Условные знаки и обозначения на географических картах. Условные обозначения на топографических картах

Определение 1

Картографические условные знаки - символические графические обозначения, которые используется для изображения на картографических изображениях (картах и топопланах) различных объектов и их характеристик.

Иногда условные знаки называют легендой карты.

Виды условных знаков по масштабу

В зависимости от масштабности выделяют $3$ группы условных знаков:

масштабные (площадные и линейные);
внемасштабные (точечные);
пояснительные.

С помощью площадных масштабных знаков отображают протяженные объекты в масштабе карты. На карте масштабные знаки позволяют определить не только расположение объекта, но и его величину и очертания.

Пример 1

Масштабными знаками являются территория государства на карте масштаба $1:10 000 000$ или водохранилище на карте масштаба $1:10 000$.

Линейные условные знаки используют для отображения существенно протяженных в одном измерении объектов, например дорог. Согласуется с масштабом на таких знаках только одно измерение (по которому объект наиболее протяженный), тогда как другое является внемасштабным. Положение объекта определяется по условной или явной осевой линии.

Внемасштабные точечные знаки используются на картах для отображения объектов, размеры которых не выражаются на карте. Крупнейшие города на карте мира отображаются внемасштабными знаками – точками. Фактическое размещение объекта определяется по главной точке точечного условного знака.

Главная точка размещается у внемасштабных знаков следующим образом:

в центре фигуры у симметричных знаков;
в середине основания у знаков с широким основанием;
в вершине прямого угла, являющегося основанием, если такой угол имеется у знака;
в центре нижней фигуры, если знак является сочетанием нескольких фигур.

Пояснительные знаки предназначены, чтобы характеризовать местные предметы и их разновидности. Пояснительными знаками может быть указано количество путей железной дороги, направление течения реки.

Замечание 1

На картах крупного масштаба знаки отдельных объектов указываются раздельно, на картах меньшего масштаба – однотипные объекты группируют и наносят одним знаком.

Условные знаки по содержанию

знаки и подписи населенных пунктов;
знаки отдельных местных объектов;
знаки отдельных элементов рельефа;
знаки транспортной инфраструктуры;
знаки объектов гидрографической сети;
знаки почвенно-растительного покрова;

Знаки и подписи населенных пунктов

На картах масштаба $1:100 000$ и крупнее указывают все населенные пункты вместе с подписью их названий. Причем названия городов наносятся прямыми прописными буквами, сельских населенных пунктов – строчными буквами, городских и дачных поселков – строчными наклонными буквами.

На крупномасштабных картах отображаются внешние очертания и планировка, с выделением крупнейших магистралей, предприятий, выделяющихся знаний и ориентиров.

Пример 2

На картах масштаба $1:25 \ 000$ и $1:50 \ 000$ цветом отображается тип (огнеупорная или неогнеупорная) застройки.

На рисунке ниже - знаки населенных пунктов, использовавшихся на картах различных эпох.

Знаки отдельных местных объектов

Отдельные местные объекты, которые являются ориентирами, наносятся на карту преимущественно внемасштабными знаками. Это могут быть вышки, шахты, штольни, церкви, радиомачты, скалы-останцы.

Знаки отдельных элементов рельефа

На карту соответствующими знаками наносятся элементы рельефа .

Замечание 2

Объект природного происхождения изображаются линиями и знаками коричневого цвета.

Знаки транспортной инфраструктуры

К объектам транспортной инфраструктуры, отображаемым на топографических картах, относятся дорожная і железнодорожная сеть, сооружения и мосты.

При нанесении на карту разделяют дороги с покрытием (автострады, улучшенные шоссе, улучшенные грунтовые дороги) и без него. На карту наносятся все дороги с покрытием с указанием ширины и материала покрытия.

Цвет дороги на карте указывает на ее тип. Оранжевым цветом наносят автострады и шоссе, желтыми (изредка оранжевым) - улучшенные грунтовые дороги, без цвет – проселочные дороги без покрытия, полевые, лесные и сезонные дороги.

Знаки объектов гидрографической сети

На карте изображаются следующие элементы гидрографической сети – прибрежная часть морей, реки, озера, каналы, ручьи, колодцы, пруды и другие водоемы.

Водоемы, наносятся на карту в случае, если на изображении их площадь более $1 мм^2$. В другом случае водоем наносится только по причине высокой значимости, например в засушливых районах. Рядом с объектами указывается их название.

Характеристики объектов гидрографической сети указывают рядом с подписью названия объекта. В частности, указывают в виде дроби ширину (числитель), глубину и характер грунта (знаменатель), а также скорость (в м/с) и направление течения. Также указываются вместе с характеристиками гидротехнические сооружения – паромы, плотины, шлюзы. Реки и каналы наносятся на карту в полном объеме. При этом вид отображения определяется шириной объекта и масштабом карты.

Замечание 4

В частности, при масштабе карты более $1:50 000$ объекты шириной менее $5$ м, при масштабе менее $1:100 000$ - менее $10$ м изображают $1$ линией, а более широкие объекты – двумя линиями. Также $2$ линиями обозначают каналы и канавы шириной от $3$ м и более, а при меньшей ширине – одной линией.

