Fotogrametryczna rekonstrukcja Wieży Władysławowskiej Zamku Królewskiego w Warszawie

Mieczysław Godlewski, Teresa

Kanclerz

Fotogrametryczna rekonstrukcja

Wieży Władysławowskiej Zamku

Królewskiego w Warszawie

Ochrona Zabytków 26/1 (100), 57-62

KOMUNIKATY, DYSKUSJE

M IE C Z Y S Ł A W G O D L E W S K I T E R E S A K A N C L E R Z

FOTOGRAMETRYCZNA REKONSTRUKCJA WIEŻY WŁADYSŁAWOWSKIEJ ZAMKU KRÓLEWSKIEGO W WARSZAWIE

Podjęcie pełnej re k o n stru k c ji nie istniejącego obiektu architektonicznego przede w szystkim w ym aga zebrania ja k najw iększej ilości m a te ria ­ łu dokum entacyjnego, pozw alającego na w iern e odtw orzenie całości obiek tu i każdego szczegółu. W m ateriale ty m niezw ykle cenną pozycję sta ­ nowią zdjęcia fotograficzne re je s tru ją c e sta n ba­ danego obiektu w dany m okresie.

Zachow ał się bogaty i ró żnorodny zbiór m a te ria ­ łów fotograficznych dotyczących Z am ku K ró le ­ w skiego w W arszaw ie. P racow nia „Z am ek” (PKZ) przy stęp u jąc do sporządzenia do k u m en ­ tac ji projektow ej odbudow y Z am ku K ró lew ­ skiego, posłużyła się ow ym i m ate ria ła m i przy w y k o rzystaniu w ielu m ożliwości jak im i dyspo­ n u je obecnie n auka i technika, m iędzy innym i p rzy zastosow aniu m etody fo to g ram etry cznej. F o to g ram etria zajm u je się odtw arzaniem k ształ­ tu i w ielkości obiektów na podstaw ie ich zdjęć, k tó re pozw alają w w a ru n k a ch k am eraln y ch zbudow ać m odel p rz e strz e n n y danego obiektu (model stereoskopow y). P odstaw ow ym w a ru n ­ kiem otrzym ania m odelu przestrzenn ego jest w yk on anie dw óch zdjęć tego sam ego elem en tu z dw óch stanow isk a p a ra tu , p rzy czym odleg­ łość m iędzy stanow iskam i a p a ra tu fo to g rafu ją­ cego (fototeodolit) w ynosi od 1/4 do 1/10 od­ ległości fotografow ania. Odległość stanow isk (baza) je st zazwyczaj rów noległa do płaszczyz­ n y danego obiektu, a jej w arto ść m etry czna stano w i najczęściej elem ent w yjściow y dla obli­ czenia w spółrzędnych p rzestrzen n y ch (uzyska­ n ie m odelu). F oto g ram etry czn y m odel p rze­ strz e n n y obiektu m ożem y uzyskać w dowolnej sk a li drogą analityczną lu b analogow ą.

M ając do dyspozycji arch iw aln e zdjęcia foto­ g raficzn e oraz w y k o rzy stu jąc m ożliw ości anali­ ty cz n e tw orzenia m odeli p rzestrzen n y ch na in ­ stru m en c ie fo to g ram etry czny m stereo p lan ig ra-

fie (in stru m en t te n um ożliw ia graficzne opraco­

w anie obiektu w rzucie p ro stok ątny m na płasz­ czyznę w żądanej skali oraz sczytanie w spół­ rzędnych punktów w p rzy ję ty m układzie z do­ kładnością opracow ania num erycznego) zbudo­ w ano m odel analogow y W ieży W ładysław ow - skiej Zam ku K rólew skiego.

Ze zbioru zachow anych zdjęć W ieży W ładysła- w ow skiej dla utw orzenia jej m odelu p rze strz e n ­ nego w ybrano dw ie fotografie: jed n ą z r. 1915 (il. 1) drug ą z r. 1924 (il. 2) obie w ykonane od stro n y dziedzińca. Biorąc za podstaw ę owe fo­ tografie w ykonano n astęp u jące operacje tec h ­

niczne:

