1. topografie, istoric curs i

Definiţia şi obiectul topografiei

Surse: Năstase A., Osaci-Costache Gabriela (2005), Topografie-Cartografie, ediţia a II-a, revăzută, Editura Fundaţiei „România de Mâine”, Bucureşti. Năstase A. (1983), Cartografie - Topografie, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti.

DEFINIŢIA ŞI OBIECTUL TOPOGRAFIEI Încă din antichitate, omul a simțit nevoia de a descrie formele terenului, anumite itinerarii, rute

maritime şi orice alte elemente utile pentru viața sa. În mod sigur, primele tentative, în absența cunoştințelor matematice şi geometrice şi a instrumentelor adecvate au dat naştere unor hărți atât de imprecise, că atingeau doar în parte scopul pentru care fuseseră realizate. Cu timpul, datorită progresului ştiințelor, a mijloacelor de transport şi a instrumentelor, opera realizatorilor de hărți a devenit din ce în ce mai precisă, până când ajungem în zilele noastre la metodele actuale de realizare a reprezentărilor cartografice.

Topografia este ştiinţa care, sprijinindu-se pe reţeaua geodezică, îndeseşte punctele de sprijin pentru a

putea determina poziţia punctelor de detaliu de pe suprafaţa terestră. Geodezia este ştiința care se ocupă cu studiul formei şi dimensiunilor Pământului, cu realizarea

măsurătorilor de precizie pe teren. Pentru măsurătorile geodezice se ţine cont de influenţa curburii Pământului (pentru că măsurătorile se realizează pe mari suprafeţe) iar pentru calcule se utilizează matematicile superioare. Geodezia determină coordonatele punctelor geodezice, puncte care formează reţeaua geodezică.

Spre deosebire de măsurătorile geodezice, ridicările topografice se realizează pe suprafeţe mici, şi ca urmare nu sunt influenţate de sfericitatea Pământului.

Topografia are două ramuri: - planimetria, care se ocupă cu determinarea poziției în plan a punctelor topografice - altimetria, care se ocupă cu determinarea altitudinilor Pe lângă topografia propriu-zisă (topografie generală sau topografie la zi) mai există şi o topografie

subterană (minieră). Pe lângă acestea, există şi o serie de denumiri specifice domeniilor în care topografia este utilizată:

- topografie hidrologică, - topografie forestieră, - topografie militară etc. Multe discipline din domeniul măsurătorilor terestre (ca geodezia, fotogrammetria, teledetecția,

holografia etc.) furnizează date pentru realizarea hărților. Fotogrammetria este ştiința care se ocupă cu înregistrarea şi determinarea exactă a formei şi

dimensiunilor diferitelor elemente de pe suprafața terestră, precum şi cu reprezentarea lor pe planuri şi hărți pe baza unor fotografii speciale numite fotograme.

Teledetecţia se ocupă cu detectarea şi recunoaşterea obiectelor de la distanță prin mijloace de înregistrare speciale.

Holografia este un procedeu de înregistrare şi vedere spațială a imaginii corpurilor (se obține o hologramă).

PLANURI TOPOGRAFICE

Ca rezultat al ridicărilor topografice (ridicări topografice = măsurători) se obține planul topografic. Pe

acesta elementele din teren sunt redate, micşorat, în proiecție orizontală. Dacă suprafața care trebuie cartografiată are dimensiuni mici, curbura Pământului se neglijează, iar

proiectarea punctelor de pe suprafața terestră pe plan se face ortogonal, adică verticalele proiectante sunt paralele între ele. În acest caz se vorbeşte de plan topografic, care este o reprezentare grafică convenţională, precisă, micşorată la scară, a unei suprafeţe mici de teren. Conţine detalii de planimetrie şi de nivelment mai amănunţit decât hărţile topografice.

Tipuri de planuri topografice

Pentru clasificarea planurilor se iau în considerare următoarele criterii:



Scară:

planuri topografice propriu-zise (1: 20 000, 1:10 000);

planuri topografice la scările 1:10 000 şi 1:5000 (ultimele se numesc planuri topografice fundamentale);

planuri de situaţie la scările 1:2500, 1:2000,1:1000, 1:500;

planuri de detaliu la scările 1:100 şi 1: 50.

Conţinut:

planuri generale, pe care sunt reprezentate elementele de planimetrie şi altimetrie;

planuri tematice, care conțin elemente topografice şi elemente speciale.

Destinaţie:

planuri care se folosesc în anumite domenii (cadastrale, miniere).

Orice punct de pe suprafața terestră este redat pe planul topografic prin cele trei coordonate (X, Y, Z). Coordonatele X şi Y se folosesc pentru redarea celor două dimensiuni plane, iar H pentru altitudine.