На крупномасштабных картах синими кружками обозначают колодцы, рядом ставится буква «к» или «арт.к» в случае артезианского колодца. В засушливых районах колодцы и объекты водоснабжения показывают укрупненными знаками. Водопроводы на картах показывают линиями с точками синего цвета: сплошными линиями – наземные, прерывистыми – подземные.

Знаки почвенно-растительного покрова

Часто при отображении на карте почвенно-растительного покрова применяется сочетание масштабных и внемасштабных условных знаков. Знаки, обозначающие леса, кустарники, сады, болота, луга, характер являются масштабными, а отдельные объекты, например, отдельно стоящие деревья – внемасштабными.

Пример 3

Заболоченный луг отображается на карте сочетание в замкнутом контуре условных знаков луга, кустов и болота.

Контуры участков местности, занятых лесом, кустарником или болотом, наносят пунктирной линией за исключением случаев, когда границей служит забор, дороги или другой линейный местный предмет.

Участки, покрытые лесом, указывают зеленым цветом с нанесение символа, указывающего на тип леса (хвойный, лиственный или смешанный). Бледно-зеленым цветом наносятся на карту участки с порослью леса или питомниками.

Пример 4

На рисунке, расположенном ниже, слева показан хвойный сосновый лес со средней высотой деревьев $25$ метров и шириной $0,3$ м, а также типичным расстоянием между стволами деревьев $6$ м. На рисунке справа – лиственный кленовый лес с высотой деревьев $12$ м и шириной ствола $0,2$ м, расстояние между которыми в среднем $3$ метра.

Болота показывают на карте горизонтальной штриховкой синего цвета. При этом тип штриховки показывает степень проходимости: прерывистая штриховка – проходимые, сплошная – трудно- и непроходимые.

Замечание 5

Проходимыми считаются болота глубиной менее $0,6$ м.

Вертикальная штриховка синего цвета на карте указывает на солончаки. Также как и для болот, сплошная штриховка указывает на непроходимые солончаки, прерывистая – на проходимые.

Цвета условных знаков на топографических картах

Цвета, которыми изображаются объекты на картах, являются универсальными для всех масштабов. Штриховые знаки черного цвета – строения, сооружения, местные предметы, опорные пункты и границы, штриховые знаки коричневого цвета – элементы рельефа, синего – гидрографическая сеть. Площадные знаки светло синего цвета – зеркало вод объектов гидрографической сети, зеленого цвета – площади древесно-кустарниковой растительности, оранжевый цвет – кварталы с огнестойкими строениями и шоссе, желтый – кварталы с неогнестойкими строениями и улучшенные грунтовые дороги.

Замечание 6

На военных и специальные картах наносят специальные условные обозначения.

С военной топографией я познакомился на втором курсе своего института. Условные знаки, применяемые там, немного отличаются от общих топографических по причине необходимости обозначения совсем других объектов. Тем более, там широко применяется цветовая палитра, что, по моему мнению, делает эти карты более удобочитаемыми.

Условные тактические знаки

Такими знаками на военных картах обозначают свои войска и войска неприятеля, виды подразделений (пехота, танки) на оперативном театре, размещение оборонительных сооружений, направление вероятных ударов и т. п. Отличие же от обычных карт заключается в необходимости изображения специальных объектов, которых на гражданских картах быть не может. Например, одни лишь военные вертолеты могут иметь несколько разных вариантов изображения, в зависимости от их назначения: разведывательный, боевой, противолодочный и т. д. Большую роль для динамической информации карты играют цвета. В армии РФ принято использовать следующие цвета:

Красный - наши войска. Этот же цвет применяется для обозначения пожаров.
Синий - войска противника. Он же - для зон подтопления.
Черный - положение при перемещении наших войск.
Коричневый - дороги и маршруты.
Зеленый - границы радиоактивного заражения.

В армии каждого военного блока приняты свои цвета и обозначения.

Условные знаки для подразделений

Как мне объяснял преподаватель, военная карта должна быть максимально трудна для прочтения противником. Поэтому изображения, применяемые на ней, не должны читаться интуитивно. Грубо говоря, танк не должен обозначаться, как квадратик с линией.

Однако общие требования для своих командиров должны существовать. Во времена, когда планы рисовались вручную, для этих целей подходила офицерская линейка. Да она и сейчас используется при создании крупномасштабных планов, когда необходимо точно и быстро, в относительно спокойных условиях, набросать план. Но все же во всех странах мира, даже не специально, но существуют объекты, которые обозначаются одинаково. Например, радиостанцию и в РФ, и в странах НАТО символизирует значок молнии.

3.1. Картографические условные знаки

Картографическими условными знаками называют обозначения на картах различных объектов и их характеристик. Можно сказать, что условные знаки образуют язык карты, без знания которого нельзя прочитать карту. С помощью условных знаков на карте наглядно передается действительная картина местности. Они передают содержание карт, обозначают предметы, явления, процессы. Знаки можно использовать для отображенияреальных иабстрактных объектов. Например, для отображения населенных пунктов картографические знаки имеют предметное значение, а при отображении плотности населения – смысловое значение.

