При постройке крупных сооружений, прокладке дорог, трубопроводов возникает необходимость предварительного изучения, описания и изображения местности на подробных картах - планах. Эту работу осуществляет топограф (от древнегреческих слов «топос» - место и «графо» - пишу, описываю). С течением времени приемы изучения и измерения земной поверхности совершенствовались, на помощь топографам пришла математика, техника, в частности оптика и радиоэлектроника.

Совокупность работ, в ходе которых создается подробная карта местности, называется топографической съемкой. Карта может составляться на основе фотоснимков местности с воздуха; при этом используются специальные приборы, позволяющие определить форму, размеры, положение объектов местности по измерениям их изображений на аэрофотоснимках (аэрофототопографическая съемка). Для получения наиболее подробных описаний местности используются различные методы измерений на поверхности земли - теодолитная, фототеодолитная (для съемки в горах) и так называемая мензульная съемка, о которой речь пойдет ниже.

Какие задачи стоят перед топографией? Четко, точно, подробно измерить и начертить, пользуясь специальными обозначениями, контуры данного участка местности, его рельеф с указанием высоты гор или холмов, глубины оврагов или низин, местоположения и точных очертаний озер, рек, болот, лесов, полей, лугов, дорог, иногда даже тропинок и отдельно стоящих деревьев. Иначе говоря, топографы изучают и измеряют земную поверхность и составляют настолько детальный оригинал ее карты, что по нему можно представить данную местность во всех подробностях, не видя ее.

Топографическая карта (план) отличается от других карт местности своим масштабом: если на географических картах в атласе в одном сантиметре изображают 50, 100 и 300 километров, то на топографической карте - всего полтора километра и менее. При достаточно крупном масштабе на карте можно показать отдельные дома, постройки, поля, отведенные под разные культуры, и т.д.

При таком изображении можно не учитывать кривизну Земли, поэтому топографическая карта обычно разделена не на параллели и меридианы сложной формы, а на квадраты, сторона которых соответствует, например, нескольким километрам или сотням метров. Такие крупномасштабные, подробные карты используются для инженерно-изыскательских работ при строительстве предприятий, зданий, поселков и новых городов, а также для организации землеустроительных работ. Без труда топографов невозможно выбрать наиболее выгодную трассу для проведения канала, железной дороги или трубопровода, выделить участок под водохранилище или строительство аэродрома, организовать лесопосадки или мелиоративные работы.

Содержание и условия труда топографов зависят от того, для каких целей создается топографическая карта или план местности. Обычно их работа делится на два различных по условиям труда периода: так называемый полевой, когда топографы выезжают на съемку той или иной территории, и камеральный, когда в кабинете обрабатываются материалы, полученные в результате измерений на местности.

Как работают топографы в полевых условиях? В район, намеченный для изучения, выезжает экспедиция. Обычно она размещается в каком-либо населенном пункте, а в слабо освоенных местах - в палатках или специальных постройках. Местность для съемок разбивается на квадраты, и на участки уходят партии топографов. Специалист-топограф в такой партии имеет в своем подчинении двух-трех помощников. Все несут с собой палатки, спальные мешки, продукты питания на несколько дней, приборы. В отдаленную местность группы доставляются на машинах или, если необходимо, на вертолетах.

Наиболее часто топографам приходится проводить такой вид съемки, при котором все измерения и вычерчивание оригинала плана выполняются непосредственно на местности. Его мы и рассмотрим подробнее. При других видах съемок все результаты измерений заносятся в специальные журналы и затем в кабинетных условиях по ним составляется карта.

Для съемки, о которой пойдет речь, используется так называемая мензула - горизонтальная чертежная доска на штативе, на которой укрепляют лист чертежной бумаги. С помощью специального угломерного инструмента кипрегеля (тяжелой линейки, на которой смонтирована подвижная зрительная труба) на бумаге прочерчивают направления на разные пункты местности. Штатив мензулы имеет систему винтов для установки ее с нужной точностью. Допустим, чертежная доска должна находиться в строго горизонтальном положении. О нем судят по показаниям уровня па линейке кипрегеля. Уровень - это баллончик с жидкостью, в которую помещен пузырек воздуха. Если расположение доски правильнее, этот пузырек будет находиться точно посредине на специальной отметке. Установка мензулы - дело не простое: добиваешься ее горизонтальности - и при этом нарушаешь положение по центру и т.д. Топограф с хорошо развитым глазомером быстрее устанавливает прибор в заданное положение и контролирует его по приспособлениям лишь в конце установки. Топограф должен уметь точно дозировать свои усилия при поворотах линейки, трубы кипрегеля, различных регулировочных винтов. От правильной подготовки прибора к работе зависит точность всей съемки.

