Что топографические карты и планы. Как выглядит топографический план? Как составляется план

Топографические карты и планы

топографический карта план рельеф

1.Общие сведения о топографических материалах

Топографические материалы, являющиеся уменьшенным спроецированным изображением участков земной поверхности на плоскость, подразделяют на карты и планы.

Топографическим планом называют уменьшенное и подобное изображение на бумаге ситуации и рельефа местности. Подобное изображение получают при ортогональном проецировании участков земной поверхности размером, не превышающим 20 х 20 км, на горизонтальную плоскость. В уменьшенном виде такое изображение представляет план местности. Ситуацией называют совокупность предметов местности, рельефом - совокупность различных форм неровностей земной поверхности. План местности, составленный без изображения рельефа, называют ситуационным (контурным).

Таким образом, план - это чертеж, состоящий из горизонтальных положений-отрезков, полученных ортогональным проектированием соответствующих отрезков местности (строительных сооружений, дорог, элементов гидрографии и т. д.).

В виде плана составляют ряд строительных чертежей, входящих в проектно-техническую документацию, необходимую при возведении зданий и сооружений. Такие чертежи позволяют как бы рассматривать сверху уменьшенные изображения строительных конструкций.

Изображение больших по размерам участков земной поверхности на плоскости нельзя получить без искажений, т. е. с сохранением полного подобия. Такие участки ортогонально проецируют на поверхность эллипсоида, а затем с поверхности эллипсоида по определенным математическим законам, называемым картографическими проекциями (проекция Гаусса-Крюгера) переносят на плоскость. Полученное таким образом уменьшенное изображение на плоскости называют картой.

Топографической картой называется уменьшенное, обобщенное и построенное по определенным математическим законам изображение значительных участков поверхности Земли.

Зрительное восприятие образа земной поверхности, ее характерных черт и особенностей связано с наглядностью планов и карт. Наглядность обусловливается выделением типичных черт местности, определяющих ее отличительные особенности, путем обобщений - генерализации, а также применением для изображения земной поверхности топографических условных знаков - системы условных обозначений.

Карты и планы должны быть достоверными, т. е. сведения, составляющие их содержание на определенную дату, должны быть правильными, отвечающими состоянию изображенных на них объектов. Важным элементом достоверности является полнота содержания, включающая необходимый объем сведений и их разносторонность.

По назначению топографические карты и планы делятся на основные и специализированные. К основным относятся карты и планы общегосударственного картографирования. Эти материалы многоцелевого назначения, поэтому на них отображают все элементы ситуации и рельефа.

Специализированные карты и планы создают для решения конкретных задач отдельной отрасли. Так, дорожные карты содержат более детальную характеристику дорожной сети. К специализированным относят и изыскательские планы, используемые только в период проектирования и строительства зданий и сооружений. Кроме планов и карт к топографическим материалам относят профили местности, представляющие собой уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности вдоль выбранного направления. Профили местности являются топографической основой при составлении проектно-технической документации, необходимой при строительстве подземных и наземных трубопроводов, дорог и других коммуникаций.

2.Масштабы

Степень уменьшения изображения на плане контуров местности, иначе отношение длины отрезка линии на плане (карте) к соответствующему горизонтальному положению этого отрезка на местности, называется масштабом. Масштабы делятся на численные и линейные.

Численный масштаб-дробь, числитель которой - единица, а знаменатель - число, показывающее, во сколько раз уменьшены линии и предметы при изображении их на плане (карте).

На каждом листе карты или плана подписывается его численный масштаб в виде: 1:1000; 1:5000; 1:10 000; 1:25000 и т.д.

Линейный масштаб - графическое выражение численного масштаба (рис.9) . Для построения линейного масштаба проводят прямую линию и на ней несколько раз откладывают одно и то же расстояние в сантиметрах, называемое основанием масштаба. Основание обычно берут длиной в два сантиметра. Длину линии на местности, соответствующую основанию линейного масштаба, подписывают слева направо по ходу ее нарастания, а первое левое основание делят еще на 10 частей. Практическая точность линейного масштаба ±0,5мм, что соответствует 0,02-0,03 основания масштаба.

Для более точных графических работ на плане пользуются поперечным масштабом, позволяющим измерять отрезки с точностью 0,01 его основания.