DEZVOLTAREA MĂSURĂTORILOR TERESTRE

a) LA NIVEL MONDIAL

Măsurătorile terestre s-au dezvoltat în legătură directă cu progresele ştiinței şi tehnicii, ajungându-se

de la măsurătorile din antichitate efectuate cu instrumente şi metode simple la măsurătorile de arce de cerc de meridian pentru determinarea formei şi dimensiunilor Pământului, începute în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea şi la determinările satelitare.

O contribuție importantă la dezvoltarea măsurătorilor terestre au constituit-o: - inventarea lunetei de către Galileo Galilei (în anul 1605); - inventarea metodei triangulaţiei de către Wilebrord Snelius (în 1616). După unii autori, metoda ar

fi fost cunoscută încă din Egiptul Antic, după alții ar fi fost inventată în Italia, de către arhitectul genovez Leon Battista Alberti (1445) şi difuzată în Europa (1533) de către matematicianul flamand Gemma Frisius (profesorul lui Mercator);

- măsurătorile de arce de meridian organizate de Academia de Științe din Franța pentru determinarea formei şi dimensiunilor Pământului;

- calcularea primilor elipsoizi de referinţă de către geodezii Walbeck (1819), Bessel (1841), Delambre (1850) ş.a.

În secolul al XIX-lea un eveniment deosebit l-a constituit realizarea legăturii geodezice între Europa şi Africa de către serviciile geografice spaniol şi francez.

În prima jumătate a secolului al XX-lea s-au continuat măsurătorile terestre pe întinderi mari, care au permis calcularea mai precisă a unor noi elipsoizi, dintre care amintim pe cei calculați de Hayford (1909) şi Krasovski (1940), care au fost adoptați de către țara noastră ca elipsoizi de referință. Din 1992 România a adoptat elipsoidul WGS 84.

S-a construit aparatură geodezică electrooptică şi radiogeodezică care permite măsurători de distanțe foarte mari cu precizie de asemenea mare.

Din a doua jumătate a secolului XX se poate vorbi, pe bună dreptate, de o nouă eră în domeniul măsurătorilor terestre, era cosmică, prin utilizarea sateliților artificiali la rezolvarea unor probleme legate de forma şi dimensiunile Pământului.

Pe lângă procedeele clasice de înregistrare a obiectelor de pe suprafața terestră utilizate de fotogrammetrie, în ultimii ani au apărut şi altele care aparțin unor noi ramuri, ca teledetecția şi holografia.

S-au realizat lucrări de importantă internațională ca: racordarea geodezică dintre Franța şi nordul



Africii, dintre Europa şi Insulele Azore, precum şi triangulația cosmică mondială. O atenție deosebită s-a acordat măsurătorilor asupra Antarcticii, în acest sens constituindu-se un

comitet științific internațional de cercetare, denumit SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research) la care sunt membre toate statele care au stații permanente în Antarctica. În cadrul acestui comitet ființează 10 echipe de lucru, dintre acestea făcând parte grupul de geodezie şi cartografie, care desfășoară o activitate în domeniul măsurătorilor utilizând aparatura cea mai modernă (aparate de teledetecție, imagini din sateliți etc.) în vederea realizării hărții topografice a Antarcticii.

Datorită noilor tehnici, prin lansarea sateliţilor artificiali ai Pământului, a apărut o nouă ramură a măsurătorilor terestre, geodezia cosmică. Măsurătorile cu sistem laser, de exemplu pe distanța Pământ - Lună se fac cu o precizie de ±1 cm.

Pe măsura perfecționării, tehnicile fotografice geodezice satelitare s-au împărțit în trei categorii: - tehnici fotografice (optice), - tehnici radiotehnice (interferometrice şi tehnici Doppler), - laseri satelitari (telemetre cu laser). Ultimele două categorii permit efectuarea de măsurători atât ziua, cât şi noaptea. Determinările GPS au produs schimbări majore în geodezie, topografie şi cartografie. GPS (Global

Positioning System = Sistem de Poziționare Globală) reprezintă o tehnologie modernă care foloseşte un complex de sateliți cu ajutorul cărora se poate determina poziția oricărui punct de pe suprafața Pământului, într-un sistem unic de referință, cu ajutorul unor aparate specifice.