Раньше, в далеком прошлом, предметы на картах передавались картинным способом (рис. 3.1). Каждый предмет обозначался рисунком, понятным без каких-либо пояснений. Этими рисунками передавались особенности каждого объекта, например, внешний вид храмов в городах, породы деревьев и т. д.

Рис. 3.1. Изображение строений и населенных пунктов на старинных картах

Достоинствами такого способа являются наглядность, простота и доступность в понимании объекта. Но делать какие-либо расчеты и измерения по такой карте нельзя. В настоящее время этот способ находит применение на туристских картах, картах-панорамах и на различных детских картах. С развитием военного дела данный способ изображения предметов не стал удовлетворять требованиям к карте. Постепенно такие рисунки стали заменять условными знаками (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Совершенствование условных знаков населенных пунктов

Многие условные знаки по своему рисунку напоминают сами предметы, поэтому их легко можно запомнить. Кроме того, качественную характеристику объектов передает цвет условных знаков. Цвета, принятые для некоторых условных знаков, также соответствуют окраске предметов на местности. Например, леса, молодая поросль, кустарники, сады изображаются зеленым цветом; водные объекты – голубым; элементы рельефа – коричневым.

Условные знаки регулярно обновляются, но больших изменений в их форме и начертании не происходит. На топографических планах и картах применяются стандартизированные условные знаки, обязательные к применению всеми организациями, занимающимися топогеодезическими работами.

На тематических картах условные знаки и способы изображения разрабатываются редактором карты. Разработка условных знаков – одна из важнейших и ответственных задач в работе картографа. Правильный и удачный выбор условных знаков обеспечивает хорошую читаемость и наглядность карты.

Главными требованиями, которые предъявляются к условным знакам, являются:

условные знаки должны быть удобочитаемыми и простыми в начертании;

не должны перегружать карту (размер условных знаков в сотни раз больше размеров объекта на местности);

быстро опознаваться и четко отличаться друг от друга;

быть экономичными по занимаемой ими площади;

передавать точное местоположение объекта.

На топографических картах применяют три основные группы условных знаков:

1. Внемасштабные, или точечные , применяемые для предметов, не выражающихся

в масштабе карты (точечные объекты). Указывают точное местоположение объекта, но не дают размеров планового очертания (рис. 3.3). Размер условного знака выбирается так, чтобы он хорошо читался на карте. У каждого внемасштабного условного знака имеется главная точка, которая строго локализована в масштабе карты.

Рис. 3.3. Положение местных предметов, изображаемых внемасштабными условными знаками

Положению объекта на местности должны отвечать на плане следующие точки внемасштабного условного знака:

− для знаков правильной формы (круг, квадрат, треугольник и др.) – центр знака;

− для знаков в виде перспективного изображения объекта (водомерные посты, маяки, скалы-останцы и др.) – середина основания знака;

− для знаков с прямым углом в основании (породы деревьев, километровые столбы, водоразборные колонки и др.) – вершина угла знака;

− для знаков в виде сочетаний нескольких фигур (нефтяные и газовые вышки, часовни, сооружения башенного типа и др.) – центр нижней фигуры знака.

2. Линейные – используются для изображения объектов линейного характера, длина которых выражается в масштабе карты, а ширина – нет. Например, реки, нефтегазопроводы, дороги, линии электропередач и др. Ось линейного условного знака всегда строится в масштабе карты (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Некоторые условные обозначения топографических карт

3. Площадные илимасштабные – используются для заполнения площадей объектов, выражающихся в масштабе карты (леса, солончаки, болота и др.). Такие знаки обычно состоят из контура и его заполнения, сохраняют свои очертания и позволяют определять площадь объектов.

Чтобы передать содержание тематических карт, используют разнообразные способы: способ качественного фона, точечный, линий движения, линейных знаков, изолиний, ареалов, картограммы, картодиаграммы, локализованной диаграммы, значков.

Без правильного использования условных знаков нельзя получить изображение хорошего качества. К выбору условных знаков, цвету, размерам, форме необходимо подходить серьезно, так как размеры знаков в 60–80 и более раз превышают размер объекта на местности. Благодаря условным знакам, карта становится информативной, наглядной и легко читаемой. Великий путешественник П.П. Семенов-Тян-Шанский сказал: «Карта важнее тек-

ста, так как говорит нередко гораздо ярче, наглядней и лаконичней самого лучшего тек-

ста ». Зная язык карты, особенности ее составления, можно извлечь из нее огромное количество полезной информации.

