Хочу быть топографом

Сергей Михайлович Голицын

ХОЧУ БЫТЬ ТОПОГРАФОМ

Обложка И. Бруни

Рисунки Л. Смехова и Б. Лапина

Глава первая

ЧТО ДЕЛАЮТ ТОПОГРАФЫ

Кто такие топографы

Может быть, вам приходилось видеть на улицах или в поле, возле дорог, людей, внимательно целящихся вдаль какими-то таинственными, поставленными на высокие треноги инструментами с трубой наверху, с разными винтами и приспособлениями. Возможно, вы робко пытались подойти к этому инструменту и заглянуть в трубу, и тогда вы, очевидно, слышали не особенно приветливое: «Ребята, ребята, отойдите, не мешайте!»

Таинственный человек долго стоит на одном месте, то глядит в трубу, то записывает что-то в тетрадку, потом делает знак рабочему-подносчику, быстро переходит на другое место и снова начинает смотреть в трубу.

Возможно, вам приходилось видеть, как двое тянут длинную гибкую стальную ленту, вставляют в ее концы острые металлические шпильки, а третий смотрит на ленту и при этом что-то рисует в своей тетрадке.

А в будущем, через месяц или через год, вам снова придется проходить той же дорогой, и вы неожиданно обнаружите забор, огородивший участок; за забором экскаватор выбрасывает землю из котлована, а к новым воротам то и дело подходят автомашины с кирпичом.

Оказывается, началось строительство дома или завода.

А может быть, вдоль той линии, по которой протягивали ленту, теперь начали копать канаву для водопровода, или ставить телеграфные столбы, или асфальтировать шоссе.

Конечно, вы догадываетесь, что те таинственные люди, которые тогда глядели в трубу и тянули ленту, что-то измеряли для будущих строек.

Называются эти люди топографами и геодезистами.

Как они измеряют, зачем смотрят в трубу, для чего это нужно, вы узнаете, прочитав эту книгу.

Что такое топография

Вы, конечно, знаете, что Земля — шар, вернее — шар, немного сплюснутый у полюсов. Вам известно также, что географическая карта — это уменьшенное во много раз изображение земного шара или его части на листе бумаги, на плоскости.

Возьмите апельсинную корку от половины плода и попробуйте распластать ее на столе. Вам это никак не удастся: или корка будет лежать бугром, или ее края разорвутся. Если поверхность Земли распластать на плоскости, то-есть изобразить на карте, контуры обязательно исказятся и никогда это изображение не будет точным и верным.

Ученые выработали много способов изображения поверхности земного шара так, чтобы эти искажения не казались особенно заметными и карта была удобной для пользования.

Наука, которая изучает, как измерять Землю или ее значительные части и изображать их на карте, называется высшей геодезией.

А теперь положите на стол совсем маленький, величиной с ноготь, кусочек апельсинной корки. Он так мал, что совершенно ровно ляжет на поверхность стола.

Поэтому, если изображается небольшой участок Земли, до 20 километров в длину и столько же в ширину, можно смело принять его за плоскость, и неточность в этом случае будет совершенно ничтожной.

Изображение маленькой части Земли, когда она при этом принимается за плоскость, называется планом, а наука, которая занимается съемкой планов, то-есть измерением и изображением таких небольших частей Земли, называется геодезией.

Что такое топография?

Под топографией чаще всего подразумевают тот раздел геодезии, который изучает, как изобразить часть земной поверхности на бумаге.

Геодезисты со своими инструментами проводят на местности необходимые измерения, а затем приходят топографы и на основании этих предварительных измерений снимают местность на план. Зачастую и геодезисты и топографы работают одними и теми же инструментами. Эти специальности так близки, что я в дальнейшем не буду их разделять и, упоминая о топографах, обычно буду подразумевать также и геодезистов.

