Напряженное политическое положение начала XVIII века вызвало усиленное  строительство крепостей  и  форпостов  на  южных   окраинах  Российского  государства. На  просторах  Прииртышья  появились  первые замкнутые  пространства – фортификационные сооружения, дистанцированные от внешнего мира. Это пространство  образовывало «эндогенную»  среду, созданную  на относительно  небольших   территориях  (до 2 га),  с размещенными  на  ней  разнообразными морфотипами застройками  небольших габаритов. Строительство крепостей  открыло новую страницу  в истории поселений  на этой территории, характеризующуюся  стационарными  постройками  в  определенной  локальной среде, так как ранее здесь кочевали различные племена. С возведением крепостей в Казахстане впервые проникает более передовой  градостроительный опыт России. Вместе с тем эти оборонительные сооружения, возникшие, как опорные пункты во внешнем облике и планировочной структуре, имели  специфические  черты[1].

Строительство укрепленных линий в России имело давние традиции. Оборонительные линии существовали еще во времена Киевской Руси. Создание  их началось с IX в. с возведения укрепленных пунктов и валов, главным образом, на речных рубежах. Широко применялись засеки, которые  устраивались в лесах и представляли собой заграждения из поваленных деревьев, сооружались на скорую руку и имели временный характер. В процессе усиления Московского княжества в XIV в. создается сторожевая пограничная линия по рекам Хопер, Воронеж и Дон. С XVI в. оборонительные линии превратились в долговременную периодически возобновляемую оборонительную систему, которая, кроме собственно засек, вмещала в себя ряд инженерных сооружений. Такова была черта, построенная в середине XVI в. к югу от Оки  и названная впоследствии «Большая засечная черта». Со второй половины XVII в. «Большая засечная черта» перестала играть сколько-нибудь существенную роль. Район столкновений переместился на сотни километров к югу. Здесь возникли новые укрепленные города-крепости, а так же укрепленные засечные черты: Белгородская, Симбирская, Закамская и Тамбовская. Появление систем укрепленных линий стало возможным с образованием централизованного государства, так как само создание крупных оборонительных линий требовало мобилизации массы людей и крупных материальных средств. По мере расширения границ России в XVIII в.  на основе опыта засечных черт возникает система пограничных укрепленных линий, состоявших из крепостей и укрепленных городов, между которыми создавались полевые укрепления, обычно в виде земляного вала, иногда – с деревянным тыном наверху и рвом. Перед рвом устраивались засеки и ставились рогатки против конницы. Через каждые 200-600 метров вал имел выступы в виде редутов, что позволяло оборонять подступы к валу продольным ружейным огнем[2]

В начале XVIII  века при Петре I в России велось исключительно строительство отдельных мощных крепостей по западному образцу, а не пограничных черт, как в XVII веке. В это время на юге Западной Сибири возводятся пограничные крепости: Омская, Железинская, Ямышевская, Семипалатинская, Убинская, Долон – Карагайская и Усть-Каменогорская.

В 1740-е гг. происходит пересмотр  подходов к проблеме сооружения пограничных укреплений. Отдельные пограничные линии начинают соединяться в системы укреплений, которые предназначались для организации комплексного способа охраны границ государства. В планах предполагалось соединить отдельные крепости общими линиями, состоящими из ряда укреплений различной мощности и расположенных между ними фортификационные единиц, которые соединялись бы сплошными рвом и валом. Для начала было указано все дистанции аккуратно осмотреть и описать с показанием всех удобных мест для строительства городов и проживания там людей. Велено было особо учитывать натуральные укрепления для обороны. Для этого важного предприятия приказали отправить из Санкт-Петербурга нарочного искусного инженера, штаб – офицера с надлежащим числом кондукторов и геодезистов. В 1745 г. генерал-майор Х.Т. Киндерман, согласно проведенному им осмотру местности, представил проект линий. Суть документа состояла в том, чтобы между существующими крепостями расположить большие форпосты в 60 верстах один от другого, и между ними – малые, на расстоянии 20 верст. Это упростило бы организацию разъездов от форпостов, которые  задумано было проводить от каждого из них на половину расстояния. Для этого в рапорте от 29 января 1745 г. полковник Т. Зорин, говоря о начале строительства иртышской укрепленной линии Киндерману, объясняет особенности и отличительные  черты в ее застройке: «о сделании здесь …маяков при здешней степной стороне, за обширностью места, оные маяки… каждый на расстоянии по 5 верст… а между 20 вестами иметь форпосты и крепости… к зделанию земляного вала здешняя земля  весьма  неспособна, да и кем оное исполнить, таковых способных (яко - то крестьян) в близости не имеется». Планы крепостей для строительства Иртышской линии свидетельствует о том, что на юге Западной Сибири укрепленную линию планировали возводить в виде непрерывной системы земляных валов. И только в ходе реализации проекта отошли от него и построили отдельные опорные пункты между крепостями.[3]

Таким образом, ввиду обширности обороняемой территории и ограниченности возможностей центральной и местной администрации, были внесены изменения в планы согласно сложившейся ситуации. Вместо сплошной системы земляных валов было решено возводить отдельные укрепления в виде форпостов, редутов и маяков, привязанных к естественным географическим преградам.