3.2. Надписи на географических картах

Особое место занимают на карте подписи, которые несут очень большую смысловую нагрузку, значительно обогащают содержание карты. Благодаря знакам, мы легко ориентируемся на местности. Но иногда они могут и ухудшить ее читаемость. Большое количество надписей создает пестроту, они могут закрывать собой основное содержание карты, а также могут пересекать собой важные объекты (дороги, реки и др.). Например, на мелкомасштабных картах более половины полезной площади карты занимают подписи. Поэтому при составлении любого картографического произведения необходимо установить оптимальное количество наносимых надписей и тщательно продумать место их размещения. Выделяют следующие виды надписей:

1. Собственные наименования объектов – названия рек, озер, гор, городов и т. д. На-

пример, Енисей, Томь, Яровое, Алатау, Томск, Асино и др;

2. Пояснительные надписи , которые передают:

качественные характеристики (дуб, сосна, соленое, песчаный и др.);

количественные характеристики (указание ширины дороги, ширины реки, высоты деревьев и др.);

хронологические характеристики (даты событий, периоды развития каких-либо явлений, например, период доступности перевала и др.);

пояснения к линиям движения («Путь Х. Колумба», «Путь Магеланна»);

пояснительные характеристики картографической сетки («Северный полярный круг», «к востоку от Гринвича», оцифровка параллелей и меридианов, километровой сетки).

3. Термины – понятия, относящиеся к объектам картографирования, например, «озеро», «залив», «хребет», «гора», «ручей» и др.).

Надписи на картах различаются рисунком шрифта, высотой ицветом . Рисунок шрифта, как правило, передает качественную характеристику объекта. Например, заглавными буквами принято на топографических картах подписывать судоходные реки; заглавными буквами прямого начертания – города, а строчными прямыми буквами – поселки сельского типа.

Для того чтобы усилить значение надписей в характеристике объектов и улучшить их читаемость, подписи выполняются разными цветами. Так, надписи гидрографических объектов передают синим цветом, рельефа – коричневым. Рисунок и цвет подписей дают качественную характеристику, а размер – количественную.

Основными требованиями к размещению надписей являются:

1. Надпись должна располагаться так, чтобы было ясно видно, к какому объекту она относится, ее размещение не должно вызывать никаких сомнений;

2. Надписи не должны перегружать карту, пересекать друг друга и закрывать собой важные объекты (дороги, реки, границы и др.);

3. Размещение надписей должно обеспечивать их удобочитаемость. При расположении надписей на картах учитывается характер локализации объектов: точечный, линейный или площадной;

4. У внемасштабных условных знаков подпись располагается рядом с объектом с правой стороны вдоль параллелей или параллельно северной и южной рамкам карты (плана). Если карта очень загружена, подписи можно разместить слева или сверху от объекта на любом свободном месте (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Размещение надписей для внемасштабных условных знаков

5. Надпись линейных протяженных объектов дается или параллельно знаку объекта, или вдоль его оси (рис. 3.6);

Рис. 3.6. Размещение надписей для линейных объектов

6. Надписи для площадных объектов размещаются по плавной кривой вдоль большой оси контура. Если объект имеет изогнутые очертания, то соответственно изгибается и надпись. Если подпись не помещается внутри объекта, например озера, то этот объект подписывается рядом (рис. 3.7).

Надписи очень тесно связаны с основным содержанием карты. Не все помещенные на карте объекты могут подписываться, например, часть рек может быть показана без надписей, на топографических картах населенные пункты с числом жителей менее 50 человек в густонаселенных районах могут не подписываться. На картах делается отбор надписей в зависимости от назначения, тематики, масштаба карты, а также от характера картографируемой территории.

При составлении топографических карт названия объектов даются после изображения каждого элемента содержания карты; на мелкомасштабных картах – после отображения всего содержания карты.

Сравнение свойств географической карты и плана местности.

План местности. Географическая карта

Карта — уменьшенное обобщенное условно-знаковое изображение поверхности Земли (ее части), других планет или небесной сферы, построенное в масштабе и проекции.

План местности — чертеж местности, выполненный в условных знаках и в крупном масштабе (1:5000 и крупнее).

При построении планов кривизна земной поверхности не учитывается, т.к. изображаются небольшие по площади территории или участки местности.

Отличие плана местности от географической карты:

1) на планах изображаются небольшие участки местности, поэтому они строятся в крупных масштабах (например, в 1 см — 5 м). Географические карты показывают значительно большие территории, их масштаб мельче;

2) план изображает местность подробно, сохраняя точные очертания изображаемых объектов, но только в уменьшенном виде. Крупный масштаб плана позволяет отразить на нём практически все объекты, находящиеся на местности. На карту, имеющую более мелкий масштаб, все объекты нанести не удаётся, поэтому при создании карт производится генерализация объектов. Точные очертания всех объектов на карте также показать нельзя, поэтому они искажаются в той или иной мере. Многие объекты на карте, в отличие от плана, изображаются внемасштабными условными знаками;

3) при построении плана кривизна земной поверхности не учитывается, т. к. изображается небольшой участок местности. При построении карты она учитывается всегда. Карты строят в определенных картографических проекциях;

4) на планах нет градусной сети. На карту обязательно наносят параллели и меридианы;

5) на плане направление на север по умолчанию считается направлением вверх, направление на юг — вниз, на запад — влево, на восток — вправо (иногда на плане направление север — юг показано стрелкой, которая не совпадает с направлением вверх — вниз). На картах направление север — юг определяется по меридианам, запад — восток — по параллелям.

