MODERN METHODS OF AERIAL PHOTOGRAPHY FOR ARCHITECTURAL AND PLANNING ANALYSIS OF CULTURAL HERITAGE OBJECTS

Full Text

Архитектурно-планировочный анализ объекта культурного наследия является наиболее трудоемкой и важной составляющей процесса подготовки его к реставрации. Очень часто этот этап рассматривается как основной, поскольку он позволяет перевести полученную информацию об объекте на профессиональный архитектурный уровень и дать исчерпывающее представление не только о виде памятника, но и о всех его размерах. Полученные в процессе архитектурно-планировочного анализа обмерные чертежи служат подосновой для разработки проекта реставрации [1-3]. Большие сложности возникают при проведении архитектурно-планировочного анализа крупных объектов культурного наследия из-за их больших размеров и точного определения на местности. За последнее десятилетие в предварительных исследованиях в сфере реставрации архитектурного наследия широкое распространение получили беспилотные летательные аппараты, позволяющие делать работу наиболее результативной. В этом направлении одной из перспективных технологий, использующихся в реставрационной практике для получения наиболее полного пространственного представления об объекте культурного наследия, является аэрофотосъемка с применением дронов (от англ. drone - трутень), квадракоптеров, мультикоптеров - это летательные аппараты, построенные 111 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 Д.В. Литвинов по вертолётной схеме с тремя и более несущими винтами. Первый четырехроторный вертолет, он же квадрокоптер, был создан Георгием Ботезатом в 1922 г. (рис. 1). Георгий Александрович Ботезат - русско-американский авиаконструктор, учёный, изобретатель и математик, построивший один из первых вертолётов (рис. 1). Применение аэрофотосъемки с дронов дает большое преимущество в архитектурно-планировочном анализе крупных объектов культурного наследия по сравнению с аэрофотосъемкой, выполненной с самолёта, которая наиболее дорогостоящая и предназначена для крупномасштабных работ. Аэрофотосъемка, выполненная с дронов, позволяет более Рис. 1. Вертолёт Ботезата, 1922 г. Архив Минобороны России точно определить в ландшафте слабозаметные очертания и остатки древних построек, которые не удается обнаружить обычными назем ными способами съемки, а также осуществить точную и объективную фиксацию, необходимую для выполнения обмерных чертежей. Полученные материалы могут оказаться единственными объективными докумен тами, на которых с фотографической подробностью и точностью может быть зафиксирован объект культурного наследия и его расположение на момент съемки [3]. Особенно затруднено восстановление планировки больших объектов культурного наследия, подвергшихся губительному воздействию времени и погребённых под слоем разрушения. При изучении таких памятников аэрофотоснимок является важнейшим, а в отдельных случаях единственным источником изучения планировки как объекта в целом, так и отдельных его частей [4]. Так, например, весьма эффективными при архитектурно-планировочном анализе оказались результаты аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата объекта культурного наследия «Земляной вал Красноярской крепости», расположенного в Самарской области, Красноярском районе, селе Красный Яр. Красноярская крепость была построена в 1731- 1736 гг. для защиты русских поселенцев от набегов калмыков, башкир и входила в состав Новой Закамской линии - уникального памятника военного фортификационного зодчества России первой половины XVIII столетия, одной из крупнейших в России оборонительных линий, созданных для защиты юго-восточной окраины европейской России от нападений кочевников (рис. 2). Она состояла из совокупности отдельных фортификационных сооружений - крепостей, фельдшанцев, редутов, соединенных между собой засеками, валом и рвом. Вся эта непрерывная система укреплений протянулась примерно на Рис. 2. Красноярский оборонительный комплекс. Проект 1734 г. Архив http://туряр.рф Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 112 АРХИТЕКТУРА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ТВОРЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ АРХИТЕКТУРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Рис. 3. Генерал-поручик И.А. Бибиков Рис. 4. Основные компоненты крепостей и фельдшанцев Новой Закамской линии [5] 240 км - от реки Самары (при впадении в нее Большого Кинеля), до реки Кичуй. В планировании и создании оборонительной черты отразились особенности тогдашней фортификационной науки, когда механическое восприятие теории западных военных инженеров нередко не соответствовало действительным нуждам обороны южных и юго-восточных границ государства. Руководили строительством Новозакамской линии и Красноярской крепости Ф. В. Наумов и военный инженер генерал-поручик И.