1. W yznaczenie p u n k tu głównego każdego z obu zdjęć; p u n k t głów ny zdjęcia jest to rz u t prosto­ k ą tn y środka rzutów na płaszczyznę fotografii (w opracow aniach foto gram etry czny ch używ a się kam er, w k tó ry ch p u n k t głów ny w yznaczo­ ny je st z przecięcia łącznic odpow iednich znacz­ ków tzw. tłow ych). W naszym p rzy p adk u p rzy ­ jęto, że zdjęcia W ieży W ładysław ow skiej w y­ konane były przy pionow ym położeniu kliszy. P u n k t głów ny w yznaczono na podstaw ie p e r­ spektyw icznych linii zbiegu m etodą analityczną, co jednocześnie dało wysokość położenia stan o­ wiska, z jakiego było w ykonane. O trzym aliśm y rów nież przypuszczalne m iejsce fotografow ania dla obu użyty ch p rzy opracow aniu zdjęć. Dla zdjęcia z r. 1915 była to g a le ry jk a W ieży Zyg- m untow skiej, a dla zdjęcia z r. 1924 okno 1 pię­ tra praw ego skrzydła, obok W ieży Z ygm untow - skiej. O kreślenie m iejsca fotografow ania upew ­ niło nas o m ożliwości uzyskania m odelu p rze­ strzennego z w y b ra n y c h zdjęć (znalezienie bazy).

2. Obliczenie odległości obrazu kam er fotogra­ ficznych, za pom ocą k tó ry ch zostały w ykonane zdjęcia. Odległość obrazu k a m e r fotogram e­ try czn y ch odfotografow ana jest bezpośrednio na zdjęciu. W naszym przy p ad k u — w yko rzy stan ia arch iw aln y ch zdjęć am atorskich, m usieliśm y analitycznie obliczyć odległości obrazu. M ając

L Zfo Z r a m e t r Z ^ i

« Ä

Ä

S

-2. / Z a m e k K r ó le w s k i w W a r s z a w ie , W ie ż a W ła d y s ła w o w s k a , z d ję c ie z r. 1924 (neg. a rch . I . S . 10083), k tó r e p o słu ży ło do fo to g r a m e tr y c z n e j r e k o n s tr u k c j i o b ie k tu

2. W a r s a w ’s R o y a l C a stle , th e K in g L a d is la u s I V ’s T o w e r ; a p h o to g r a p h t a k e n in 1924 th a t w a s u s e d fo r p h o to g r a m - m e z tr ic r e c o n s tr u c tio n o f o b je c t

3. Z a m e k K r ó le w s k i w W a r s z a w ie , W ie ż a W ła d y s ła w o w s k a , fo to g r a m e tr y c z n a r e k o n s tr u k c ja e le w a c ji; d o ­ k ła d n o ś ć o p ra c o w a n ia z a w a r ta w g r a n ic a c h 1— 2 c m

3. W a r s a w ’s R o y a l C a stle, th e K in g L a d is la u s I V ’s T o w e r ; a p h o to g r a m m e tr ic r e c o n s tr u c tio n o f e le v a tio n w i t h a n a c c u ra c y o f m e a s u r e m e n ts w it h i n th e ra n g e o f 1— 2 c m

określone m iejsca w yznaczono odległości foto­ grafow ania (stanowisko a p a ra tu fotograficznego i płaszczyzna W ieży W ładysław ow skiej) oraz znając w y m iar tere n o w y W ieży (od poziom u te re n u do podgzym sia) zm ierzono długość ty ch sam ych odcinków na zdjęciach, z dokładnością 0,005 m m (pom iaru dokonano na stekom etrze). Z w artości: d = odległość fotografow ania, H = = w ielkość odcinka w ysokości W ieży W łady­ sław ow skiej w edług in w en tary zacji, h = zm ie­ rzony odcinek na zdjęciu, obliczono w łaściw ą odległość o brazu (f):

, _ d x h j - H

Dla zdjęcia z r. 1915 otrzym ano odległość obrazu / = 210 m m, dla zdjęcia z r. 1924 / = 205 m m. In stru m e n t fo to g ram etry czn y będący w posia­ d aniu pracow ni pozw ala n a opracow anie zdjęć z odległości obrazu 195 m m. Spowodowało to konieczność przefotografow ania arch iw aln y ch n egatyw ów na p ły ty fotograficzne, zm niejsza­ jąc obraz obiektu tak , aby uzyskać obraz w łaś­ ciw y dla k a m e ry fotograficznej o odległości obrazu ró w n ej 195 m m.