Сравнение способов картографического изображения. Способы изображения объектов и явлений на географических картах

Условные знаки — обозначения, применяемые на картах для изображения различных объектов и их качественных и количественных характеристик. С помощью условных знаков обозначают как реальные объекты (например, населенные пункты), так и абстрактные (например, плотность населения). Условные знаки предназначены для того, чтобы указать вид и некоторые характеристики изображенных на карте объектов (явлений) и определить их положение в пространстве.

Условные знаки бывают:

— внемасштабными (используются для того, чтобы изобразить объекты, которые не могут быть выражены в масштабе карты). Это рисунки или геометрические фигуры, форма которых обычно напоминает изображаемый объект (рис. 1). Буквенные символы также относятся к внемасштабным условным знакам. Положению объекта на местности соответствует центр знака симметричной формы, середина основания знака с широким основанием, вершина угла знака с основанием в виде прямого угла, центр нижней фигуры знака, представляющего собой сочетание нескольких фигур;

— линейными (используются для изображения объектов линейного характера — рек, дорог, границ, трубопроводов и др.). В масштабе они передают только длину и форму объекта, ширина их преувеличена, поэтому её измерить нельзя (рис. 2);

— площадными , или контурными (используются для изображения географических объектов, занимающих некоторую площадь — озеро, массив леса и т. д.). Передают действительную величину объектов (рис. 3).

Состоят из контура (леса, болота и т. п.) и его заполнения (цвет, штриховка).

Пояснительные условные знаки (например, стрелки, показывающие направление течения реки, фигурки лиственных и хвойных деревьев и др.), подписи, буквенные и цифровые обозначения также несут определенную информацию на карте.

Картографические способы изображения

Способ качественного фона. Применяется для изображения на карте качественных особенностей определенных объектов или явлений, имеющих сплошное распространение на земной поверхности или занимающих большие площади. Суть его заключается в том, что на карте выделяют однородные по определенному признаку (признакам) участки (например, природные зоны) и закрашивают (или штрихуют) их в подобранные для них цвета (штриховки).

Способ ареалов. Ареал — область распространения на земной поверхности какого-либо явления (например, территория, на которой обитает определенное животное, или территория, на которой выращивается та или иная сельскохозяйственная культура, и т. п.).

Способ изолиний. Изолинии (от греч. isos — равный) — линии на географических картах, проходящие по точкам с одинаковым значением какого-либо количественного показателя (температуры, количества осадков, глубины, высоты и т. д.), характеризующего изображаемое явление. Например, изотермы — линии, соединяющие места с одинаковой температурой; изобаты — линии, соединяющие места с одинаковой глубиной; горизонтали — линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковой абсолютной высотой. Суть способа изолиний заключается в том, что на карте пункты с одинаковыми величинами определенного показателя соединяют тонкими линиями, т. е. наносят изолинии.

Линии движения. Линиями (стрелками) показывают направление движения каких-либо объектов — воздушных масс, ветров, океанических течений, рек и т. п.

Определение направлений, измерение расстояний на плане и карте

На плане север — юг показано стрелкой. Если на плане нет стрелки, то считается, что север — вверху, юг — внизу.

На карте направления определяют с помощью градусной сети. Направление север — юг соответствует направлению меридианов, запад — восток — параллелей.

Измерения азимутов по картам производят с помощью транспортира. Азимут — угол, образуемый в данной точке или на карте между направлением на север и какой-либо предмет и отсчитывающийся по часовой стрелке.

Так, если предмет находится строго к северу от точки, в которой находится наблюдатель, то азимут на него составит 0°, к востоку — 90°, к югу — 180°, к западу — 270°. Азимуты могут иметь значения от 0° до 360°. Для того чтобы измерить азимут по карте, нужно через начальную точку определяемого направления провести линию, параллельную направлению север — юг. Затем также через точку провести линию, соединяющую точку и объект, на который требуется определить азимут. А затем с помощью транспортира измерить образовавшийся угол (азимут), учитывая, что азимут всегда отсчитывается по часовой стрелке.

Определение географических координат

Градусная сеть и её элементы. Градусная сеть Земли — система меридианов и параллелей на географических картах и глобусах, служащая для отсчета географических координат точек земной поверхности — долгот и широт — или нанесения на карту объектов по их координатам.

Для создания градусной сети необходимы определенные точки отсчета. Шарообразная форма Земли определяет существование на земной поверхности двух неподвижных точек — полюсов. Через полюсы проходит воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля.

Географические полюсы — математически высчитанные точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью.

Экватор — воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении эллипсоида на две равные части (Северное и Южное полушарие). Все точки экватора равноудалены от полюсов. Плоскость экватора перпендикулярна оси вращения Земли и проходит через её центр. Полушария мысленно разделены ещё множеством плоскостей, параллельных плоскости экватора. Линии их пересечения с поверхностью эллипсоида называются параллелями . Все они, как и плоскость экватора, перпендикулярны оси вращения планеты. Параллелей на карте и глобусе можно провести сколько угодно, но обычно на учебных картах их проводят с интервалом 10-20°. Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе она самая большая, а на полюсах равна нулю.

