Топограф

Рабочие обязанности топографа

1. Создание планово-высотного съёмочного обоснования.
2. Топографическая съёмка местности.
3. Камеральная обработка результатов измерений.
4. Создание топографических планов.
5. Участие в создании специальных карт, планов и профилей.

Рабочее место

Топографы работают как в полевых условиях непосредственно на местности, так и в офисе, обрабатывая результаты съёмки на компьютере.

В поле топограф проводит много времени на открытом воздухе, перемещаясь пешком по участку съёмки с геодезическими приборами. Полевые работы могут проводиться в любое время года, в различных климатических и погодных условиях - в жару и холод, в дождь и снег. Иногда приходится работать в труднодоступных местах вдали от населённых пунктов. В таких случаях топографы живут в полевых лагерях, передвигаются на вездеходах, лодках, снегоходах. 

Полевое снаряжение топографа включает высокоточные оптические и спутниковые геодезические приборы, рации, ноутбуки, средства индивидуальной защиты. Топографы должны уметь работать с техникой в жёстких условиях, обслуживать и юстировать приборы, импровизировать при поломках. Требуется строго соблюдать технику безопасности, особенно при работах в экстремальных условиях.

Камеральные работы топограф выполняет в офисе за компьютером со специализированным программным обеспечением. Используются программные пакеты для обработки геодезических измерений, построения цифровых моделей местности, создания карт и планов. Рабочее место должно быть оборудовано мощным компьютером, большим монитором или двумя, широкоформатным принтером для печати планов.

Топографы всё чаще используют современные автоматизированные геодезические приборы, беспилотные аппараты, мобильные ГИС. Это облегчает сбор данных, повышает производительность, но требует постоянного освоения новых технологий.

Используемые инструменты и технологии

Основные полевые инструменты топографа:

1. Электронные тахеометры - высокоточные приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и превышений. Современные тахеометры оснащены встроенным компьютером, дальномером, системой автонаведения на отражатель.
2. Спутниковые приёмники ГНСС (GPS, ГЛОНАСС) - определяют координаты точек местности в глобальной системе координат WGS-84 путём приёма сигналов со спутников. Используются как отдельно, так и в комплекте с тахеометром.
3. Цифровые нивелиры - применяются для высокоточного определения превышений между точками и построения профилей местности.
4. Лазерные сканеры - производят высокодетальную съёмку местности и объектов, формируя облака 3D точек с координатами. Топографические сканеры имеют дальность съёмки до 1-2 км.
5. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) - летающие аппараты с камерами, позволяющие выполнять аэрофотосъёмку с малых высот и создавать ортофотопланы, 3D модели местности.

Для камеральной обработки данных топографы применяют:

1. САПР и ГИС - системы автоматизированного проектирования и геоинформационные системы (AutoCAD, MicroStation, ArcGIS, QGIS и др.). Позволяют обрабатывать результаты измерений, создавать цифровые топографические планы и карты, 3D модели, базы геоданных.
2. Программы уравнивания геодезических сетей - выполняют уравнивание теодолитных ходов и каркасных сетей, анализ точности определения координат.
3. Программы построения ЦМР - создают цифровые модели рельефа, горизонтали, вычисляют объёмы земляных работ.
4. Программы обработки данных лазерного сканирования - классифицируют облака точек лазерных отражений, распознают рельеф и объекты.
5. Программы фотограмметрической обработки данных аэрофотосъёмки с БПЛА - позволяют составлять ортофотопланы и 3D модели местности по аэрофотоснимкам.

Необходимое образование

Для работы топографом в России обычно требуется высшее образование по специальности "Прикладная геодезия". Такую подготовку ведут профильные вузы геодезического, картографического, землеустроительного профиля, а также многие вузы широкого инженерного профиля, имеющие кафедры геодезии. Обучение длится 4-6 лет и включает в себя изучение высшей геодезии, топографии, картографии, фотограмметрии, космической геодезии, геоинформационных систем, а также большой блок физико-математических и общеинженерных дисциплин.

Альтернативный путь в профессию - получение среднего профессионального образования в колледже или техникуме по профильным специальности. Программа обучения рассчитана на 3-4 года и даёт базовые знания и навыки работы топографа, достаточные для начала карьеры. Выпускники могут занимать рабочие должности топографа, техника-геодезиста. 

В принципе возможно освоить профессию топографа и без профильного образования, начав с рабочей должности замерщика, съёмщика и постепенно перенимая знания и опыт у старших коллег непосредственно на практике. Многие топографы приобретают нужные знания в сфере ГИС, САПР, программирования, фотограмметрии не в рамках основного образования, а путём самообучения и дополнительного образования, что позволяет им эффективнее решать производственные задачи.

Востребованность и перспективы

Профессия топографа остаётся стабильно востребованной на рынке труда. Потребность в актуальных и точных пространственных данных о местности существует во многих отраслях экономики. Топографические карты и планы необходимы для территориального планирования и управления земельными ресурсами, проектирования и строительства инженерных объектов, разработки месторождений полезных ископаемых, мониторинга природной среды и экологической ситуации, для обеспечения обороны и безопасности государства.