Поперечный масштаб представляет собой график, основанный на пропорциональном делении (рис.10); для построения масштаба на прямой откладывают несколько раз основания масштаба; из точек делений восставляют перпендикуляры; первое левое основание делят на 10

Рис.9. Линейный и численный масштабы на топографических картах

частей, а на перпендикулярах откладывают также 10 равных частей и через точки отложения проводят линии, параллельные основанию, как показано на рис. 10. Из подобия треугольников ВDЕ и Bdeследует de/DE = Bd/BD или de= Bd∙DE/BO, но DЕ = АB/10, Bd= BD/10. Подставляя значения DE и Bd, получим de= АB/100,т. е. наименьшее деление поперечного масштаба равно сотой доле основания. По масштабу с основанием 10мм можно определять длины отрезков с точностью 0,1мм. Применение любого масштаба, даже поперечного, не может обеспечить точности выше определенного предела, зависящего от свойств человеческого глаза. Невооруженным глазом с расстояния нормального зрения (25см) можно оценить на плане размер, не превосходящий 0,1мм (детали объектов местности меньше 0,1мм изобразить на плане нельзя). Точность масштаба характеризуется горизонтальным расстоянием на местности, соответствующим на плане 0,1мм. Например, для планов, вычерченных в масштабе 1:500, 1:1000, 1:2000, точность масштаба соответственно равна 0,05, 0,1, 0,2м. Точностью масштаба определяется степень обобщения (генерализации) подробностей, которые могут быть изображены на плане (карте) того или иного масштаба.

3.У словные знаки на планах и картах

На топографических картах и планах изображают разные объекты местности: контуры населенных пунктов, сады, огороды, озера, реки, линии дорог, электропередачи. Совокупность этих объектов называется ситуацией. Ситуацию изображают условными знаками.

Условные знаки, обязательные для всех учреждений и организаций, составляющих топографические карты и планы, устанавливаются Федеральной службой геодезии и картографии России (Роскартография) и издаются либо отдельно для каждого масштаба, либо для группы масштабов. Хотя число условных знаков велико (около 400), они легко запоминаются, так как внешне напоминают вид и характер изображаемых объектов.

Условные знаки подразделяют на пять групп: площадные, линейные, внемасштабные, пояснительные, специальные.

Площадные условные знаки (рис.11, а)применяют для заполнения площадей объектов (например: пашни, леса, озера, луга); они состоят из знака границы объекта (точечный пунктир или тонкая сплошная линия) и заполняющих его изображений или условной окраски; например, на условном знаке 1 показан березовый лес; цифры (20/0,18)∙4 характеризуют древостой: числитель - среднюю высоту, знаменатель - среднюю толщину ствола, 4 - среднее расстояние между деревьями.

Линейными условными знаками оказывают объекты линейного характера (дороги, реки, линии связи, электропередачи), длина которых выражена в данном масштабе. На условных изображениях приводятся различные характеристики объектов; например, на шоссе 7 показаны, м: ширина проезжей части - 8, всей дороги - 12; на железной дороге 8, м: +1,8 - высота насыпи, -2,9 - глубина выемки.

Внемасштабные условные знаки служат для изображения объектов, размеры которых не отображаются в данном масштабе карты или плана (мосты, километровые столбы, колодцы, геодезические пункты).

Как правило, внемасштабные знаки определяют местоположение объектов, но по ним нельзя судить об их размерах. На знаках приводятся различные характеристики, например: длина 17 и ширина 3м деревянного моста 12, отметка 393,500 пункта геодезической сети 16.

Пояснительные условные знаки представляют собой цифровые и буквенные надписи, характеризующие объекты, например: глубину и скорость течения рек, грузоподъемность и ширину мостов, породу леса, среднюю высоту и толщину деревьев, ширину шоссейных дорог. Их проставляют на основных площадных, линейных, внемасштабных знаках.

Специальные условные знаки (рис.11, г)устанавливают соответствующие ведомства отраслей народного хозяйства; их применяют для составления специализированных карт и планов этой отрасли, например знаки для маркшейдерских планов нефтегазовых месторождений - нефтепромысловые сооружения и установки, скважины, промысловые трубопроводы.

Чтобы придать карте или плану большую наглядность, для изображения различных элементов используют цвета: для рек, озер, каналов, заболоченных участков - синий; лесов и садов - зеленый; шоссейных дорог - красный; улучшенных грунтовых дорог - оранжевый.

Все остальное дают черным цветом. На изыскательских планах цветными делают подземные коммуникации (трубопроводы, кабели).

4.Р ельеф местности и способы его изображения. Крутизна скатов

Рельефом местности называется совокупность неровностей земной поверхности.