Determinările GPS folosesc efectul Doppler, adică variația frecvenței unui semnal când emițătorul (satelitul) şi receptorul (stația căreia trebuie să i se determine poziția) se mişcă unul în raport cu celălalt. Principiul este următorul: satelitul emite un semnal codificat pe o frecvență stabilită, iar receptorul primeşte semnalul, îl decodifică, prelucrează informațiile şi îşi determină poziția. Rețelele de emițători şi receptori formează sisteme satelitare de poziționare într-un cadru de referință global, ca de exemplu: GEOSTAR (SUA), NNSS TRANZIT (SUA), MOBILSAT (SUA), GLONASS (Rusia), NAVSTAR GPS (SUA), GRANAS (Germania), GALILEO, COMPASS ETC.

Datorită avantajelor oferite (posibilitatea efectuării determinărilor non-stop, acceptarea lipsei vizibilității între puncte, precizia foarte bună, siguranța în funcționare ş.a.) sistemul GPS se utilizează în transporturile maritime, aeriene şi terestre, dar şi la lucrările geodezice, pentru crearea şi îndesirea rețelelor geodezice şi a punctelor de coordonate cunoscute.

Recent s-a reuşit acoperirea întregii Europe cu o reţea GPS continentală cu precizia de 3-5 cm (care se încadrează în Sistemul Geodezic Mondial - WGS 84), realizată într-o succesiune de campanii naționale. De exemplu, Italia are o rețea națională integrată GPS.

b) ÎN ROMÂNIA

Începuturile măsurătorilor terestre în ţara noastră pot fi localizate în secolul al XVIII-lea când s-au

executat determinări de longitudini şi latitudini asupra unor oraşe ca: Bucureşti, Târgovişte, Galați şi Iaşi de către Hrisant Nottara (1716) şi Giussepe Boscovici (1776).

Începutul secolului al XIX-lea înregistrează un eveniment deosebit în dezvoltarea măsurătorilor terestre româneşti şi anume: atât în Moldova, prin Gh. Asachi (1813), cât şi în Muntenia, prin Gh. Lazăr (1818), s-a introdus pentru prima dată topografia ca obiect de studiu în învățământul românesc.

De la Gh. Lazăr a rămas şi un manual intitulat „Trigonometria cu ridicarea de planuri topografice", care a apărut m anul 1821.

În anul 1864 s-a introdus sistemul metric, iar în 1866 folosirea lui a devenit obligatorie. Intensificarea preocupărilor în domeniul măsurătorilor topografice a determinat înființarea în anul 1868 a „Depositului sciinţific de resbel", prima instituție de acest gen, „Deposit” devenit ulterior Institutul Geografic al Armatei, în prezent Direcţia Topografică Militară. O primă problemă ce trebuia rezolvată de acest „Deposit" se referea la



executarea triangulației din Moldova, Dobrogea şi Muntenia. Lucrările au durat din anul 1873 până în 1894, cu o întrerupere între anii 1876 şi 1880 din cauza războiului de independență.

În această perioadă s-a lucrat şi la triangulația din jurul Bucureştiului şi s-a amenajat primul punct astronomic fundamental de pe Dealul Piscului, iar între anii 1894-1899, perioadă în care în anul 1895 „Depositul" s-a transformat în Institutul Geografic al Armatei, s-a executat primul plan topografic al oraşului Bucureşti.

Tot în această etapă s-a realizat racordarea cu reperul zero fundamental de la Constanţa, alegându-se în Bucureşti un punct origine situat în incinta actualei Gări de Nord.

În anul 1922, la prima adunare generală a Uniunii Internaționale de Geodezie şi Geofizică ținută la Roma s-a hotărât măsurarea arcului de meridian dintre Oceanul Arctic şi Marea Mediterană, arc ce trece prin vestul țării noastre. Lucrările pentru măsurarea acestui arc au fost executate de specialişti români în timp de patru ani.

În anul 1930, Institutul Geografic al Armatei şi-a schimbat denumirea în Institutul Geografic Militar, pe care a păstrat-o până în anul 1951. Tot în 1930 țara noastră a adoptat ca elipsoid de referință elipsoidul Hayford, iar ca sistem de proiecție, proiecția stereografică pe plan unic secant Braşov.

Pentru sporirea calității lucrărilor şi scurtarea timpului de realizare se folosesc computere performante cu programe adecvate. În acelaşi timp, realizarea obiectivelor multiple ale măsurătorilor terestre a necesitat acordarea unei atenții speciale pregătirii specialiştilor şi deci a învățământului de specialitate.

România a fost şi este antrenată în problema complexă a determinării formei şi dimensiunilor Pământului, efectuând observații experimentale cu ajutorul sateliților artificiali şi participă, de asemenea, la lucrările pentru realizarea sistemului geodezic mondial. In perioada 1994-1995 țara noastră a participat la realizarea reţelei GPS pentru teritoriul naţional (pe elipsoidul WGS 84).

1. topografie, istoric curs i

Documents