Наибольшим спросом топографы пользуются в геодезических и картографических компаниях, у которых топографическая съёмка является одним из основных видов деятельности. Постоянно требуются квалифицированные топографы в проектно-изыскательских организациях, в структурах Росреестра, в крупных добывающих компаниях. Часто топографы работают в организациях, специализирующихся на инженерных изысканиях для строительства автодорог, трубопроводов, линий электропередач. Хорошие перспективы трудоустройства есть в компаниях, выполняющих кадастровые работы, межевание и инвентаризацию земель.

С другой стороны, спрос на традиционные топографические работы и количество вакансий топографов в последние годы не растёт. Многие типовые процессы топографической съёмки автоматизируются, производительность труда в отрасли повышается. На смену трудоёмким наземным методам геодезических измерений во многих случаях приходит воздушное лазерное сканирование и съёмка с беспилотников. Обработка данных всё больше опирается на алгоритмы распознавания образов, классификации, автоматической генерализации. Поэтому компаниям требуется меньше специалистов, но более высокой квалификации.

В целом, топограф - это необходимая и стабильная профессия, обеспечивающая экономику и государство важной геопространственной информацией. Она будет трансформироваться вслед за развитием геоинформационных технологий, но вряд ли исчезнет в обозримой перспективе. Для тех, кто любит работать на стыке традиционных методов работы с местностью и современных компьютерных технологий, топография остаётся достойным выбором.

Видео о профессии

Профессия "Топограф"

Возможные специализации

1. Геодезист - специалист, выполняющий комплекс топографо-геодезических работ для создания топографических карт и планов. Проводит полевые измерения, обрабатывает данные, составляет цифровые модели местности и топопланы.
2. Изыскатель - топограф, специализирующийся на инженерно-геодезических изысканиях для проектирования и строительства различных объектов. Выполняет крупномасштабную съёмку промплощадок, трассирование линейных сооружений, обеспечивает разбивочные работы.  
3. Маркшейдер - специалист по пространственно-геометрическим измерениям в недропользовании. Выполняет съёмку горных выработок, карьеров, отвалов. Создаёт топографическую основу для подсчёта объёмов добычи, проектирования разработки месторождений.
4. Кадастровый инженер - проводит топографическую съёмку для целей государственного кадастрового учёта недвижимости и земельных участков. Выполняет межевание земель, подготовку межевых и технических планов объектов.
5. Картограф - участвует в создании и обновлении топографических и тематических карт на основе данных съёмок и ДЗЗ. Выполняет картографическую генерализацию, вёрстку и оформление карт. Работает с ГИС и системами автоматизированного картосоставления.
6. Фотограмметрист - специализируется на наземной и воздушной стереотопографической съёмке, дешифрировании аэро- и космоснимков. Создаёт 3D-модели местности и объектов по данным фотограмметрической обработки снимков.

Интересные факты

• Одним из первых ученых, внесших вклад в развитие топографии, считается древнегреческий ученый Эратосфен Киренский, который еще в III веке до н.э. довольно точно вычислил радиус Земли с использованием измерений расстояний и углов, основанных на наблюдениях за солнечными тенями в разных местах.
• В России профессия топографа официально появилась в начале XVIII века при Петре I, который в 1701 году основал Школу математических и навигацких наук для подготовки специалистов, в том числе топографов и геодезистов.
• Одна из сложных страниц в истории отечественной топографии - создание топографических карт Дальнего Востока в 1930-40-е годы. Топографы работали в суровых условиях тайги, сталкиваясь с нехваткой ресурсов и различными опасностями.
• Очень точная топографическая съемка проводилась при проектировании и строительстве тоннеля под Ла-Маншем между Францией и Великобританией. На участке длиной около 50 км были выполнены измерения с высокой точностью, чтобы обеспечить правильное соединение встречных тоннелей под морским дном.
• Одним из самых продолжительных топографических проектов считается Великое тригонометрическое исследование (Great Trigonometrical Survey of India) - съёмка и картографирование территории Индии, которое началось в 1802 году и продолжалось более 60 лет.
• В Антарктиде проводятся топографические работы в сложных условиях. Топографы часто сопровождают научные экспедиции, производя съемку ранее неизученных районов шестого континента и ледового шельфа.
• Военные топографы разных стран создают и обновляют топографические карты обширных территорий, что важно для стратегического планирования и оперативной деятельности

Компании мечты

Российские компании:

1. Росреестр - Федеральная служба государственной регистрации, кадастра и картографии. Проводит топографические съёмки для кадастра недвижимости, государственного картографирования.
2. Роскартография - ведущее государственное картографо-геодезическое предприятие. Выполняет топографо-геодезические работы для обновления государственных топографических карт и планов.
3. Газпром, Роснефть, Транснефть - крупнейшие компании нефтегазового сектора. Имеют подразделения, выполняющие топографическую съёмку для проектирования и эксплуатации месторождений, трубопроводов.
4. Росатом - топографы участвуют в инженерных изысканиях для строительства и эксплуатации объектов атомной энергетики.
5. Российские железные дороги (РЖД) - проводят топографическую съёмку и мониторинг железнодорожных путей, станций, других объектов инфраструктуры.

