終点の目印

ロイが他界した時に、この事業の説明をした 哲学紀要 (The Philosophical Transactions of the Royal Society) に掲載予定の論文が完成しかけていた。


訳注


ハンプトンの位置
大ロンドン

ヒースローの位置
大ロンドン

ロイ・グロープの Google マップ

彼の残したもの (legacy)
科学

科学の進展と正確な数学の公式をロイが使用したことにより、現代的な 測地測量の道が開かれた。 彼の在職と仕事は、英国における、より古いおおよその地図と、より新しくより正確な地図 を結びつけるものである。 19 世紀初頭の数学の教科書には、彼が測量で 球面三角法を使用したことが、繰り返し引用されていた。 20 世紀初頭の現代的な測量と測地の技術書には、 現代的な職業の歴史的開始点としてロイの業績が含まれていた。

考古家

古代ローマ人がスコットランドに存在したことを示す ロイの地図や線画は直ちに信頼できるものとされ価値あるものと見なされた。 ローマの遺跡が後世の開発により破壊されている場合には、 彼の線画のみがそれが存在したことの信頼できる記録となった。

ロイは アントニヌスの長城の系統的な地図を作った最初の人であり、 遺跡の正確で詳細な線画を提供している。 これは 1764 年に手掛けたことである。


アントニヌスの長城のラフ城 (Rough Castle)
ウィリアム・ロイの 1755 年の描画

訳注

次のページの写真にラフ城が見えます。またこの写真の左手奥にアントニヌスの長城が見えます。

Rough Castle & The Antonine Wall Feature Page on Undiscovered Scotland
歴史の業績

彼の歴史に関しての唯一つの本である「英国における古代ローマの軍事遺跡」(Military Antiquities of the Romans in Britain) は評価が分かれている。 彼の線画と地図はいまだに価値のある研究源として高く評価されている。 しかしながら、歴史に関しての学術的議論は価値がないものと広く受け止められている。 もっとも、おおまかには、これは彼自身の落ち度によるものではない。 これは偽の欺瞞である『ブリテン地誌』(De Situ Britanniae) が 本物であると信じたことによっており、 これは彼が同世代の人たちの大多数と分かち合っていた考えである。 その結果ロイは 欺瞞に語られている歴史と両立するように、彼の観点を調節し、 その結果彼自身の結論に確かな根拠がなくなったのである。 ロイの研究の多くが、 『ブリテン地誌』(De Situ Britanniae) に叙述されているスコットランドの仮想の旅行を 追跡することに没頭していた。

ロイの少なからぬ才能が部分的にせよ浪費されたことは悲劇である。 彼は一生を通じて、スコットランドの歴史に興味を持ち続け、 彼の技術的な能力と科学の知識が、 知識も理解もほとんどない歴史の領域に情報提供できる比類ない立場を、彼に与えていたのである。 スコットランドの歴史の喪失は、スコットランドの歴史家を嘆かせている。 『ケルト時代のスコットランド』(Celtic Scotland) の序文において、 Skene は『ブリテン地誌』に基づいた歴史書に反対を唱え、これにはロイのものが含まれていた。 しかし、ロイのみに関しては更に 『.... ロイ将軍の価値ある本は恐らくはもっと残念なことである。....』と付け加えている。

伝記に関しての些細な注意

他界するまでにロイは有名で重要な人物となっていたが、 彼の軍歴に関しての些細な点で、彼に関しての後世の記事に多くの間違いがある。 ロイが若く、軍籍にない助手で、測量技師でしかないにもかかわらず、 これを誇大にする傾向がある。 この中には 1793 年の追悼記事があり、 これによると彼は 1746 年に砲兵隊大佐 (Colonel of Artillery) としているが、実際は彼はその時 20 才の測量技師で、軍隊の委託を受けていたわけでなく、 また砲兵隊と関連を持ったことがなかった。 1885 年の西スコットランドの本には ロイの人生を記した章があり、ここでは彼を英国陸軍の大佐としており、 1747 年に司令官から高地地方の地図作りの仕事を委託されたとしている。 作成された地図の技術的功績がロイによる貢献とすることは正しいが、 彼は実の所、主計総監代理であった 中佐の「軍籍にない助手」でしかなかった。 カールーク教区の歴史と人々に関しての 1874 年の本ではロイ自身を主計総監代理としている。

砲兵隊の記述された歴史にも、些細な間違いがあり、 ロイが 1747 年の直接の上司の甥であるとして、 彼を中尉としている。 ロイはデービッド・ワトソンの血縁ではなく、ましてや、その時軍隊に属していなかった。 著者はデービッド・ダンダス (David Dundas) と混同しており、 ダンダスはワトソンの姉妹の子息で、1752 年に叔父に合流した。

著作目録の一部

ロイは例外的にきちんとした、有能な製図者であり、 彼自身の測量結果を地図にしたことは無論のこと、 他人の測量結果も地図にしている。

大英博物館にあるもの

1732 年から 1766 年の間の地図と見取り図


訳注

以下、Google マップに地名が見えるもの。 上の地名の中に関連する地名 (例えば ... ロード) があるものがあります。 これは現在の行政区ではないと思われ、場所の特定が困難なので以下に含めていません。

  1. カロデンの Google マップ
  2. ダルジンロスの Google マップ
  3. ニューロムニーの Google マップ
  4. ミルフォード・ヘブンの Google マップ
  5. ギルフォードの Google マップ
  6. ヒンドヘッドの Google マップ
  7. コッキングの Google マップ
  8. クロイドンの Google マップ
  9. チェイリーの Google マップ
  10. ドーチェスターの Google マップ
  11. ソールズベリーの Google マップ
  12. グロスターの Google マップ
  13. ペンブロークの Google マップ
出版物
訳注:測地学の歴史