3. U zyskanie ry su n k u elew acji W ieży W łady­ sław ow skiej. Om ówione w poprzednich p u n k ­ tac h czynności stan o w iły w zasadzie etap p rz y ­ gotow aw czy. W łaściw y proces opracow ania roz­ począł się w m om encie założenia do nośników ste re o p la n ig ra fu klisz fotograficznych spełnia­ jących w a ru n k i fotog ram etryczn e. W ykonano w zajem ną bezw zględną o rien tację zdjęć za po­ m ocą zn an y ch m etod fo togram etrycznych. N a­ stępn ie doprow adzono o trzy m an y m odel do żą­ danej skali opracow ania (1 : 50) i przystąpiono do graficznego opracow ania elew acji W ieży, u zy sk u jąc ry su n e k elew acji za pom ocą koordy- n a to g ra fu p rzejm u jącego w szystkie ru c h y w y­ konyw ane na stereop lan igrafie.

O trzy m a n y ry su n e k kresk o w y W ieży W łady­ sław ow skiej je s t w ie rn y m odtw orzeniem jej k sz ta łtu zew nętrznego i w ielkości w p rzy ję te j skali opracow ania, u w aru n k o w an ej zresztą po­ siadan y m i m a te ria ła m i fotograficznym i (il. 3).

Udało się odczytać w iele istotnych elem entów w y stro ju architektonicznego, ja k układ opasek okiennych, wysokości poszczególnych fra g m en ­ tów gzym sow ań, w ysięg lu k a rn y i inne. Roz- rysow any został rów nież p o rtal w ejściow y W ie­ ży, m im o że na jed n y m ze zdjęć jest on n ie ­ widoczny; opracow ano go m onokularnie (na podstaw ie jednego zdjęcia).

U zyskanie m odelu p rzestrzennego na stereo p la- nografie pozwoliło dokładnie w yznaczyć w spół­ rzędne p rzestrzenn e dow olnej liczby p u n k tó w w p rzy ję ty m układzie — w efekcie uzyskano linię p rze k ro ju pionowego ściany zew nętrznej oraz w artości m etry czn e poszczególnych ele­ m entów w płaszczyznach pionow ej i poziom ych. P rzykładem w yznaczenia dow olnej liczby w spółrzędnych p u nktów je st opracow anie k rz y ­ w izny h ełm u W ieży.

P ró ba w y ko rzy stan ia m etody foto g ram etry cz­ nej p rzy re k o n stru k c ji Z am ku K rólew skiego w W arszaw ie dokonana na p rzykładzie W ieży W ładysław ow skiej w ykazała dużą przydatność tej m etody. Obecnie P racow nia F o to g ra m e try ­ czna W arszaw skiego P rzedsiębiorstw a G eode­ zyjnego p rzy stąpiła do opracow ania h ełm u W ie­ ży Z ygm untow skiej Z am ku K rólew skiego oraz bada m ożliwości w y k o rzy stan ia arch iw aln y ch m ateriałów fotograficznych dotyczących w n ę trz zam kow ych dla zastosow ania, opisanej fo to g ra­ m etry czn ej m etody rek o n stru k cji.

O pracow anie W ieży W ładysław ow skiej w y k o ­ nano w W arszaw skim P rzedsiębiorstw ie G eode­ zyjn ym w P raco w ni F oto gram etry cznej: o p ra ­ cow anie analogow e — m gr inż. M ieczysław G odlew ski i m g r inż. Z ygm u n t Podgórski, o p ra ­ cow anie k am eraln e — m gr inż. T eresa K an c­ lerz. m g r in ż. M ie c z y sła w G o d le w sk i m g r in ż. T e re s a K a n c le rz P r a c o w n ia F o to g r a m e tr y c z n a W a rs z a w s k ie P rz e d s ię b io r s tw o G e o d e z y jn e W a rs z a w a

T H E PHOTO G R AM M ETRIC METHOD U SED FOR R EC O N ST R U C T IO N O F THE K IN G L A D IS L A U S IV ’s TOW ER IN W A R SA W ’S R OY AL C ASTLE