В зависимости от характера рельефа местность подразделяют на равнинную, всхолмленную и горную. Равнинная местность имеет слабовыраженные формы или почти совсем не имеет неровностей; всхолмленная характеризуется чередованием сравнительно небольших по высоте повышений и понижений; горная представляет собой чередование возвышений высотой более 500м над уровнем моря, разделенных долинами.

Из всего многообразия форм рельефа местности можно выделить наиболее характерные (рис.12).

Гора(холм, высота, сопка) - это возвышающаяся над окружающей местностью конусообразная форма рельефа, наивысшая точка которой называется вершиной (3, 7, 12). Вершина в виде площадки называется плато, вершина остроконечной формы пиком. Боковая поверхность горы состоит из скатов, линия слияния их с окружающей местностью - подошва, или основание, горы.

Рис. 12. Характерные формы рельефа: 1 - лощина; 2 - хребет; 3,7,12 - вершины; 4 - водораздел; 5,9 - седловины; 6 - тальвег; 8 - река; 10 - обрыв; 11 - терраса

Котловина или впадина, - это углубление в виде чаши. Самая низкая точка котловины - дно. Боковая поверхность ее состоит из скатов, линия слияния их с окружающей местностью называется бровкой.

Хребет2 - это возвышенность, постепенно понижающаяся в одном направлении и имеющая два крутых ската, называемых склонами. Ось хребта между двумя склонами называется водораздельной линией или водоразделом 4.

Лощина 1 - это вытянутое углубление местности, постепенно понижающееся в одном направлении. Ось лощины между двумя скатами называется водосливной линией или тальвегом 6. Разновидностями лощины являются: долина - широкая лощина с пологими склонами, а также овраг - узкая лощина с почти отвесными склонами (обрывами 10). Начальной стадией оврага является промоина. Овраг, заросший травой и кустарником, называется балкой. Расположенные иногда по склонам лощин площадки, имеющие вид уступа или ступени с почти горизонтальной поверхностью, называются террасами 11.

Седловины5, 9 - это пониженные части местности между двумя вершинами. Через седловины в горах часто проходят дороги; в этом случае седловина называется перевалом.

Вершина горы, дно котловины и самая низкая точка седловины являются характерными точками рельефа. Водораздел и тальвег представляют собой характерные линии рельефа. Характерные точки и линии рельефа облегчают распознавание отдельных форм его на местности и изображение их на карте и плане.

Способ изображения рельефа на картах и планах должен давать возможность судить о направлении и крутизне скатов, а также определять отметки точек местности. Вместе с тем он должен быть наглядным. Известны различные способы изображения рельефа: перспективное, штриховка линиями разной толщины, цветной отмыв (горы - коричневые, лощины - зеленые), горизонтали. Наиболее совершенные с инженерной точки зрения способы изображения рельефа - горизонталями в сочетании с подписью отметок характерных точек (рис.13) и цифровой.

Горизонталь- это линия на карте, соединяющая точки с равными высотами. Если представить себе сечение поверхности Земли горизонтальной (уровенной) поверхностью Р 0 , то линия пересечения этих поверхностей, ортогонально спроецированная на плоскость и уменьшенная до размера в масштабе карты или плана, и будет горизонталью. Если поверхность Р 0 расположена на высоте H от уровненной поверхности, принятой за начало отсчета абсолютных высот, то любая точка на этой горизонтали будет иметь абсолютную отметку, равную H. Изображение в горизонталях рельефа всего участка местности можно получить в результате сечения поверхности этого участка рядом горизонтальных плоскостей Р 1 , Р 2 , … Р n , расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. В результате на карте получают горизонтали с отметками H + h, H + 2h и т. д.

Расстояние h между секущими горизонтальными плоскостями называется высотой сечения рельефа. Ее значение указывается на карте или плане под линейным масштабом. В зависимости от масштаба карты и характера изображаемого рельефа высота сечения различна.

Расстояние между горизонталями на карте или плане называется заложением. Чем больше заложение, тем меньше крутизна ската на местности, и наоборот.

Рис. 13.Изображение рельефа местности горизонталями

Свойство горизонталей: горизонтали никогда не пересекаются, за исключением нависшего утеса, естественных и искусственных воронок, узких оврагов, крутых обрывов, которые не отображаются горизонталями, а обозначаются условными знаками; горизонтали непрерывные замкнутые линии, которые могут заканчиваться только на границе плана или карты; чем гуще горизонтали, тем круче рельеф изображаемой местности, и наоборот.

Основные формы рельефа изображаются горизонталями следующим образом (рис.14).

