CUNOTINE GENERALEObiectul topografiei, ramur a msurtorilor terestre

tiina msurtorilor terestre, ca totalitate a aciunilor executate n vederea determinrii i reprezentrii n plan a formei i dimensiunilor pmntului, a aprut i s-a dezvoltat n strns legtur cu activitatea economic a popoarelor.

De-a lungul timpului, tiina msurtorilor terestre a urmrit un scop dublu i anume, unul utilitar, legat direct de activitatea economic i politic a oamenilor i unul tiinific, legat de redarea formei i dimensiunilor pmntului.

tiina msurtorilor terestre cuprinde urmtoarele discipline: Geodezia, Topografia, Fotogrammetria i Cartografia.

Geodezia este tiina care se ocup cu studiul formei i dimensiunilor pmntului i a metodelor precise de msurare, determinare i reprezentare cartografic sau numeric a suprafeei lui pe poriuni bine definite. Cuvntul geodezie deriv de la cuvintele greceti geo = pmnt i daiein = a mpri i, deci, ar nsemna a mpri pmntul. Geodezia nu realizeaz direct planuri i hri, ci are ca scop de a stabili o reea de puncte, numite puncte de triangulaie, pe care se sprijin lucrrile ulterioare ale topografiei i fotogrammetriei i de a stabili forma i dimensiunile pmntului.n lucrrile geodeziei, care se desfoar pe suprafee mari de teren, trebuie s se ia in considerare efectul de curbur a pmntului.Topografia este tiina care se ocup cu tehnica msurrii suprafeei pmntului pe suprafee mici, precum i ntocmirea planurilor i hrilor topografice. Cuvntul topografie este format din cuvintele greceti topos = loc i graphein = a desena.

Topografia general studiaz aparatele i metodele topografice folosite la ntocmirea planurilor i hrilor de baz.

Topografia speciala, numit uneori inginereasc, studiaz metodele topografice de ntocmire a planurilor topografice i a documentaiei necesare proiectrii i aplicrii pe teren a diferitelor lucrri inginereti: construcii hidrotehnice, construcii civile, industriale i agricole, mbuntiri funciare, ci de comunicaii i lucrri de art etc.Ocupndu-se cu msurarea i reprezentarea pe plan a unor suprafee relativ mici de teren, n lucrrile topografiei nu se ia n considerare efectul curburii pmntului.

Fotogrammetria este tiina care se ocup cu msurarea i reprezentarea cartografic a suprafeei pmntului pe baza unor fotografii speciale, numite fotograme, luate de pe sol (geofotogrammetria) sau din aer (aerofotogrammetria). Poziia fotogrammetriei faa de geodezie este asemntoare i aceea a topografiei n sensul c are nevoie de o reea de sprijin i urmrete acelai obiectiv folosind ns aparate i metode complet diferite.

Faa de ridicrile topografice, ridicrile fotogrammetrice sunt mai ieftine, mai rapide i mai complete.Cartografia este tiina care studiaz reprezentarea n plan a suprafeei pmntului sau a unei poriuni din aceast suprafa, avnd in vederea ntocmirii, redactrii i multiplicrii planurilor i hrilor, precum i a transformrii acestora.

Folosindu-se de rezultatele celorlalte trei discipline, cartografia are ca obiect final planul sau harta topografic.

Din cele artate rezult c cele patru discipline, componente ale tiinei msurtorilor terestre, sunt strns legate intre ele i se completeaz reciproc.

1.1. Legtura topografiei cu alte discipline

Efectuarea msurtorilor pe teren, prelucrarea datelor i reprezentarea lor pe planuri i hri presupune folosirea unor instrumente, aparate, dispozitive, relaii de calcul etc. Toate acestea presupun cunoaterea unor noiuni din diferite domenii ale tiinei i tehnicii. Astfel, legate de instrumentaia i aparatura folosit, sunt necesare cunotine de optic, mecanic fin, rezistena materialelor, principii de construcie. Prelucrarea datelor din teren utilizeaz cunotine din geometrie, algebr, trigonometrie, analiz matematic. Pentru redactarea i multiplicarea planurilor i harilor sunt necesare cunotine de desen cartografic, de tehnic fotografic i de zincografie.