Зарубежные компании:

1. Google, Here, Mapbox, TomTom - компании, создающие всемирно известные картографические сервисы и навигационные продукты на основе данных топографических съёмок и дистанционного зондирования Земли.
2. Hexagon Geosystems, Trimble, Topcon - ведущие производители геодезического оборудования. Используют топографов для тестирования и демонстрации возможностей своих систем.
3. Fugro, Kokusai Kogyo, Merrick - международные компании, специализирующиеся на топографической съёмке и картографировании. Выполняют проекты по всему миру, в том числе на шельфе и в океане.
4. Кадастровые и картографические службы различных государств: USGS (США), Ordnance Survey (Великобритания), IGN (Франция), BKG (Германия) - проводят топографические работы на территории своих стран.
5. Крупные горнодобывающие корпорации: Rio Tinto, BHP Billiton, Vale. Выполняют топографическую съёмку в районах разведки и добычи полезных ископаемых по всему миру.

Известные топографы

Фёдор Фёдорович Шуберт (1789-1865) - выдающийся русский геодезист и картограф, руководил топографической съёмкой западных губерний Российской империи, создал первую подробную карту Санкт-Петербурга.

Алексей Андреевич Тилло (1839-1900) - генерал-лейтенант, начальник Военно-топографического отдела Главного штаба. Руководил топографической съёмкой азиатской части России, создал первую гипсометрическую карту Европы.

Константин Алексеевич Салищев (1905-1988) - советский картограф и топограф, доктор географических наук. Разработал основы комплексного картографирования и использования карт в научных и практических целях.

Джеймс Кук (1728-1779) - британский первооткрыватель, картограф и топограф. Проводил съёмку побережья Ньюфаундленда, Австралии, Новой Зеландии, впервые нанёс на карту Гавайские острова.

Жан Батист Бургиньон д'Анвиль (1697-1782) - французский географ и топограф. Составил первую точную карту Китая, используя съёмки французских топографов-иезуитов.

История профессии

История профессии топографа насчитывает много веков и неразрывно связана с развитием человеческой цивилизации. Ещё в древности люди начали создавать первые карты и планы местности, чтобы ориентироваться на незнакомой территории, планировать военные походы и вести учёт земельных владений.

Одним из первых известных топографов считается древнегреческий учёный Эратосфен Киренский, который ещё в III веке до н.э. составил карту известного тогда мира и довольно точно вычислил размеры Земли. В эпоху Древнего Рима профессиональные землемеры - агрименсоры - проводили измерения для межевания земель и составления планов.

В средние века с развитием мореплавания особое значение приобрела морская картография. Топографы работали в составе всех известных географических экспедиций, описывая очертания открываемых земель. Постепенно их работа распространилась и на внутренние области материков.

Научной основой для топографии стало изобретение и развитие геодезических инструментов - астролябии, буссоли, теодолита, мензулы. Они позволили проводить измерения на местности с высокой по тем временам точностью. С XVIII века во многих европейских странах начались работы по государственным топографическим съёмкам, на основе которых создавались подробные карты.

В России становление профессии топографа связано с эпохой Петра I. По его указу была создана специальная Школа математических и навигацких наук для подготовки топографов и геодезистов. Эти специалисты, называемые "топографы Его Величества", сыграли большую роль в изучении и картографировании огромных пространств Российской империи, особенно Сибири и Дальнего Востока.

XIX век стал временем триумфа классической топографии. По всему миру работали тысячи топографов, осуществляя съёмку местности для самых разных целей - военных, экономических, научных. Впервые были созданы топографические карты целых континентов, проложены на карте трансконтинентальные железные дороги.

XX век принёс революционные изменения в работу топографов. С изобретением аэрофотосъемки, а затем и космической съёмки появилась возможность быстро получать точные и подробные данные о местности. Широкое распространение получили электронные геодезические приборы, геоинформационные системы, спутниковые технологии позиционирования. Традиционная топография стала превращаться в цифровую.

Сегодня, благодаря лазерному сканированию, беспилотным летательным аппаратам и мобильному картографированию, удаётся получать трёхмерные модели местности невиданной ранее детализированности. Обработка и анализ геопространственных данных всё больше автоматизируются с помощью алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта.

Но при этом неизменными остаются базовые задачи топографии - обеспечивать картографической информацией все сферы человеческой деятельности. Топографические данные нужны не только для навигации и ориентирования, но и для планирования развития территорий, управления природными ресурсами, мониторинга окружающей среды, предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.