При пересечении земного шара воображаемыми плоскостями, проходящими через ось Земли перпендикулярно плоскости экватора, образуются большие окружности — меридианы . Меридианы также можно провести через любые точки эллипсоида. Все они пересекаются в точках полюсов (рис. 4). Меридианы ориентированы с севера на юг. Средняя длина дуги 1° меридиана: 40 008,5 км: 360° = 111 км. Длина всех меридианов одинакова. Направление местного меридиана в любой точке можно определить в полдень по тени от любого предмета. В Северном полушарии конец тени всегда показывает направление на север, в Южном — на юг.

Градусная сеть необходима для отсчета географических координат точек земной поверхности — широты и долготы.

Географическая широта — расстояние вдоль меридиана в градусах от экватора до какой-либо точки на поверхности Земли. Началом отсчета является экватор. Широта всех точек на нём равна 0. На полюсах широта составляет 90°. К северу от экватора отсчитывают северную широту, к югу — южную.

Географическая долгота — расстояние вдоль параллели в градусах от начального меридиана до какой-либо точки земной поверхности. Все меридианы равны по длине, поэтому для отсчета необходимо было выбрать один из них. Им стал Гринвичский меридиан, проходящий недалеко от Лондона (там, где расположена Гринвичская обсерватория). Долгота отсчитывается от 0° до 180°. К востоку от нулевого меридиана до 180° отсчитывается восточная долгота, к западу — западная.

Таким образом, используя градусную сеть, можно точно определить географические координаты — величины, определяющие положение точки на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана. Например, географические координаты мыса Челюскин (крайней северной точки Евразии) — 78° с. ш. и 104° в. д.

Определение расстояний на карте

Масштабом называется отношение длины линии на чертеже, плане или карте к длине соответствующей линии в действительности. Масштаб показывает, во сколько раз расстояние на карте уменьшено относительно реального расстояния на местности. Если, например, масштаб географической карты 1: 1 000 000, это значит, что 1 см на карте соответствует 1 000 000 см на местности, или 10 км.

Различают численный, линейный и именованный масштабы.

Численный масштаб изображается в виде дроби, у которой числитель равен единице, а знаменатель — число, показывающее, во сколько раз уменьшены линии на карте (плане) относительно линий на местности. Например, масштаб 1:100 000 показывает, что все линейные размеры на карте уменьшены в 100 000 раз. Очевидно, чем больше знаменатель масштаба, тем масштаб мельче, при меньшем знаменателе масштаб крупнее. Численный масштаб — это дробь, поэтому числитель и знаменатель даются в одинаковых измерениях (сантиметрах).

Линейный масштаб представляет собой прямую линию, разделенную на равные отрезки. Эти отрезки соответствуют определенному расстоянию на изображаемой местности; деления обозначаются цифрами. Мера длины, по которой нанесены деления на масштабной линейке, называются основанием масштаба. В нашей стране основание масштаба принято равным 1 см. Количество метров или километров, соответствующее основанию масштаба, называют величиной масштаба. При построении линейного масштаба цифру 0, от которой начинается отсчет делений, обычно ставят не у самого конца масштабной линии, а отступив на одно деление (основание) вправо; на первом же отрезке налево от 0 наносят наименьшие деления линейного масштаба — миллиметры. Расстояние на местности, соответствующее одному наименьшему делению линейного масштаба, отвечает точности масштаба, а 0,1 мм — предельной точности масштаба. Линейный масштаб по сравнению с численным имеет то преимущество, что дает возможность без дополнительных вычислений определять действительное расстояние на плане и карте.

Именованный масштаб — масштаб, выраженный словами, например, в 1 см 250 км. (рис. 5):

Измерение расстояний на карте и плане. Измерение расстояний с помощью масштаба. Для измерения расстояния нужно прочертить прямую линию (если нужно узнать расстояние по прямой) между двумя точками и с помощью линейки измерить это расстояние в сантиметрах, а затем следует умножить полученное число на величину масштаба. Например, на карте масштаба 1: 100 000 (в 1 см 1 км) расстояние равно 5 см, т. е. на местности это расстояние составляет 1.5 = 5 (км). Если измерить расстояние нужно между объектами, обозначенными внемасштабными условными знаками, то измеряют расстояние между центрами условных знаков.

