Ce este topografia?

EGIPTENII îi numeau „cei ce-ntind frânghii“. Cine erau aceştia? În antichitate, ei alcătuiau o breaslă care se ocupa cu marcarea parcelelor de teren cu ajutorul unor ţăruşi. În fiecare an, ei marcau din nou terenurile după ce apele fluviului Nil inundau malurile, pentru a putea fi percepute taxele cerute de lege. Aceşti oameni au fost precursorii specialiştilor de azi numiţi topografi.

Topografii zilelor noastre pot fi văzuţi frecvent de-a lungul şoselelor şi pe şantierele de construcţii. Poate că v-aţi pus întrebarea: Dar ce este, mai exact, topografia?

„Topografia are două ramuri principale de activitate“, se arată în lucrarea Science and Technology Illustrated. Acestea sunt: „1) măsurarea elementelor existente, înregistrarea poziţiei lor şi utilizarea datelor pentru a executa o hartă sau o descriere; şi 2) operaţia inversă, adică stabilirea unor repere pentru a marca limitele sau a ajuta la executarea unei construcţii plecând de la un astfel de plan sau de descriere. Topografia determină, sau marchează, poziţia punctelor de pe suprafaţa terestră, din subteran sau chiar de deasupra ei“.

Istoria topografiei

Conform dovezilor, primul teren delimitat a fost grădina Edenului. Biblia arată, apoi, că în Israel existau topografi care stabileau proprietăţile şi hotarele terenurilor. Iată ce citim în Proverbele 22:28: „Nu muta hotarul cel vechi, pe care l-au aşezat părinţii tăi“. Romanii aveau chiar un zeu numit Terminus, care stăpânea asupra hotarelor şi al cărui simbol era o piatră de hotar.

Apeductele şi drumurile făcute de romani, dintre care multe pot fi admirate chiar şi în zilele noastre, constituie o mărturie a uluitoarelor lor realizări în domeniul topografiei. Deşi aveau la dispoziţie puţine instrumente, primii topografi au realizat lucruri deosebite. Cam prin anul 200 î.e.n., Eratostene, astronom, matematician şi geograf grec, a calculat circumferinţa pământului.

În jurul anului 62 e.n., în cartea sa Dioptra, Hero, sau Heron, din Alexandria, a demonstrat cum se poate aplica în topografie geometria, care înseamnă literalmente „măsurarea pământului“. Iar în perioada 140–160 e.n., Claudiu Ptolemeu, aplicând metoda enunţată de Hiparh, a întocmit o listă cu aproximativ 8 000 de locuri de pe glob cunoscute la vremea aceea, precizând latitudinea şi longitudinea la care se găseau ele.

Prin secolul al XVIII-lea, familia Cassini a reuşit să realizeze pe parcursul a patru generaţii primul studiu topografic naţional al Franţei şi a întocmit harta La Carte de Cassini. Cartea The Shape of the World arată că „Franţa se afla pe primul loc în domeniul cartografiei ştiinţifice; urma Marea Britanie, după care foarte aproape veneau imperiul austriac şi cel german. În restul Europei, studiile topografice naţionale au devenit cunoscute în primele decenii ale secolului al XIX-lea“. În afara Europei putem aminti Marele studiu trigonometric de topografie al Indiei efectuat în 1817 cu scopul de a se termina trasarea hărţii Indiei. Studiul a fost  condus de George Everest, cel care a dat numele său celui mai înalt munte din lume.

Condiţiile în care au lucrat aceşti primi topografi nu erau în nici un caz ideale. Historical Records of the Survey of India dezvăluie că, până prin anul 1861, echipa de topografi a fost chinuită des de friguri şi se spune că doar 1 din 70 s-a întors acasă în Anglia. Ceilalţi topografi au fost victimele atacurilor animalelor sălbatice sau au fost la un pas de a muri de foame. Dar, chiar şi în aceste condiţii, oamenii erau atraşi de munca pe teren şi de independenţa pe care o oferea ea.

Un grup de indieni cunoscuţi sub numele de pandiţi au ajuns renumiţi în istorie datorită fascinantei munci pe care au efectuat-o în Nepal şi Tibet. Întrucât în urma unor decrete şi tratate cetăţenii străini nu mai puteau intra în aceste ţări, topografii s-au deghizat în lama, adică în preoţi budişti, şi au reuşit astfel să pătrundă aici. Ei au fost pregătiţi pentru această muncă sub acoperire, toţi fiind instruiţi să meargă într-un anume ritm ca să facă exact 2 000 de paşi la o milă (1,6 kilometri). Ei foloseau un rozariu de 100 de mărgele pentru a ţine socoteala paşilor şi a calcula distanţa.

Mulţi oameni, printre care îi amintim pe foştii preşedinţi americani Washington, Jefferson şi Lincoln, s-au ocupat într-o oarecare măsură cu lucrări topografice. Unii chiar afirmă că succesul lui Lincoln în politică s-a datorat, în parte, lucrărilor sale de topografie, care l-au făcut să stea mult în preajma conaţionalilor săi.

Topografia azi

În prezent, lucrările care se fac de obicei în domeniul topografiei pot fi clasificate în trei categorii. Mai întâi se execută lucrări de cadastru, prin care se stabilesc limitele unei proprietăţi funciare şi elementele juridice privitoare la aceasta. Când un teren trebuie împărţit pentru a se construi pe el locuinţe sau când guvernul doreşte să se stabilească locul pe unde vor trece noi străzi, şosele sau autostrăzi, se apelează la topografi, care vor împărţi terenul sau vor trasa planurile legale.