Corecta interpretare a reprezentrilor de pe planuri i hri necesit cunotine de geografie, geologie, istorie, economie.

1.2. Scurt istoric al msurtorilor terestretiina msurtorilor terestre a aprut i s-a dezvoltat, mpreun cu celelalte tiine, n strns legtur cu activitatea economic i politic a popoarelor. Primele noiuni sumare legate de msurarea pmntului au aprut in perioada trecerii oamenilor de la starea nomad la cea stabil i apariia proprietii private asupra bunurilor materiale.

Progrese nsemnate s-au nregistrat n societatea slavagist, n zona Eufratului i Nilului, unde problemele legate de reconstituirea hotarelor proprietilor din luncile inundabile ale acestor fluvii, de parcelare a loturilor, de trasare a canalelor i a drumurilor au dat un impuls deosebit dezvoltrii tiinei msurtorilor.Cunotine de astronomie i topografie au fost necesare i la construirea unor mari canale, viaducte, temple, piramide. Cteva date asupra piramidei din Keops d indicaii asupra faptului i lungimea circumferinei lui. Astfel, aceast piramida are diagonala bazei orientat pe direcia nordului: perimetrul bazei reprezint 1/120 din lungimea arcului de un grad, adic 931,22 m; raportul dintre perimetrul bazei (931,22 m) i nlimea piramidei (148,21 m) este egal cu 3,14.

Grecii antici dau o dezvoltare tiinific msurrii pmntului prin dezvoltarea geometriei. Astfel, Thales din Milet (624-546 .e.n.), bun cunosctor al astronomiei caldeene, emite prerea c pmntul este rotund i ntocmete prima hart geografic. Erathostene (275-195 .e.n.) este primul care, prin msurri pe teren, calculeaz circumferina pmntului obinnd valoarea de 39375 km, mrime apropiat sensibil de cea cunoscut in prezent. Contribuii de seam mai aduc i Krates, Strabon, Hipparque i Ptolomeu. De numele lui Ptolomeu se leag ideea geocentricitii, idee care a dominat pn in secolul al XVI-lea.In secolul al VIII-lea al e.n. arabii, au ocazia cuceririlor, cunosc cultura antica a grecilor, egiptenilor si perilor i in acelai timp dau o dezvoltare deosebit astronomiei i geometriei. n acest secol se pun bazele algebrei i trigonometriei.

n Europa secolelor II-XIII msurrile terestre evolueaz foarte puin. Este perioada evului mediu cnd religia a mpiedicat dezvoltarea tuturor tiinelor. ncepnd cu secolul XIV, odat cu marile descoperiri geografice, tiina msurtorilor terestre ia un mare avnt. Europenii cunosc acul magnetic descoperit de chinezi. Apar reprezentrile pmntului prin proiecii cartografice.Contribuii remarcabile la dezvoltarea tiinei msurtorilor terestre au adus in aceast perioad: G.K.Mercator (1515-1594) primul care introduce noiunea de atlas (colecie de hri) i sistemul proieciilor cartografice; Galileo Galilei (1564-1642) inventeaz luneta; Esquivel in Spania si Snellius in Olanda introduce metoda triangulaiei; I.Newton (1642-1727) descoper legea atraciei universale ajungnd la concluzia c pmntul are forma unui elipsoid.

n 1794 Delambre, Laplace i Borda execut cea mai riguroas msurare a arcului de meridian de pn la acea dat. Pe baza acestei determinri se calculeaz elementele elipsoidului terestru care a servit in 1799 la stabilirea metrului etalon.O adevrat revoluie n tiina msurtorilor terestre au fcut-o lucrrile lui Legendre i Gauss care au introdus metoda celor mai mici ptrate n compensarea rezultatelor msurtorilor, punnd la baza studierii rezultatelor msurtorilor, legile probabilitii matematice.

n ara noastr primele preocupri mai importante pentru msurri terestre apar n secolul al XVI-lea, abia n secolul al XVIII-lea apar unele lucrri mai importante.