A re c o n s tr u c tio n o f t h e n o t e x is tin g a r c h i te c tu r a l o b je c t r e q u i r e s th a t , a b o v e th e a ll, th e g r e a te s t p o s s ib le n u m ­ b e r o f i l lu s tr a t iv e m a t e r i a l b e c o lle c te d a llo w in g to re p r o d u c e th e w h o le a n d its m o s t fin e d e ta ils . W h ile s t a r ti n g th e w o rk on t h e d e sig n d o c u m e n ta tio n fo r t h e R o y a l C a s tle to r e c o n s tr u c t th e K in g L a d is la u s IV ’s T o w e r th e a u th o r s o f th e p r e s e n t a p p lie d th e p h o to - g r a m m e tr ic m e th o d . A s is w id e ly k n o w n i t is th e p h o to g r a m m e tr y t h a t m a k e s i t p o s s ib le to re p r o d u c e b o th s h a p e a n d size of a n a r c h i te c tu r a l o b je c t b a s in g on p h o to g r a p h s a llo w ­ in g to b u ild th e s te re o s c o p ic m o d e l o f a g iv e n solid. T h e b a s ic f e a t u r e e n a b lin g to a c h ie v e th e s p a tia l m o d e l c o n s is ts in ta k in g tw o p h o to g r a p h s o f th e sa m e o b je c t fr o m th e tw o d if f e r e n t p o in ts p ro v id e d , h o w e v e r, t h a t th e d is ta n c e b e tw e e n th e s e tw o s ta tio n s of c a m e r a (p h o to th e o d o lite ) m u s t a m o u n t to 1/4 u p to 1/10 of t h a t b e tw e e n th e s ta tio n s a n d th e o b je c t p h o to g r a p h e d . T h e lin e on w h ic h in a g iv e n p o in t (base) is p la c e d t h e c a m e r a in m o s t in s ta n c e s is o n e p a r a l le l to th e fr o n t p la n e of th e o b je c t w h e r e a s th e d is ta n c e in m e tr e s u s u a lly c o n s titu te s a b a s ic e le m e n t fo r m e a s u r ­ in g o f s p a tia l c o - o r d in a te s t h a t in t u r n m a k e i t p o s s ib le to p r e p a r e a s p a tia l m o d el. T h e a b o v e p h o to g r a m m e tr ic m o d e l o f a n o b je c t c a n b e a c h ie v e d in a n y sc a le b o th b y a n a ly tic m e th o d a n d t h a t u s in g s p e c ia l c o m p u ta tio n s m a d e o n th e p u n c h e d ta p e m a c h in e .

O n th e b a sis of a r c h i v a l p h o to g r a p h s a n d m a k in g th e u se of p o s s ib ilitie s to p r e p a r e th e s p a tia l m o d els a n a n a lo g m o d e l w a s b u ilt o f t h e K in g L a d is la u s IV ’s T o w e r fo r m in g a p a r t of W a r s a w ’s R o y a l C astle. A f te r th e s e ttin g of p r in c ip a l p o in t o f im a g e a n d c a lc u la tin g th e d is ta n c e s b e tw e e n c a m e ra s a n d th e o b je c t it b e ­ c a m e p o ss ib le to p r e p a r e a lin e a r d ra w in g of th e to w e r c o n s titu tin g a t r u e r e p r e s e n ta tio n of e x te r n a l fo rm s a n d m e a s u r e m e n ts w h ic h a re in a c c o rd a n c e w ith th e a d o p te d scale o f th e w h o le e la b o r a tio n . T h is h ig h p re c is io n lin e a r d ra w in g p e r m it te d to fin d a n u m b e r o f im p o r t a n t a r c h ite c t u r a l d e ta ils a s, fo r in s ta n c e , th e s itu a tio n s o f b a c k h a n d s , th e .h e ig h ts of c o rn ic e s o r th e p r o je c tio n o f lu c a rn e . T h e p h o to g r a m m e tr ic r e p r e s e n ­ ta t io n of th e K in g L a d is la u s IV ’s T o w e r h a s p ro v e d b o th h ig h d e g re e of a p p lic a b ility a n d u s e fu le n e s s of t h a t m e th o d w h e n u se d fo r r e b u ild in g o f a r c h ite c tu r a l o b je c ts. T h e P h o to g r a m m e tric S e c tio n of W a rs a w G e o d e tic M e a s u re m e n t C o m p a n y h a s a lr e a d y u n d e r ­ ta k e n th e p h o to g r a m m e tr ic r e c o n s tr u c tio n of th e dom e o n ce c o v e rin g th e C a s tle ’s m a in , i.e. th e K in g Sigis- m u n d u s ’ T o w e r.