После того как топограф установил оборудование, его помощник - рабочий-реечник специальной топографической рейкой (трех-четырехметровой линейкой с нанесенной на ней штриховой или шашечной шкалой) измеряет высоту, на которой установлена доска с чертежной бумагой (будущим оригиналом топографической карты), и сообщает результат измерения другому помощнику топографа - рабочему-вычислителю, который отмечает его на рейке. Затем топограф совместно с другими членами своей бригады обсуждает и намечает характерные точки на местности, к которым должен будет отправиться реечник. С одной стороны, топограф стремится наметить как можно меньше таких точек, чтобы ускорить ход съемки, а с другой - должен обеспечить изображение любого изгиба контура участка, любой высоты. Количество реечных точек и их размещение зависит от масштаба съемки, сложности рельефа и числа предметов на участке. Здесь топографу также требуется развитый глазомер для оценки больших расстояний, а также наблюдательность, хорошая зрительная память, четкие пространственно-образные представления. Мастерство и опыт помогают ему рационально спланировать работу: обеспечить необходимую быстроту и высокую точность съемок, правильно распределить силы работников в течение трудового дня (наиболее сложные участки, как правило, снимаются в первую очередь).

По намеченному плану рабочий-реечник поочередно ставит рейку в нужных точках. Ставит ее строго вертикально, так, чтобы она была хорошо видна топографу у прибора. Если по ходу маршрута реечник видит не замеченные издали детали, то устанавливает рейки и в дополнительных местах. Одновременно он изучает местность, делает наброски контура участка и форм его рельефа. Его наблюдения и зарисовки топограф использует при выполнении карты. Чтобы она получилась точной и полной, реечник должен очень ответственно относиться к своей работе, понимать ее смысл и значение.

Когда рабочий устанавливает на заданной точке рейку, топограф наводит на нее зрительную трубу кипрегеля и, глядя в окуляр прибора, совмещает специальные отметки, видимые в оптической системе прибора и на рейке. Порядковый номер этой точки, ее название (перекресток дорог, отдельное дерево, кусты, изгиб реки и т.д.), а также ряд числовых данных, полученных с помощью угломерного прибора, топограф сообщает своему помощнику, который вычисляет нужные для дальнейшей работы параметры и сообщает их топографу (новейшие модели кипрегелей-автоматов позволяют обойтись без помощника-вычислителя). Пользуясь линейками кипрегеля, топограф откладывает в нужном масштабе расстояние от своего местонахождения до предмета, карандашом «накалывает» эту точку на будущей карте, обводит ее от руки кружком, подписывает номер и обозначает расстояние или ее высоту (а иногда и то и другое). Так «точка за точкой» бригада производит съемку.

В результате на бумаге образуется ряд точек с цифрами - планово-высотная основа карты. Точки эти по контуру соединяют пунктиром и обозначают соответствующими условными знаками. Данные измерений, относящихся к каждой точке, проверяют различными способами, а вычерченные на плане контуры местности сверяют с наблюдениями реечника. В конце работы с целью контроля проверяют, не сбилось ли положение мензулы, а элементы будущей карты сверяют с местностью.

Любому топографу приходится работать не только с кипрегелем, но и с множеством других приборов: с теодолитом - для измерения вертикальных и горизонтальных углов и направлений, нивелиром – для определения высоты точек земной поверхности, тахеометром - для измерения горизонтальных расстояний, высот и углов. А для этого он должен обладать разнообразными знаниями и навыками.

Значительное время топографу приходится работать и в кабинетных условиях. Он расшифровывает и систематизирует записи, сделанные в поле, производит различные вычислительные и другие операции, необходимые для составления карты. Все это требует усидчивости, способности сосредоточиться на сухом материале цифр и условных знаков.

В полевых условиях топограф имеет дело не только со съемочной техникой и картой. Каждый топограф - и материально ответственное лицо. На его ответственности и приборы, и продукты питания, а в длительных экспедициях и деньги всей партии (на транспорт, питание и другие неизбежные расходы). Таким образом, топограф должен быть и хорошим организатором, он должен установить и поддерживать в своей бригаде здоровый морально-психологический климат.

Топографом может быть человек физически здоровый, способный переносить длительные переходы, колебания температуры, значительные физические нагрузки. Для того, кто понимает важное народнохозяйственное значение этой профессии, кто стремится к разнообразным условиям своего труда, кого не страшат пешие переходы с тяжелыми приборами за спиной и кочевая жизнь, она может стать делом всей жизни.

С развитием аэрофототопографии работа топографов на местности будет все более сокращаться по времени и не потребует длительных экспедиций и больших пеших переходов. Зато повысятся требования к математической подготовке топографа, его навыкам по обработке и дешифровке данных, получаемых с помощью различной аппаратуры.

Профессия топографа имеет довольно широкое распространение. Основам изыскательских работ учат на многих факультетах различных по профилю техникумов и вузов (строительных, горных, автодорожных и т.д.). Профессией топографа можно овладеть в учебных заведениях системы профтехобразования, в средних специальных учебных заведениях. Например, в техническом училище № 133, профессионально-техническом училище № 70, в топографическом техникуме г. Ленинграда. Продолжить образование можно в Ленинградском горном институте имени Г.В. Плеханова.