このページの先頭でウィリアム・ロイが『新しい科学の発見や新たに登場した技術を英国の 測地測量に応用した人である』と しています。このことを詳しく書いてあるページがないようなので、 次のページの後半部を訳して、彼が何をしたのかを考えてみることにしましょう。

History of geodesy (測地学の歴史)

このページの冒頭には次のように書かれています。

geodesy (測地学) とは geodetics とも呼ばれ 地球の計測や表現を扱う科学の分野である。

そして、古代に地球が球体をしている考えが登場し、 地球の半径を求めた話が続きます。ずいぶんおもしろい話が続きますが、 今回は最後の部分のみ訳します。

読んでみればわかりますが、18 世紀前半には地球が南北方向に扁平な楕円面であることと地球の扁平率が 確立しています。従ってロイは 英国の主要三角測量を手掛けるに当たり、 地球が回転楕円面であることを組み込んだのだと思われます。 恐らくこの理由からロイが 20 世紀初頭まで、測量と測地に影響を与え、 20 世紀初頭にもっと精密な地球の数理モデルが登場してロイの影響が薄れたのではないかと 思われます。

あとで気が付いたのですが、地球が回転楕円面でその扁平率を実際に測量したのはフランスなので、 これを地図作成に最初に応用したのはフランス人で、 カッシーニ地図 (フランスの地図) がこれに該当するのではないかと思うようになりました。 但し地図の縮尺は 1:86400 です。それらしいことが French cartography - Wikipediaに書いてあるのですが、はっきりしたことが書いてない。 どこかに書いてあると思うのだが、恐らくフランス語になるので検索をすることが私にはちょっと無理。

近代初期

望遠鏡とセオドライトの発明と対数表の進展により、 正確な三角測量と角度の計測が可能となった。

ヨーロッパ

ジャン・ピカールは 1699 年 - 1670 年に始めて現代的な子午線の円弧の計測をした。 彼は基準線を木の棒で、角度の計測には望遠鏡を使用し、 対数を使用して計算した。 後に ジャック・カッシーニは ピカールの円弧を拡張し、北は ダンケルクまで、南はスペインとの国境まで拡張した。 カッシーニは円弧の計測を 2 つに分け、 1 つはパリから北の部分、もう一つはパリから南の部分とした。 円弧の長さから 1度の長さを計算すると、 北の部分の 1 度の長さが、南の部分よりも短かった。

この結果は、もし正しければ地球は球ではなく、 南北に長い (卵型をした) 楕円面であり、 これは アイザック・ニュートン クリスティアーン・ホイヘンスの計算に矛盾することになった。 ニュートンの重力の理論から地球は南北に扁平な回転楕円面であり、 扁平率は 1:230 であることが予測されていた。

訳注
回転楕円面の扁平率は次のように表記されることがある。 楕円の長半径を a、短半径を b とするとき
扁平率 = (a - b):a
以上は 扁平率からの引用。

上がカッシーニの楕円面、下がホイヘンスの理論的な楕円面

この問題は地球上の何箇所かで (南北方向の) 距離と鉛直線の成す角度を計測することにより 決着を付けることができる。 南北方向に扁平な地球では、1 度に対応する子午線の長さは 極に近づけば大きくなるからである。

フランスの科学アカデミーは 2 つの探検隊を派遣した。 ピエール・ルイ・モーペルテュイが率いる探検隊 (1736 年 - 1737 年) は トルネ谷 (のできる限り北方) に派遣された。 ピエール・ブーゲの率いる第 2 の探検隊は 赤道近くの現在の エクアドルに派遣された (1735 年 - 1744 年)。

計測の結果、決定的に示されたことは、地球が扁平で、扁平率が 1:210 であることであった。 かくして、地球の真の形の近似は、球に代わり、南北方向に扁平な回転楕円面となったのである。

アジアとアメリカ

19 世紀のインドの 大三角測量(Great Trigonometric Survey) において ジョージ・エベレストが気がついたように、 南アメリカで 鉛直線は大きな山脈の方向に引きずらる傾向にあることに ブーゲが気が付いた。 これは、大量の岩石による引力の影響である。 鉛直線は至る所で平均海面の理想表面 (すなわち ジオイド) に垂直であるため、 地球の形は回転楕円面よりも不規則となる。 従って、 地球の形状を研究する科学において、 ジオイド起伏 (undulation of the geoid) が次の重要な仕事となるのである。

19 世紀

19 世紀後半には 国際測地学中央事務局 (Zentralbüro für die Internationale Erdmessung) が オーストラリア・ハンガリーとドイツにより設立された。 最も重要な目的の一つが国際的な楕円面と重力公式を得ることであり、 これはヨーロッパのみに最適なものでなく、全世界に最適なものであるべきであった。 中央事務局 (Zentralbüro) は 国際測地学協会 (IAG) や 国際測地学・地球物理学連合 (IUGU) の前身であり、後者は 1919 年に設立されている。

最も意味のある理論はドイツの測地学者である フリードリッヒ・ロバート・ヘルメルト による有名な 2 冊の本から得られるものである:

Die mathematischen und physikalischen theorieen der höheren geodäsie, 巻 1 (1880 年), 巻 2 (1884 年) (高等測地学の数理物理学理論)

またヘルメルトは 1906 年に始めてグローバル楕円面を得た、 この精度は 100 m であった (これは地球の半径の 0.002 パーセント)。 米国の測地学者である ジョン・フィルモア・ヘイフォードは 大陸間 アイソスタシー に基づくグローバル楕円面を 1910 年までに得ている。精度は 200 m であった。 これは IUGG により 「1924 年国際楕円面」として採用された。