А. Бибиков (рис. 3). Земляной вал Красноярской крепости в плане представляет прямоугольник, близкий к квадрату, противоположными углами примыкавший к оборонительной линии. Все четыре угла оборонительного сооружения увенчиваются бастионами. На одной из внешних сторон Красноярской крепости находится равелин. Вокруг рва шел покрытый путь с гласисом, на восходящих и исходящих углах сделаны плацдармы. Все бастионы крепости пусты. Внешняя сторона (экстериор) полигона Красноярской крепости достигала 125 сажен (около 267 м). Наружная и внутренняя крутости земляного вала были укреплены дерном. Высота наружной крутости составляла 15 футов (около 4,6 м). В системе укреплений имелось несколько въездов (рис. 4). Красноярская крепость являлась самым мощным оборонительным пунктом из всех вновь построенных по укрепленной линии. По численности гарнизона (четыре роты конной ландмилиции и одна пехоты) она превосходила даже Черемшанскую крепость (три роты конницы и одна пехоты). Внутри Красноярской крепости было построено 64 избы. В каждой размещались 10 человек военных, не считая членов их семей, в итоге получалась изба-казарма. В случае нападения противника в крепости мог разместиться гарнизон численностью более 500 человек. В конце 1735 г. в Красноярском поселении проживало несколько тысяч человек. Здесь были церковь, штаб, дома для офицеров и священников, кузница, караульня, магазин, пороховой погреб, колодец и много других хозяйственных и административных построек [6]. В настоящий момент на территории бывшей крепости размещается многофункциональный спортивный комплекс со следующими строениями: здание проката, спортзал, детская игровая площадка, поле для минифутбола, хоккейная площадка, беговая дорожка, футбольное поле, сектор для прыжков в длину, сектор для метания гранат и прочие вспомогательные сооружения. Исследование Красноярской крепости с воздуха производилось в весенний период года, когда растительность еще не скрыла конфигурацию объекта в виде земляного укрепления, состоящего из линии вала и рва, имеющих прямоугольную в плане форму с четырьмя бастионами и полевым укреплением - равелином треугольной в плане формы. Именно на данном этапе аэровизуальных наблюдений и фо тографирования с воздуха была получена наиболее полная информация о планировке уникального памятника военного фортификационного искусства России первой половины XVIII столетия. Во время исследования крепости производилась перспективная и плановая аэрофотосъемка с высоты 150 -200 м и было сделано несколько десятков плановых перспектив ных аэрофотоснимков. При этом фотографирование производилось как по солнцу, так и против солнца при небольшом наклоне камеры беспилотного летательного аппарата в сторону фотографируемого объекта. Это дало возможность 113 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 4 Д.В. Литвинов выявить общую архитектурно-плани ровочную композицию изучаемого объекта, при этом особенно отчетливо прослеживалась линия вала и рва, покрытая дерном. В процессе исследования степени утрат первоначального физического облика объекта было установлено, что земляная крепость имеет 5 % утрат (первоначальный внешний облик объекта изменен несильно, сохранилась конфигурация крепости с четырьмя бастионами, контуры земляной крепости сглажены), равелин - 5 % утрат (сглаживание контура полевого укрепления). Деловой двор, где стояли изба и кузница, магазин для инструментов и материалов, сарай, утрачены на 100 % (постройки внутри крепости не сохранились). Земляной вал в передах села утрачен на 100 % (отходивший с двух сторон от крепости сплошной земляной вал с редантами утрачен в пределах села). Земляной вал за переделами села утрачен на 70 % (сохранились значительные по протяжённости участки земляного вала с редантами и фельдшанцами, отходящие в северо-восточном направлении от Красноярской крепости в сторону Сергиевской крепости). Сплошная линия вала и рва начинается за с. Хорошенькое, с противоположной стороны от дороги на Урал, параллельно трассе данной дороги. Общее состояние земляного вала Красноярской крепости оценивается как удовлетворительное, несмотря на то, что крупные объекты культурного наследия наиболее интенсивно подвержены разрушению. В процессе архитектурно-планировочного анализа объекта культурного наследия Земляного вала Красноярской крепости основным источником обзорной информации являлись аэрофотоснимки с беспилотного летательного аппарата, космическое изображение и натурные обследования. Материалы плановой аэрофотосъёмки по точности и полноте превосходят все данные, полученные при любых способах наземной топографической съёмки. Аэрофотоснимок дает возможность одновременного обозрения большой территории в плановом изображении (изображение, близкое к ортогональной проекции), поэтому скрытые землей или растительностью участки логически дополняют видимые контуры [3]. Главным при производстве аэрофотосъемки являются выбор и соблюдение оптимальных условий фотографирования. Поэтому она производится по определенной методике, предусматриваю щей использование выгодного освещения объекта, вы бор сезонного и суточного времени съемки, температурно-влажностного режима, скорости и направления ветра, высоты полета беспилотного летательного аппарата [3]. Проведенные архивные и документальные исследования Красноярской крепости показали, что специальные съемки с самолетов практически не выполнялись, так как размеры объекта культурного наследия незначительны по площади и заказная аэрофотосъемка оказывалась черезмерно дорогой. Таким образом, предложенные методические приемы использования беспилотных летательных аппаратов и полученные с их помощью предварительные материалы разведки местности позволяют составить объ ективное представление об исследуемом объекте, точно определить и привязать его пространственное местоположение к системе координат местности, создать трехмерную модель территории, сопоставить полученные изображения с имеющимися историческими картами и планами [7, 8]. Все эти приемы позволяют выявить общие закономерности в расположении и структуре объекта исследования, что позволяет существенно облегчить задачу по постановке на учет в охранные органы и выводу его территории из хозяйственного использования [9-12].

About the authors

Denis V. LITVINOV

Samara State Technical University

Email: vestniksgasu@yandex.ru

References

Supplementary files