Немного истории

Египет лежит узкой полосой вдоль реки Нила. Дальше в стороны тянется песчаная пустыня. Для сельского хозяйства там только и годится та земля, которая ежегодно орошается разливами Нила. Зато она отличается большим плодородием. С древнейших времен вся эта территория была разделена между отдельными собственниками. Каждому землевладельцу требовалось определить границы своего участка и закрепить их, то-есть поставить на всех углах столбы. А государству должны были быть известны точные размеры отдельных участков, чтобы брать с землевладельцев налоги.

Тогда-то для измерения участков и определения их площадей и границ и родилась геодезия (топография) вместе с родной ее сестрой — геометрией. Она служила для охраны интересов государства и богачей-землевладельцев и находилась в руках жрецов.

Вот что пишет древнегреческий историк Геродот про египетского фараона Рамзеса II, жившего три с лишним тысячи лет назад.

«Мне рассказывали, что царь Сезострис (так греки называли Рамзеса. — С. Г.) произвел деление земель... Сообразно этим участкам с их владельцев взимались ежегодно налоги.

Если Нил заливал чей-либо участок, то пострадавший обращался к царю и докладывал ему о случившемся. Тогда царь посылал землемеров, они измеряли, насколько уменьшился участок, и сообразно этому понижались налоги».

Как видно, и в те времена топография уже стояла на достаточно высоком уровне.

Найденная при раскопках в южной части древней Ассиро-Вавилонии статуя военачальника с планом крепости в руках говорит о том, что топография и тогда уже применялась в военном деле.

В древней Греции и в Риме топографы-землемеры обмеряли землю, устанавливали границы между владельцами и ставили межевые знаки. Занятие землемера считалось очень важным и почетным. До сих пор в Италии находят древнеримские межевые знаки в виде каменных столбов, иногда с изображением головы бога Меркурия.

В России лет триста назад топография еще не существовала, а столбы на поворотах границ, на межах помещичьих вотчин уже ставили. Возле столбов выкапывали глубокие рвы, в которые клали несгнивающие предметы, например камни, кости и уголь. Снимать планы тогда не умели, а составляли подробные описания границ данного владельца, так называемые «писцовые книги».

Вот отрывок из писцовой книги времен царя Федора Алексеевича (1680 год):

«А от корявой березы налево к Старицкой дороге, а у дороги столб, а на нем грань[1], против столба яма, а в яме красной камень, да кости — коровьи головы, а от столба по меже к виловатой сосне, а на ней грань, а против сосны яма, а в яме два камня синих, да один камень рябой, да уголья, а от сосны через дорогу в деревню Гришутину на ель...», и т. д.

Такие описанные в книге границы назывались «писцовыми межами».

Царское правительство во все времена строго охраняло интересы крупных землевладельцев. Вот, например, текст закона времен царя Алексея Михайловича (1649 год):

«А буде кто на государеве, или вотчинникове, или на помещикове земле писцовую межу испортит и столбы вымечет[2], или ямы заровняет, или землю перепашет, а по суду и по сыску про то сыщется допряма[3] и тех людей на спорных межах бити кнутием нещадно и, бив кнутом, вкинути в тюрьму на неделю».

С течением времени ямы могли заровняться, столбы сгнить. Некоторые помещики нашли достаточно надежный способ восстановления границ: когда столбы ставились, ловили мальчишек-крепостных и возле столбов «били их кнутием нещадно», чтобы они всю жизнь помнили то место и, уже будучи стариками, смогли указать, где стоял межевой столб.

До XVIII века в России существовали «чертежи» — нечто вроде карт отдельных частей России, составленные без какой-либо математической основы и не похожие на настоящие карты.

Царь Петр был первый русский, который по-научному заинтересовался и географией и топографией России, и заинтересовался не как-нибудь теоретически, по-книжному, — нет, под руководством голландца Крюйса он сам в 1696 году производил съемки по реке Дону во время русско-турецкой войны.