В состав Иртышской линии, как сказано выше, вошли крепости, форпосты и станции. Крепости, без сомнения, составляли главные, обширные и сильно вооруженные опорные пункты. Здесь сосредотачивались и более многочисленные поселения, потому что эти пункты назначались исключительно для торговых сношений с соседними народами. Кроме ограды (собственно крепости), в которой помещались преимущественно строения, принадлежащие военному ведомству, имелся еще форштадт, или слобода, запланированная как прилегающая к городу-крепости поселение, укрепленное ретраншементом и реданом. Количество населявших форштадт внештатных казаков регламентировалось в зависимости от величины гарнизона, оборонявшего город. Профиль оград крепостей состоял из заплота с небольшой насыпью, примыкавшей к нему с наружной стороны, со рвом впереди. За контрэскарпом рва, в небольшом от него расстоянии, помещался ряд рогаток, а впереди них – еще ряд рогаток[4].

Редуты по своей форме имели квадратное начертание со стороною около 20 саженей. В углах находились незначительные выступы в виде бастионов. Ограда укрепления состояла из палисада, приспособленного к стрельбе из ружья. С наружной стороны к нему прилегла насыпь со рвом на  грудную высоту. За контрэскарпом находился ряд рогаток и надолб. На башне помещалась каланча, с которой наблюдали за окрестностями. Внутри  редута находились:  офицерские светлицы, солдатская казарма, провиантский амбар, пороховой погреб, конюшня. Вне редута, если он находился недалеко от берега реки – баня[5].

Форпосты по способу их ограждения принадлежали к разряду редутов и отличались от них своей величиной. Так называемые большие форпосты располагались в виде квадрата со стороною в 30 и более сажень. Малые форпосты были меньше редутов. На Иртышской линии находилось 12 форпостов. Из них Осьморыжский, Чернорецкий, Коряковский, Лебяжий, Семиярский, Долонский, Талицкий, Убинский и Красноярский форпосты имели вид регулярного четырехугольника, состоящего из четырех равных куртин, но разной длины, посредством которых смыкались полигоны и составляли четыре бастиона. Профиль укреплений состоял из бруствера с одним или с двумя банкетами и горизонтального рва в 5 футов.

Станции представляли собой редуты со стороною в 10 сажень и выступами на углах. Из них два противоположных имели вид бастионов и были вооружены каждый одним оружием. Другие два выступа были квадратной формы и состояли из казарм с открытой обороной. Вся ограда имела профиль заплота. Внутри ограды, которая обносилась рядом надолб и рогаток, помещались светлица, провиантский амбар, сараи и конюшня. Последние два строения прислонялись к ограде и в стенах проделывались бойницы[6].

На Иртышской линии значилось 20 станций. Из них 19 были построены в виде правильного четырехугольника, и только одна, станция Соленый поворот, представляла собой иррегулярный четырехугольник. Профилем всех этих укреплений являлся бруствером с одним банкетом и горизонтальный ров в 10 футов, прикрытый гласисом. В 1785 г. на этой линии числилось 5 крепостей, 12 форпостов, 20 станций и 1 село. Линия тянулась на 871 версту 395 саженей и включала в себя следующие укрепления: крепость Омскую, станцию Усть- Заостровскую, форпост Ачаирский, село Покровское, станцию Изылбашскую, станцию Соляной поворот, форпост Чарлаковский, станцию Татарскую, станцию Урлютюбскую, крепость Железинскую, станцию Пяторыкскую, форпост Осьморыжский, станцию Песчаную, форпост Чернорецкий, станцию Черноярскую, форпост Коряковский, станцию Подстепную, крепость Ямышевскую, станцию Черную, форпост Лебяжий, станцию Подспускную, станцию Кривую, форпост Семиярский, станцию Грачевскую, крепость Семипалатную, станцию Озерная, форпост Талицкий, форпост Шульбинский, станцию Преснояровскую, форпост Убинский, станцию Барашков, ф. Красноярский, станцию Уваровскую, крепость Усть- Каменогорскую[7]. Таким образом, возведенная Иртышская линия состояла из отдельных укреплений разной мощности,  строилась по типовым проектам: в основном, это были форпосты и станции.