Τι είναι η τοπογραφία;

Η τοπογραφία είναι ένας ευρύς όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη λεπτομερή μελέτη της επιφάνειας της γης. Αυτό περιλαμβάνει αλλαγές στην επιφάνεια, όπως βουνά και κοιλάδες, καθώς και χαρακτηριστικά όπως ποτάμια και δρόμους. Μπορεί επίσης να περιλαμβάνει την επιφάνεια άλλων πλανητών, το φεγγάρι, τους αστεροειδείς και τους μετεωρίτες. Η τοπογραφία συνδέεται στενά με την πρακτική της έρευνας, η οποία είναι η πρακτική του προσδιορισμού και καταγραφής της θέσης των σημείων σε σχέση μεταξύ τους.

Η ίδια η λέξη τοπογραφία προέρχεται από το ελληνικό "topo", που σημαίνει μέρος και "graphia", που σημαίνει να γράφεις ή να ηχογραφείς. Μερικές από τις πρώτες γνωστές τοπογραφικές έρευνες διεξήχθησαν από τον βρετανικό στρατό στα τέλη του 18ου αιώνα. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι πρώτες λεπτομερείς έρευνες έγιναν κατά τη διάρκεια του Πολέμου του 1812 από το «Τοπογραφικό Γραφείο του Στρατού». Η τοπογραφική χαρτογράφηση του εικοστού αιώνα έγινε πιο περίπλοκη και ακριβής με την εφεύρεση οργάνων όπως οι θεοδόλιχοι και τα αυτόματα επίπεδα. Πιο πρόσφατα, οι εξελίξεις στον ψηφιακό κόσμο όπως το GIS (σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών) μας επέτρεψαν να δημιουργήσουμε ολοένα και πιο περίπλοκους τοπογραφικούς χάρτες.

Η σύγχρονη τοπογραφία ασχολείται γενικά με τη μέτρηση και την καταγραφή των υψομετρικών περιγραμμάτων, δημιουργώντας μια τρισδιάστατη αναπαράσταση της επιφάνειας της γης. Μια σειρά σημείων επιλέγεται και μετριέται ως προς τις οριζόντιες συντεταγμένες τους, όπως το γεωγραφικό πλάτος και μήκος, και η κάθετη θέση τους, σε όρους υψόμετρου. Όταν καταγράφονται σε μια σειρά, αυτά τα σημεία παράγουν γραμμές περιγράμματος που δείχνουν σταδιακές αλλαγές στο έδαφος.

Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μορφή μέτρησης είναι γνωστή ως Direct Survey. Αυτή είναι η διαδικασία χειροκίνητης μέτρησης αποστάσεων και γωνιών χρησιμοποιώντας όργανα ισοπέδωσης όπως οι θεοδόλιχοι. Η άμεση έρευνα παρέχει τα βασικά δεδομένα για κάθε τοπογραφική χαρτογράφηση, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων ψηφιακής απεικόνισης. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με άλλα συστήματα, όπως αεροφωτογραφήσεις ή δορυφορικές εικόνες για να παρέχουν μια πλήρη εικόνα της εν λόγω γης.

Η χαρτογράφηση Sonar είναι η κύρια τεχνική που χρησιμοποιείται για την χαρτογράφηση του πυθμένα του ωκεανού. Ένας παλμός ήχου στέλνεται μέσω του νερού από ένα υποβρύχιο ηχείο και αντανακλάται ξανά από αντικείμενα στο νερό, όπως ο βυθός του ωκεανού, τα κοράλλια ή ένα υποβρύχιο. Τα μικρόφωνα μετρούν τα ανακλώμενα ηχητικά κύματα. Ο χρόνος που χρειάζεται η ηχώ για να επιστρέψει είναι ανάλογος με την απόσταση του ανακλώμενου αντικειμένου. Αυτά τα δεδομένα επιτρέπουν την αντιστοίχιση αλλαγών στο υποβρύχιο έδαφος και σε άλλα αντικείμενα όπως τα ναυάγια.

Μια τοπογραφική μελέτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μια ποικιλία εφαρμογών όπως ο στρατιωτικός σχεδιασμός και η γεωλογική εξερεύνηση. Λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά εδάφους και επιφανείας είναι επίσης απαραίτητες για τον σχεδιασμό και την κατασκευή οποιωνδήποτε μεγάλων έργων πολιτικού μηχανικού ή κατασκευαστικών έργων. Πιο πρόσφατα, έχουν πραγματοποιηθεί έρευνες μεγάλης κλίμακας, όπως οι Χάρτες Google χρησιμοποιώντας δορυφορική τεχνολογία, παρέχοντας τις πρώτες, ευρέως διαθέσιμες έρευνες της γης.

Υπάρχει μια ποικιλία ψηφιακών συστημάτων που χρησιμοποιούν τα βασικά δεδομένα που συλλέγονται από τοπογραφική έρευνα για την παραγωγή χαρτών:

Το GIS χρησιμοποιεί λογισμικό υπολογιστών για να δημιουργήσει πολύ λεπτομερείς χάρτες με διαφορετικά επίπεδα που εμφανίζουν σχεδόν κάθε τύπο στοιχείου, όπως δρόμους, γέφυρες, κτίρια, ποτάμια, πολιτικά όρια, τύπους εδάφους,

Η τρισδιάστατη απόδοση χρησιμοποιεί δορυφορικές ή εναέριες εικόνες για την παραγωγή ενός τρισδιάστατου μοντέλου χρησιμοποιώντας λογισμικό υπολογιστή.

Η αεροφωτογράφηση και η φωτογραμμετρία συνδυάζουν φωτογραφίες από διαφορετικές οπτικές γωνίες και χρησιμοποιούν τη διαδικασία τριγωνισμού για τον υπολογισμό της θέσης των στοιχείων.