Измерение расстояний с помощью градусной сети. Для расчёта расстояний по карте или глобусу можно использовать следующие величины: длина дуги 1° меридиана и 1° экватора равна приблизительно 111 км. Полная длина земного меридиана — 40 009 км. Из-за того, что Земля сплюснута у полюсов (полярное сжатие), длина дуги 1° по меридиану у экватора (110,6 км) меньше, чем у полюсов (111,7 км). Считают, что в среднем длина 1° меридиана составляет 111,1 км. Длина дуги 1° по параллелям уменьшается к полюсам. На экваторе его можно тоже принять равному 111 км, а на полюсах — 0 (т. к. полюс — это точка). Чтобы определить расстояние в километрах между двумя пунктами, лежащими на одном меридиане, вычисляют расстояние между ними в градусах, а затем число градусов умножают на 111,1 км. Для определения расстояния между двумя точками на экваторе также нужно определить расстояние между ними в градусах, а затем умножить на 111,1 км. Для определения расстояния между двумя точками, расположенными на одной параллели, необходимо знать число километров, соответствующее длине 1° дуги каждой конкретной параллели.

Определение поясного и зонального времени

Часовые пояса. Местное и поясное время. Солнечное время в точках, расположенных на одном меридиане, называют местным . Из-за того, что в каждый момент суток оно различно на всех меридианах, им неудобно пользоваться. Поэтому по международному соглашению введено поясное время. Всю поверхность Земли разделили по меридианам на 24 пояса по 15° долготы. Поясное (одинаковое в пределах каждого пояса) время — это местное время срединного меридиана данного пояса. Нулевой пояс — это пояс, срединным меридианом которого является Гринвичский (нулевой) меридиан. От него счёт поясов ведётся к востоку.

На территории России с 2014 г. установлено 11 часовых зон. Исходным при исчислении местного времени часовых зон служит московское время — время II часовой зоны (см. карту). Таким образом, различие во времени первой часовой зоны и одиннадцатой составляет 10 часов.

Условно считают, что новые сутки начинаются в 12-м часовом поясе (через который проходит меридиан 180° — линия перемены дат). К западу от линии перемены дат начинается новый день (по календарю). Поэтому в бортовом журнале корабля, который плывет с запада на восток, должны дважды считать один день, а корабль, движущийся с востока на запад, как бы «пропускает» один день, после 31 декабря сразу попадает во 2 января.

Использование статистических материалов для определения тенденций развития географических процессов и явлений

Для отражения тенденций развития процессов часто используют статистические таблицы, где данные представлены в процентах к предыдущему году — объём продукции прошлого года — это 100%. Следовательно, если для следующего года в таблице указано любое число больше 100, то объём произведенной продукции в этом году был больше, чем в предыдущем.

Построение профиля рельефа по карте

Изображение рельефа на картах. Рельеф на картах изображается горизонталями, особыми условными знаками и отметками высот.

Горизонтали — линии на карте, вдоль которых все точки земной поверхности имеют одинаковую абсолютную высоту. Разность двух высот соседних горизонталей называют сечением рельефа. Чем меньше сечение рельефа, тем он изображен подробнее. Величина сечения рельефа зависит от масштаба карты и от характера самого рельефа. Наиболее подробно рельеф изображается на топографических картах. Например, на карте масштаба 1:25 000 (в 1 см 250 м) сплошные горизонтали проведены через 5 м, а на карте масштаба 1:100 000 (в 1 см 1 км) применяют сечение рельефа 20 м для равнинных территорий и 40 м для горных. На мелкомасштабных картах обычно применяют неравномерное сечение рельефа: более частое в равнинных районах и укрупненное в горных областях. Так, на физической карте России масштаба 1:25 000 000 горизонтали проведены на высоте 0, 200, 500, 1000, 2000, 3000, 4000 м. Так же показаны изобаты (изолинии глубин).

По горизонталям можно легко определить абсолютную высоту любой точки земной поверхности и относительную высоту двух точек (превышение одной над другой). Горизонтали также помогают определить крутизну склонов. Чем ближе расположены горизонтали одна к другой, тем круче склон. Дополнительную информацию о рельефе на топографических картах дают бергштрихи — небольшие штрихи, проведенные перпендикулярно горизонталям, указывающие, в какую сторону идёт понижение рельефа.

Для изображения форм рельефа, не выражающихся горизонталями (например, резких уступов, обрывов, оврагов и т. п.) применяются специальные условные знаки.

Абсолютные высоты вершин или впадин на картах подписывают цифрами. Абсолютные высоты указываются в метрах.

Понять общий характер изменения рельефа помогают элементы гидрографии — например, если на карте изображена река, то, как правило, идёт общее понижение рельефа правого левого берега к её руслу. Направление течения реки также показывает направление понижения абсолютной высоты точек.

Топографические (картографические) условные знаки – символические штриховые и фоновые условные обозначения объектов местности, применяемые для их изображения на топографических картах .

Для топографических условных знаков предусмотрена общность обозначений (по начертанию и цвету) однородных групп объектов, при этом основные знаки для топографических карт разных стран не имеют между собой особых различий. Как правило, топографические условные знаки передают форму и размеры, местоположение и некоторые качественные и количественные характеристики воспроизводимых на картах предметов, контуров и элементов рельефа.

Топографические условные знаки принято разделять на масштабные (или площадные ), внемасштабные , линейные ипояснительные .