Crisante Notara a executat msurri de latitudini i longitudini la Trgovite i Bucureti ntre 1688 i 1714. La 1700 exist o hart a rii Romneti aparinnd stolnicului C.Cantacuzino, in 1723 harta Olteniei a lui Schwartz, in 1737 harta Moldovei redactat de Dimitrie Cantemir ca anexa la lucrarea sa Descriptio Moldaviae.La 15 noiembrie 1813, la Academia din Iai, Gheorghe Asachi inaugureaz prima coal de ingineri hotarnici din Moldova. n Muntenia Gheorghe Lazr pune bazele msurrilor terestre prin nfiinarea in 1818 a primei coli cu limba de predare romna, la Sf. Sava din Bucureti.

Pe baza Regulamentului organic s-au elaborat dou proiecte de lege: Proiect stingtor de msurare cadastral in Muntenia i Proiect pentru pravilele de obteasca hotrnicie, in Moldova. Ambele proiecte prevedeau msurarea de baze geodezice si dezvoltarea triangulaiei de ordinele I, II, si III. Aceste proiecte n-au fost aplicate n practic din lipsa specialitilor i a dezinteresului conducerii.O data important a marcat introducerea sistemului metri la 15/27 septembrie 1864 sub domnia lui A.I.Cuza.

In 1872 se nfiineaz Depozitul de rezbel, instituie ce va coordona lucrrile privitoare la ntocmirea hrilor rii. n 1873 ncep lucrrile de ntocmire a hrilor care s-au terminat in 1893 n Moldova i civa ani mai trziu n Muntenia.

Dup primul rzboi mondial se resimte nevoia de planuri pentru agricultur, lucrri edilitare, ci de comunicaii etc. n 1933 apare un regulament al msurtorilor cadastrale.

Odat cu eliberarea rii noastre i trecerea la construcia socialist lucrrile de msurri terestre cunosc o dezvoltare deosebit. Avntul continuu al economiei naionale, dezvoltarea industriei, a transporturilor, socializarea agriculturii necesitau planuri topografice.n ncheierea acestui scurt istoric trebuie subliniat contribuia remarcabil a inginerilor i tehnicienilor romani la progresul topografiei, multe metode de msurare i calcul fiind introduse de ei pentru prima dat n practica mondial.

1.3. Importana topografiei pentru economia naional

Este tiut c planurile i hrile topografice nu reprezint un scop n sine, ci ele servesc la rezolvarea diferitelor probleme ce apar n activitatea practic a oamenilor. Orice msurare topografic se execut cu un scop bine stabilit deoarece nici un studiu sau proiectare nu se poate face fr a avea loc la baz planuri i hri.Lucrrile topografice preced, nsoesc i finalizeaz orice lucrare de investiie. Pe baza lor se ntocmete documentaia topografic (hri, planuri, profile longitudinale i transversale etc. ) care servete la fundamentarea indicatorilor tehnico-economici ai investigaiei, la elaborarea proiectelor de execuie i la deschiderea antierului.

Pentru execuia construciilor se face mai nti aplicarea proiectului pe teren. n cadrul acestei faze se realizeaz trasarea n plan i pe vertical a axelor i punctelor construciei, folosindu-se instrumente i metode topografice. Dup nceperea execuiei, se face o serie de verificri ale construciei, n diferite faze, folosindu-se lucrrile topografice.

Dup terminarea construciei, hrile i planurile iniiale nu mai corespund cu realitatea. Din aceast cauza se face reambularea, adic aducerea la zi a acestora cu noile schimbri produse pe teren folosindu-se tot lucrrile topografice.Pentru o serie de construcii mari (baraje, ecluze, poduri, viaducte, blocuri, silozuri etc.) este necesar urmrirea comportrii lor n timpul exploatrii. Aceast urmrire se face prin metode topografo-geodezice i are ca scop verificarea practicat a unor ipoteze teoretice de proiectare si exploatarea in condiii de deplin siguran a construciei. Urmrirea comportrii se efectueaz pe o perioada de 13 ani, pn la stingerea tasrilor i stabilizarea construciei (blocuri, silozuri) sau permanent, pe toat durata existenei construciei (baraje, ecluze).

n legtur cu proiectarea nodurilor hidrotehnice lucrrile topografice au contribuit la elaborarea a numeroase proiecte de construcii hidrotehnice care au creat posibiliti pentru utilizarea apei nu numai in scopul obinerii energiei electrice ci i pentru irigaii, alimentare cu ap potabil i industrial a oraelor.2