W Ł O D Z IM IE R Z B A B IU K J U R I J K O L A D A

ODKRYCIE MALOWIDEŁ ŚCIENNYCH W CERKWI „SPA SA NA BIERIESTOWIE” W KIJOWIE

W K ijow ie dużo je st zabytków architekton icz­ n ych o w ysokiej w arto ści arty sty c z n e j, a w śród nich na szczególną uw agę zasługuje klasztor „K ijow sko-Pieczerska Ł a w ra ” , założony w r. 1051 przez księcia kijow skiego Jaro sław a M ąd­ rego, syna W łodzim ierza W ielkiego. K lasztor ten usytuow ano na w ysokim brzegu D niepru, strom o opadającym ku rzece i otoczono d rew - niano-ziem nym i um ocnieniam i. U schyłku w ie­ ku XI lub w początkach następnego stulecia te re n wokół k lasztoru zabudow ano k am ien ny­ mi budow lam i. W r. 1073 zbudow ano m iędzy innym i sobór „U spieński” (p.w. Zaśnięcia M at­ ki Boskiej), o w n ę trz u bogato ozdobionym fres­ kam i i m ozaiką. N iestety obiekt te n został zni­ szczony przez Niem ców w 1943 r.; ocalał jed y ­ nie frag m en t fasad y z jed n ą kopułą. Na prze­ trw ały c h frag m en tach m u ru zachow ały się m iejscam i X I-w ieczne m alow idła ścienne. Na przełom ie w iek u X I/X II obok klaszto ru zbu­ dow ana została cerkiew „Spasa na B ieriesto- w ie ” (p.w. Zbaw iciela). W ieś B ieriestow o w X w. była rezy d en cją księcia W łodzim ierza W ielkiego, a podziem ia w zniesionej później c e r­ kwi stały się m iejscem w iecznego spoczynku książąt kijow skich. Na p rzy k ła d do dziś zacho­ w ał się tu grobow iec księcia Jerzego D ołgoru- kiego (+1157), założyciela M oskwy. W X III w. podczas najazdów tatarsko-m o n go lsk ich cerkiew p.w. Zbaw iciela została p raw ie całkow icie zbu­ rzona. Do dziś z pierw otnego założenia w znie­ sionego na planie krzyża, o sklepieniu w sp ar­ ty m na 6 słupach, zachow ała się jed y n ie p artia zachodnia budow li sa k ra ln ej z obszernym n

ar-teksem , którego ściany p o kry te były X II-w ie- cznym freskiem . W połowie X V li w. cerkiew przebudow ano, wznosząc 5 now ych kopuł, zaś w n ętrze ozdobiono m alow idłam i w ykonanym i przez m ala rz y greckich. F resk ten w yróżnia się m istrzostw em w ykonania, oraz świeżością i in ­ tensyw nością barw . W latach 1813— 1814 do św iąty n i dobudow ano dzwonnicę z w ysoką igli­ cą. T aka sylw etka architektoniczna zachow ała się do dziś.

Pierw sze prace restau rato rsk o-k o nserw atorskie przy cerk w i p.w. Zbaw iciela podjęto w latach 1909— 1914. N atrafiono wówczas pod kopułą na fra g m e n t X V II-w iecznego fresk u Anioł z sferą

w ręce, k tó ry reprodukow ano w licznych fa ­

chow ych publik acjach. Ówcześni konserw ato­ rzy przep row ad zili w iele sondażow ych badań w dolnej p a rtii sta re j k ru ch ty , nie dały one je d ­ n a k żadnych rezultatów .

W r. 1926 rozpoczęto ponownie prace konser­ w ato rsk ie na tere n ie „ Ł a w ry ”, lecz przerw ał je w y bu ch II w o jn y św iatow ej. Po w ojnie podję­ to akcję zabezpieczającą i odbudowę uszkodzo­ n y ch zabytków . K o lejny etap prac — to rok 1970, gd y na zachodniej ścianie cerkw i w tra k ­ cie p rac rem on tow y ch pod w arstw ą zapraw y w ap ien n ej o dkryto polichrom ię z X II w. Son­ daż przeprow adzili wysoko kw alifikow ani kon­ serw ato rzy : W. B abiuk, G. Czestniejczy i A. M aram polski. O dsłonięto ciem noczerwone tło szerokości 7 cm obram ione białą bordiurą sze­ rokości 1 cm, a n astęp nie tło granatow e, zielo­ ne, żółte i szare. S tan o dkrytych fragm entów