Масштабные, или площадные условные знаки служат для изображения таких топографических объектов, занимающих значительную площадь и размеры которых в плане могут быть выражены в масштабе данной карты или плана. Площадной условный знак состоит из знака границы объекта и заполняющих его знаков или условной окраски. Контур объекта показывается точечным пунктиром (контур леса, луга, болота), сплошной линией (контур водоема, населенного пункта) или условным знаком соответствующей границы (канавы, изгороди). Заполняющие знаки располагаются внутри контура в определенном порядке (произвольно, в шахматном порядке, горизонтальными и вертикальными рядами). Площадные условные знаки позволяют не только найти расположение объекта, но и оценить его линейные размеры, площадь и очертания.

Внемасштабные условные знаки используются для передачи объектов, не выражающихся в масштабе карты. Эти знаки не позволяют судить о размерах изображаемых местных предметов. Положению предмета на местности соответствует определенная точка знака. Например, для знака правильной формы (например, треугольника, обозначающего пункт геодезической сети, круга – цистерну, скважину) – центр фигуры; для знака в виде перспективного рисунка объекта (фабричная труба, монумент) – середина основания фигуры; для знака с прямым углом в основании (ветряной двигатель, бензоколонка) – вершина этого угла; для знака, сочетающего несколько фигур (радиомачта, нефтяная вышка), – центр нижней из них. Следует учесть, что одни и те же местные предметы на картах или планах крупных масштабов могут быть выражены площадными (масштабными) условными знаками, а на картах мелких масштабов – внемасштабными условными знаками.

Линейные условные знаки предназначены для изображения протяженных объектов на местности, например железные и автомобильные дороги, просеки, линии электропередач, ручьи, границы и другие. Они занимают промежуточное положение между масштабными и внемасштабными условными знаками. Длина таких объектов выражается в масштабе карты, а ширина на карте – вне масштаба. Обычно она получается больше ширины изображаемого объекта местности, а его положению соответствует продольная ось условного знака. Линейными топографическими условными знаками изображаются также горизонтали.

Пояснительные условные знаки применяются в целях дополнительной характеристики показываемых на карте местных предметов. Например, длина, ширина и грузоподъемность моста, ширина и характер покрытия дорог, средняя толщина и высота деревьев в лесу, глубина и характер грунта брода и т. д. Различные надписи и собственные названия объектов на картах также носят пояснительный характер; каждая из них выполняется установленным шрифтом и буквами определенного размера.

На топографических картах, по мере умельчения их масштаба, однородные условные знаки объединяются в группы, последние – в один обобщенный знак и т.д., в целом систему данных обозначений можно представить в виде усеченной пирамиды, в основании которой лежат знаки для топографических планов масштаба 1: 500, а на вершине – для обзорно-топографических карт масштаба 1: 1 000 000.

Цвета топографических условных знаков едины для карт всех масштабов. Штриховые знаки угодий и их контуров, строений, сооружений, местных предметов, опорных пунктов и границ печатаются при издании черным цветом; элементов рельефа – коричневым; водоемы, водотоки, болота и ледники – синим (зеркало вод – светло-синим); площади древесно-кустарниковой растительности – зелёным (карликовые леса, стланики, кустарники, виноградники – светло-зелёным); кварталы с огнестойкими строениями и шоссе – оранжевым; кварталы с неогнестойкими строениями и улучшенные грунтовые дороги – желтым.

Наряду с условными знаками для топографических карт установлены условные сокращения собственных названий политико-административных единиц (например, Московская область – Моск.) и пояснительных терминов (например, электростанция – эл.-ст., болото - бол., юго-западный – ЮЗ). Стандартизованные шрифты для надписей на топографических картах позволяют дополнительно к условным знакам давать существенные сведения. Например, шрифты для наименований населенных пунктов отображают их тип, политико-административное значение и населенность, для рек – величину и возможность судоходства; шрифты для отметок высот, характеристик перевалов и колодцев дают возможность выделить главные из них и т.д.

Рельеф местности на топографических планах и картах изображается следующими методами: методами штрихов, отмывки, цветной пластики, отметок и горизонталей. На картах крупного масштаба и планах рельеф изображается, как правило, методом горизонталей, имеющим значительные преимущества перед всеми остальными методами.

Все условные знаки карт и планов должны обладать наглядностью, выразительностью и легко вычерчиваться. Условные знаки для всех масштабов карт и планов устанавливаются нормативными и инструктивными документами и являются обязательными для всех организаций и ведомств, выполняющих съемочные работы.

Учитывая многообразие сельскохозяйственных угодий и объектов, которое не укладывается в рамки обязательных условных знаков, землеустроительные организации издают дополнительные условные знаки, отражающие специфику сельскохозяйственного производства.

В зависимости от масштаба карт или плана местные предметы показываются с различной подробностью. Так, например, если на плане масштаба 1: 2000 в населенном пункте будут показаны не только отдельные дома, но и их форма, то на карте масштаба 1: 50 000 – только кварталы, а на карте масштаба 1: 1 000 000 весь город обозначится небольшим кружком. Подобное обобщение элементов ситуации и рельефа при переходе от более крупных масштабов к более мелким называется генерализацией карт .