Изображения горы и котловины (см. рис.14, а, б), так же как хребта и лощины (см. рис.14, в, г),сходны между собой. Чтобы отличить их друг от друга, у горизонтали указывают направление ската. На некоторых горизонталях подписывают отметки характерных точек, причем так, чтобы верх цифр был направлен в сторону повышения ската.

Рис. 14. Изображение горизонталями характерных форм рельефа: а - гора; б - котловина; в - хребет; г- лощина; д - седловина; 1 - вершина; 2 - дно; 3 - водораздел; 4 - тальвег

Если при данной высоте сечения рельефа некоторые характерные особенности его не могут быть выражены, то проводят дополнительные полу - и четверть горизонтали соответственно через половину или четвертую часть принятой высоты сечения рельефа. Дополнительные горизонтали изображают пунктирными линиями.

Чтобы облегчить чтение горизонталей на карте, некоторые из них утолщают. При высоте сечения 1, 5, 10, и 20м утолщают каждую пятую горизонталь с отметками, кратными соответственно 5, 10, 25, 50м. При высоте сечения 2,5м утолщают каждую четвертую горизонталь с отметками кратными 10м.

Крутизна скатов. О крутизне ската можно судить по величине заложений на карте. Чем меньше заложение (расстояние между горизонталями), тем круче скат. Для характеристики крутизны ската на местности используют угол наклона ν. Вертикальным углом наклона называют угол, заключенный между линией местности и ее горизонтальным положением. Угол ν может меняться от 0º для горизонтальных линий и до ± 90º - для вертикальных. Чем больше угол наклона, тем круче скат.

Другой характеристикой крутизны служит уклон. Уклоном линии местности называют отношение превышения к горизонтальному проложению = h/d = tgν.

Из формулы следует, что уклон безразмерная величина. Его выражают в процентах % (сотых долях) или в промилле ‰ (тысячных долях).Назад <../Октябрь/Бесплатные/геодезия/новые%20методички/Учебное%20пособие%20по%20инженерной%20геодезии.wbk>

5.Классификация и номенклатура планов и карт

Карты и планы классифицируют в основном по масштабам и назначению.

По масштабам карты подразделяются на мелко-, средне- и крупномасштабные. Мелкомасштабные карты мельче 1:1000000 это карты обзорного характера и в геодезии практически не применяются; среднемасштабные (обзорно-топографические) карты масштабов 1:1000000, 1:500000, 1: 300000 и 1:200000; крупномасштабные (топографические) - масштабов 1:100000, 1:50000, 1:25 000, 1: 10000. Принятый в Российской Федерации масштабный ряд заканчивается топографическими планами масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. В строительстве иногда составляют планы в масштабах

:200, 1:100 и 1:50.

По назначению топографические карты и планы делятся на основные и специализированные.К основным относятся карты и планы общегосударственного картографирования. Это карты многоцелевого назначения, поэтому на них отображают все элементы местности.

Рис. 15. Деление карты масштаба: 1:100000 на листы карт масштабами 1:50000, 1:25000 и 1:10000

В основу номенклатуры положена международная разграфка листов карты масштаба 1:1000000. Листы карты этого масштаба ограничены меридианами и параллелями по широте 4º, по долготе 6º. Каждый лист занимает только ему принадлежащее место, будучи обозначен заглавной латинской буквой, определяющей горизонтальный пояс, и арабской цифрой, определяющей номер вертикальной колонки. Например, лист карты масштаба 1:1000000, на котором находится Москва, имеет номенклатуру N-37.

Разграфка карт более крупных масштабов получается последовательным делением листа карты масштаба 1:1000000. Одному листу карты масштаба 1:1 000000 соответствуют: четыре листа масштаба 1:500 000, обозначаемые буквами А, Б, В, Г (номенклатура этих листов имеет вид, например, N-37-A); девять листов масштаба 1:300000, обозначаемых римскими цифрами І,ІІ, ..., IX (например, IX -N-37); 36 листов масштаба 1:200000, обозначаемых также римскими цифрами (например, N-37-I); 144 листа масштаба 1:100000, обозначаемые арабскими цифрами от 1 до 144 (например, N-37-144).

Одному листу карты 1:100000 соответствуют четыре листа карты масштаба 1: 50 000, обозначаемые буквами А, Б, В, Г; номенклатура листов этой карты имеет вид, например, N-37-144-A. Одному листу карты 1:50000 соответствуют четыре листа карты масштаба 1: 25000, обозначаемые буквами а, б, в, г, например N-37-144-A-a. Одному листу карты 1:25000 соответствуют четыре листа карты 1:10000, обозначаемые цифрами 1, 2, 3, 4, например N-37-144-A-a-l.