В 1701 году Петр открыл в Москве «Математико-навигац-кую школу», где ученики обучались также геодезии и картографии. Преподавателем там был замечательный русский математик Леонтий Магницкий. Позднее, в 1715 году, в Петербурге была основана Морская академия, откуда выпускались и геодезисты.

В указе от 9 декабря 1719 года Петр написал: «...которые в Академии (морской. — С. Г.) геодезию и географию обучили, тех послать в губернии для сочинения ланткарт, а жалования оным давать тех губерний из доходов».

Петр разослал геодезистов-топографов во все концы России. Специальными инструментами они определили более или менее точно положение различных городов (широту и долготу их) и создали карты отдельных губерний.

Большое значение для науки имели работы геодезистов И. М. Евреинова и Ф. Ф. Лужина, проехавших с 1719 по 1722 год от Тобольска до Охотского моря и далее на Камчатку и Курильские острова. Именно скромные геодезисты Евреинов и Лужин, определяя широты и долготы разных пунктов, первые составили карту Сибири и Дальнего Востока[4].

Позднейшие карты (вторая половина XVIII века) поражают своей точностью и той добросовестностью, с какой было привлечено и критически разработано много разного картографического материала. Руководил тогда составлением карт великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов, занимавший должность начальника географического департамента.

Топографы и сельское хозяйство

В капиталистических странах топографы постоянно занимаются межеванием частновладельческих земель, то-есть определением границ и площадей измеряемых участков. Этим вопросам в иностранных, да и в старых русских книгах по топографии уделяется много внимания.

Топографы, работавшие в царской России в сельском хозяйстве, назывались землемерами.

Теперь в СССР таких топографов называют землеустроителями.

Слова как будто похожи, а смысл их глубоко различен.

Землемер, устанавливающий границы помещичьего владения, волей или неволей защищал интересы эксплуататоров.

Работа землеустроителя совсем иная. Топографы-землеустроители приняли большое участие в переустройстве нашего социалистического сельского хозяйства. После Великой Октябрьской социалистической революции они помогали распределять между крестьянами и вновь организуемыми совхозами всю отобранную у помещиков землю. Для этого они снимали планы бывших помещичьих земель, затем карандашом, циркулем и линейкой разделяли эти планы на участки и переносили новые границы с плана на местность, поставив на всех углах столбы с выжженным знаком — гербом Советской республики.

Позднее, когда началось массовое вступление крестьян в колхозы, землеустроители много поработали над установлением новых границ колхозов.

Когда земля закреплялась за колхозами на вечное пользование, землеустроители составляли планы этих земель.

После укрупнения колхозов перед землеустроителями встали новые задачи. Потребовалось составить планы колхозных земель и по этим планам распределить землю на участки севооборота. Эту работу землеустроители проводили вместе с агрономами.

Военная топография

В 1822 году был основан корпус военных топографов, солдаты и офицеры которого в течение XIX века постепенно создавали точные карты значительных территорий России.

Тогда же, в XIX веке, были организованы экспедиции на отдаленные окраины России: экспедиции Кропоткина, Потанина, Пржевальского, Семенова-Тян-Шанского и многих других.

Неизвестных земель — белых пятен — становилось все меньше. Каждый такой путешественник был не только топографом, но и зоологом, и ботаником, и геологом: он собирал коллекции животных, растений, ископаемых.

Вы, возможно, читали книги замечательного путешественника по Дальнему Востоку В. К. Арсеньева «Дереу Узала» и «В дебрях Уссурийского края».

Так вот, Арсеньев был военным топографом. Правда, в этих книгах он мало говорит об основной цели своих путешествий — о том, что он создавал карты неизвестных до него территорий.

В армии карта нужна всем — от главнокомандующего до командира отделения. Даже солдат, получивший специальное задание, имеет на руках карту.

По картам разрабатываются военные операции и изучается характер местности, намечаются маршруты для авиации и цели для дальнобойной артиллерии. Командующий армией, глядя на карту с флажками, кружочками и квадратиками — полками и дивизиями, ясно видит, где какая часть находится, где слабое место противника, откуда начать наступление, куда перебросить войска и т. д.