Un alt tip de lucrări sunt cele topografice. Aici intră măsurarea şi determinarea suprafeţei, a formei şi a înclinaţiei parcelei de teren, precum şi poziţia drumurilor, a gardurilor, a arborilor, a clădirilor existente, a utilităţilor etc. Inginerii civili, arhitecţii, inginerii care proiectează structura şi alţi specialişti folosesc în proiectele lor aceste poziţii exacte ale elementelor de pe terenul pe care urmează să se construiască ceva sau în împrejurimile lui. Informaţiile topografice îi ajută să execute planuri în funcţie de elementele existente, pe care le includ în proiectele lor.

Când proiectele, planurile, aprobările şi alte lucruri necesare pentru începerea unei construcţii sunt gata, mai rămâne de indicat poziţia exactă a fiecărui element de pe teren. Când se ajunge la această etapă, un trecător va vedea, de obicei, desfăşurându-se un al treilea tip de lucrări, şi anume lucrările de amplasament. Topografii indică pentru muncitorii constructori poziţia tuturor punctelor importante, întind sforile sau cablurile între anumite puncte şi fixează reperele de nivelment. Ei se asigură astfel că toate utilităţile, drumurile şi alte elemente sunt poziţionate exact pe locul indicat în planurile întocmite.

Planurile topografice executate la scară mică, ce necesită măsurători de până la 19 kilometri, se numesc planuri topografice plane. Cele efectuate însă  la scară mare necesită lucrări geodezice, care iau în considerare curbura pământului. De obicei, în acest caz se foloseşte reţeaua geodezică naţională, care include şi liniile de longitudine şi latitudine. * Acest tip de lucrări se execută cu o precizie deosebit de mare.

Topografia modernă a început să folosească şi anumiţi sateliţi aparţinând sistemelor globale de poziţionare. Dispunând de instrumente portabile, topografii pot acum localiza rapid şi cu mare precizie poziţia elementelor de pe suprafaţa pământului. S-ar putea să fim mai puţin familiarizaţi cu celelalte tipuri de lucrări din acest domeniu, printre care amintim lucrările de fotogrammetrie, când terenul respectiv este fotografiat cu ajutorul unor camere speciale montate pe sateliţi, şi lucrările hidrografice, când se delimitează ţărmurile şi se stabileşte adâncimea râurilor, a lacurilor, a oceanelor şi a altor cursuri de apă, precum şi terenul pe care se întind ele.

Cât de importantă este pentru noi

De exemplu, Podul Golden Gate, din California (SUA), a fost dat în folosinţă în 1937. El a fost supus unui nou studiu topografic în 1991 pentru a se înregistra poziţia lui exactă. În cazul în care va avea loc un cutremur de pământ, iar podul se va deplasa, se vor putea calcula acum tensiunile la care va fi supus podul şi se vor putea lua imediat măsuri de remediere, pentru ca structura să fie stabilă, iar traficul public să se desfăşoare în siguranţă. Referindu-ne la un proiect mai mic putem aminti o staţiune de schi din Vermont care a apelat la serviciile unei echipe de topografi pentru a îmbunătăţi siguranţa pistelor, astfel încât condiţiile de schiat să poată fi la standardele celor din staţiunile de renume mondial.

Mai mult decât atât, cu ajutorul datelor obţinute prin înregistrări satelitare se vor putea monitoriza modificările scoarţei terestre de pe teritoriul Chinei în speranţa reducerii impactului pe care îl au cutremurele asupra populaţiei din această ţară. * În plus, indiferent că e vorba de casa în care locuiţi, de şoselele şi drumurile pe care circulaţi cu maşina, de biroul unde lucraţi sau de şcoala unde învăţaţi, la construirea lor a participat, probabil, un topograf.

Munca topografilor ne influenţează viaţa într-un mod foarte concret. Fie că folosesc sfori, fie că folosesc sateliţi, ei caută întotdeauna să dea sens lumii noastre complicate şi să o ordoneze. Atâta vreme cât vom continua să construim şi vom încerca să aflăm cum e lumea de deasupra noastră şi de sub noi, vom avea, cu siguranţă, nevoie de topografi. Prin urmare, data viitoare când îi veţi vedea lucrând de-a lungul drumului, veţi înţelege ceva mai mult despre munca lor grea.

[Note de subsol]

[Chenarul/Fotografia de la pagina 22]

Instrumente de precizie

Instrument electronic de măsurare a lungimii — calculează distanţa cu ajutorul unui fascicul electronic sau al unui semnal sub formă de impulsuri care este reflectat înapoi la instrument de nişte oglinzi speciale aflate în poziţia punctului ce trebuie localizat.

Teodolite şi tahimetre — un teodolit (la stânga) măsoară unghiuri şi are ataşat un microscop al cărui sistem de lentile, oglinzi interioare şi prisme îi permite să afişeze în interior rezultatul măsurării unghiurilor (mărit). Unele teodolite mult mai precise pot afişa unghiuri mici de până la o secundă sexagesimală, ceea ce înseamnă un cerc împărţit în 1 296 000 de părţi egale. Cu ajutorul tahimetrelor (la dreapta) se pot efectua măsurători electronice şi se pot înregistra datele strânse pe teren, inclusiv unghiuri, distanţe şi descrieri ale elementelor. Apoi, când se ajunge la birou, informaţiile sunt transferate pe calculator pentru a se face calcule şi a se executa desene şi planuri.

[Legenda fotografiei de la pagina 21]

Un nivelmetru ieşit din uz

[Legenda fotografiei de la pagina 21]

Egiptenii care „întindeau frânghii“ au fost precursorii topografilor din zilele noastre

[Provenienţa fotografiei]

Borromeo/Art Resource, NY