На рис.15 показана нумерация листов карт масштабов 1:50000 ... 1:10000, составляющих лист карты масштаба 1:100000.

Разграфка листов крупномасштабных планов производится двумя способами. Для съемки и составления планов на площади свыше 20 км 2 за основу разграфки принимают лист карты масштаба

:100000, который делят на 256 частей для масштаба 1:5000, а каждый лист масштаба 1:5000 - на девять частей для планов масштаба 1:2000. В этом случае номенклатура листа масштаба 1:5000 имеет вид, например, N-37-144(256),а масштаба 1:2000 - N-37-144(256-И).

Для планов участка площадью менее 20 км 2 используют прямоугольную разграфку (рис.16) для масштаба 1:5000 с рамками листа 40х40 см, а для масштабов 1:2000...1:500 - 50х50 см. За основу прямоугольной разграфки принимают лист масштаба 1: 5000, обозначаемый арабскими цифрами (например, 1). Листу плана в масштабе 1:5000 соответствуют четыре листа в масштабе 1:2000, обозначаемые буквами А, Б, В, Г. Листу плана в масштабе 1:2000 соответствуют четыре листа в масштабе 1:1000, обозначаемые римскими цифрами, и 16 листов в масштабе 1:500, обозначаемые арабскими цифрами.

Рис. 16. Прямоугольная разграфка листа плана

Показанные на рисунке планы масштабов 1:2000, 1:1000, 1:500 имеют соответственно номенклатуру 2-Г, 3-Б-IV, 4-В-16.

6.Решение задач на планах и картах

Географические координаты точки А (рис. 17.) широту φ и долготу λ определяют на плане или карте, пользуясь минутными шкалами рамок трапеции.

Для определения широты через точку А проводят линию параллельно рамкам трапеций и берут отсчеты в местах пересечения со шкалой западной или восточной рамки.

Аналогично для определения долготы через точку А проводят меридиан и берут отсчеты по шкалам северной или южной рамки.

Рис. 17. Определение координат точки на топографическом плане: 1 - вертикальная километровая линия; 2 - цифровое обозначение горизонтальных линий сетки; 3 - цифровые обозначения вертикальных линий координатной сетки; 4 - внутренняя рамка; 5 - рамка с минутами; 6 - горизонтальная километровая линия

В приведенном примере широта φ = 54º58,6′ с. ш., долгота λ = 37º31,0′ в. д.

Прямоугольные координаты X A и Y A точки А определяют относительно километровых линий сетки.

Для этого измеряют расстояние ∆X и ∆Y по перпендикулярам до ближайших километровых линий с координатами X 0 и Y 0 и находят

X A = X 0 + ∆X

Y A = Y 0 + ∆Y.

Расстояния между точками на планах и картах определяют с помощью линейного или поперечного масштаба, криволинейные отрезки - прибором курвиметром.

Для измерения дирекционного угла линии через начальную ее точку проводят линию, параллельную оси абсцисс, и непосредственно при этой точке измеряют дирекционный угол. Можно также продолжить линию до пересечения ею ближайшей линии ординат координатной сетки и измерить дирекционный угол в точке пересечения.

Для непосредственного измерения истинного азимута линии через ее начальную точку проводят меридиан (параллельно восточной или западной рамке трапеции) и относительно него измеряют азимут.

Так как меридиан проводить трудно, можно определить сначала дирекционный угол линии, а затем по приведенным формулам вычислить истинный и магнитный азимуты.

Определение крутизны ската. Крутизна ската характеризуется углом наклона ν, который образует линия местности, например АВ, с горизонтальной плоскостью Р(рис.18).

tg ν = h/a, (15.1)

где h - высота сечения рельефа; а - заложение.

Зная тангенс, по таблицам значений тригонометрических функций или с помощью микрокалькулятора находят значение угла наклона.

Крутизну ската характеризуют также уклоном линии

i= tgν. (15.2)

Уклон линии измеряют в процентах или промилле (‰), т. е. тысячных долях единицы.

Рис. 18. Схема к определению крутизны ската

Как правило, при работе с картой или планом угол наклона либо уклон ската определяют, пользуясь графиками (рис.19) масштабами заложений.

Рис. 19. Графики заложений к плану масштаба 1:1000 при высоте сечения рельефа h = 1,0м а - для углов наклона; б - уклонов.