Требования к военной карте очень строгие. Военные карты должны быть совершенно безупречны. Недаром говорится, что карта — это глаза армии.

Мы знаем из истории следующий факт. Великий русский полководец Суворов имел составленную австрийцами карту Швейцарии, на которой была ясно обозначена дорога вдоль Фирвальдштетского озера. По этой дороге Суворов намеревался провести свои войска. Но когда русские подошли к озеру, вместо дороги или хотя бы тропинки они увидели только скалы, отвесно спускающиеся к воде.

Пути вперед не было. Положение оказалось крайне тяжелым. Отступать? Нет, Суворов и его чудо-богатыри отступать не привыкли. Оглядев солдат, он отдал приказ — начать подъем на кручи альпийского хребта.

Ценой нечеловеческих усилий русские войска преодолели это препятствие и неожиданно для французов спустились в соседнюю долину.

Вот один случай, описанный А. Куприным в его рассказе «Куст сирени».

Молодой офицер Алмазов собирался поступить в Военную академию Генерального штаба. Два года подряд он проваливался на вступительных экзаменах. Наконец, на третий год, он выдержал экзамены по всем предметам. Оставался последний — военная топография.

Алмазов благополучно снял план и уже кончал его чертить, как вдруг посадил зеленой краской в самой середине чертежа кляксу. Ему бы следовало постараться как-нибудь подчистить ее, а он недолго думая взял да и переделал кляксу в куст и на следующее утро понес показывать план профессору.

Профессор эту местность давал снимать всем экзаменующимся офицерам и потому знал ее очень хорошо. Он сразу обратил внимание на непонятное пятно и усомнился в существовании куста. Алмазов стал доказывать, что куст действительно существует. Спор их кончился тем, что профессор предложил на следующее утро отправиться на участок и проверить план. Алмазов пришел домой совсем убитый, рассказал жене о своем ужасном положении, о том, что из-за какого-то куста рушатся все его мечты об академии.

«Самый безобразнейший педант, какой только есть на свете!» — так называл профессора расстроенный Алмазов.

Жена решила выручить незадачливого мужа.

Вечером супруги отправились в цветочный магазин, купили там, за неимением другого, куст сирени и на следующий день рано утром посадили его на участке.

Все кончилось благополучно. Убедившись, что куст действительно существует, профессор извинился перед Алмазовым за свою забывчивость и поздравил его с благополучным окончанием экзаменов. Алмазов поступил в Военную академию.

Разберем этот рассказ с точки зрения топографической.

Нет, профессор не был педантом, придравшись к какому-то кусту.

Предположим, что во время.войны карта с нарисованным, но несуществующим кустом очутилась в руках офицера. Где-то впереди, за вспаханным полем, скрывается противник. Это офицер хорошо знает. Он внимательно рассматривает карту, и взгляд его останавливается на кусте.

Подозвав к себе сержанта, он приказывает ему занять позицию немного левее куста.

Очевидно, что сержант, стремясь выполнить поставленную перед ним задачу, неминуемо собьется с пути и попадет в тяжелое положение.

В моей практике был подобный случай.

Очутившись с картой в руках вдали от деревень в астраханских степях, совершенно однообразных и ровных, я определил свое местонахождение только по одному кусту, который топограф не забыл нанести на карту.

Как видно, такой отдельно стоящий куст имеет очень важное значение. Мелкие, но характерные предметы (отдельные кусты, деревья, курганы, большие камни и т. п.) на открытом месте видны издали. Найдя их на карте, легко можно сообразить, где находишься, или, как говорят топографы, легко ориентироваться на местности. Такие предметы называются ориентирами.

Когда вы объясняете, как пройти в какую-нибудь деревню, вы упоминаете разные заметные признаки по пути и говорите примерно так: «Иди по большой дороге, пока не дойдешь до сухого дерева, тогда поверни направо, там увидишь большой камень, тогда сверни по тропинке налево...» Сухое дерево и камень — наиболее характерные и заметные ориентиры по дороге.

Помните, мы говорили о писцовых книгах XVII века? Там ямы с коровьими головами и камнями и корявые березы являлись именно ориентирными знаками, на основании которых устанавливалась и отыскивалась граница данного землевладения.

Военный топограф везде старается найти такие выделяющиеся предметы. В лесу, например, он отмечает даже муравьиные кучи, даже след от костра.

Изыскатели

Хорошо известна книга писателя Гарина-Михайловского «Детство Тёмы», менее известны две книги продолжения: «Гимназисты» и «Студенты», и почти неизвестна заключительная, правда незаконченная, часть: «Инженеры».

Гарин-Михайловский был не только писателем, но и талантливым инженером-путейцем. Он много работал на железнодорожных изысканиях, в частности в Сибири. Он с несколькими техниками и рабочими, прорубая просеки в тайге, выбирал — изыскивал — наилучший путь, или, как говорится, трассу, будущей железнодорожной линии Тюмень — Омск — Иркутск.

Изыскателями бывают не только топографы (геодезисты). Железнодорожные изыскатели, работая теми же инструментами, близки топографам. Изысканиями занимаются геологи, гидрологи, ботаники, почвоведы, лесоводы — одним словом, все те, кто что-то ищет в природе: на земле и под землей, на воде и под водой. Но обычно изыскатели берут с собой также топографов, поскольку всем им приходится иметь дело с планом и с картой.

Часто топографы едут на изыскания отдельно. Их может быть и два, и три, и больше человек. Иногда едут сразу пятьдесят человек, иногда — даже несколько сот. Все зависит от объема и сроков изыскательских работ. В зависимости от количества участников говорят: «изыскательские отряды», «изыскательские партии» или «экспедиции».

Я сам работаю топографом почти четверть века. Хочется рассказать здесь о своих первых изысканиях. В 1930 году я поехал в составе изыскательской партии на Северный Кавказ. В то время только еще развертывались Майкопские нефтяные промыслы. И там, где на склонах гор теперь стоит целый лес нефтяных вышек, где выросло несколько городов и поселков, где построены новые железные и шоссейные дороги, тогда были дремучие леса.

Нас было несколько молодых техников. Мы остановились у подножия гор, в казачьей станице, и занимались съемкой участков будущих нефтяных промыслов, будущих жилых поселков, территории электростанции. Постепенно мы удалялись от дома, пришлось переселяться в палатки, которые мы время от времени перевозили на другое место. Интересна была не только работа на свежем воздухе, но и вся жизнь с варкой пищи на костре, с охотой, с песнями и играми по вечерам.

Начальником изыскательской партии у нас был семидесятилетний инженер В. В. Сахаров, который всю жизнь работал на изысканиях.

Мы, молодежь, его очень боялись. Он требовал от нас точности, аккуратности, четкости в работе и совершенно не терпел, как он выражался, «слюнявых» ответов. Когда мы приезжали или приходили вечером и он спрашивал, сколько сделали, надо было коротко, по-военному, рапортовать, отчеканивая каждую цифру: «Столько-то и столько-то...»

Горе тому, кто начинал отвечать примерно так: «Да, знаете, я точно не знаю, кажется около того...»

Наступили зимние холода. Зимой, в метель, трудно было работать — ведь приходилось не только записывать в поле, но и вертеть металлические винты инструмента и рисовать.

Сахаров приучил нас не бояться холодов, и теперь, работая во всякую погоду (разумеется, тепло одетый), я вспоминаю его беспощадное и одновременно отеческое отношение к нам.

Однажды Сахаров расспрашивал меня о чем-то по работе, и каких-то записей у меня не хватило — не то я не измерил ширину какой-то хатенки, не то забыл измерить ее длину.

— Ну, а здесь придется пофантазировать, — сказал я.