Для этого с плана берут заложение между двумя горизонталями по данному скату, затем по графику находят то место, где расстояние между кривой и горизонтальной прямой равно этому заложению. Для найденной таким образом ординаты читают значение ν или iпо горизонтальной прямой (на приведенных графиках отмечено звездочками: ν = 2,5º; i= 0,05 = 5% = 50‰).

Пример 1. Определить угол наклона и уклон ската местности между горизонталями на плане масштаба 1:1000, если заложение равно 20мм, высота сечения рельефа h = 1,0м. На местности заложению будет соответствовать длина отрезка 20мм ∙ 1000 = 20000мм = 20м. По формулам (15.1) и (15.2) tgν = i = 1:20 = 0,05. Следовательно, i = 5% = 50‰, а ν = 2,9º.

Определение отметок точек местности. Если точка расположена на горизонтали, ее отметка равна отметке горизонтали. Когда точка К (рис. 20)находится между горизонталями с разными высотами, ее отметка Н К определяется интерполированием (нахождением промежуточных значений величин) «на глаз» между отметками этих горизонталей.

Интерполирование заключается в определении коэффициента пропорциональности расстояния d от определяемой точки до меньшей по значению горизонтали Н МГ.К величине заложения а, т.е. отношения d/а, и умножения его на значение высоты сечения рельефа h.

Пример 2. Отметка точки К, расположенной между горизонталями с отметками 150 и 152,5м (рис. 20, а),

H K = H М. Г + (d/a)h = 150 + 0,4 ∙ 2,5 = 151м.

Рис. 20. Определение отметок точек по горизонталям: а…г - схемы при высоте сечения h = 2,5м

Если определяемая точка расположена между одноименными горизонталями - на седловине (рис.20, б) или внутри замкнутой горизонтали - на холме или котловине (рис.20, в, г), то ее отметку можно определить лишь приближенно, считая, что она больше или меньше высоты этой горизонтали на 0,5h. Например, на рисунке для седловины отметка точки Кравна 138,8м, для холма - 128,8м, котловины - 126,2м.

Проведение на карте линии заданного предельного уклона(рис. 21). Между заданными на карте точками А и В требуется провести кратчайшую линию так, чтобы ни один отрезок не имел уклона больше заданного предельного i пр.

Рис. 21. Схема проведения на карте линии заданного предельного уклона

Проще всего задача решается с помощью масштаба заложения для уклонов. Взяв по нему раствором циркуля заложение а пр, соответствующее уклону, засекают последовательно точки 1...7 все горизонтали от точки А до точки В. Если раствор циркуля меньше расстояния между горизонталями, то линию проводят по кратчайшему направлению. Соединив все точки, получают линию с заданным предельным уклоном. Если нет масштаба заложений, то заложение а пр можно подсчитать по формуле а пр = h/(i пр М), где М - знаменатель числового масштаба карты.

Рис. 22. Схема построения профиля по заданному направлению: а - направление по карте; б - профиль по направлению

Построение профиля местности по заданному на карте направлению. Рассмотрим построение профиля на конкретном примере (рис. 22). Пусть требуется построить профиль местности по линии АВ. Для этого линию АВ переносят в масштабе карты на бумагу и отмечают на ней точки 1, 2, 4, 5, 7, 9, в которых она пересекает горизонтали, а также характерные точки рельефа (3, 6, 8). Линия АВ служит основанием профиля. Взятые с карты отметки точек откладывают на перпендикулярах (ординатах) к основанию профиля в масштабе, в 10 раз превышающем горизонтальный масштаб. Полученные точки соединяют плавной линией. Обычно ординаты профиля уменьшают на одну и ту же величину, т. е. строят профиль не от нуля высот, а от условного горизонта УГ (на рис. 22 за условный горизонт принята высота, равная 100м).

С помощью профиля можно установить взаимную видимость между двумя точками, для чего их нужно соединить прямой линией. Если построить профили из одной точки по нескольким направлениям, то можно нанести на карту или план участки местности, не видимые с этой точки. Такие участки называют полями видимости.

Вычисление объемов(рис. 23). По карте с горизонталями можно вычислить объемы горы и котловины, изображаемых системой горизонталей, замыкающихся в пределах небольшой площади. Для этого формы рельефа делят на части, ограниченные двумя соседними горизонталями. Каждую такую часть можно приближенно принять за усеченный конус, объем которого V= (1/2)(Si+ Si+I)h c , где Si и Si+I - площади, ограниченные на карте нижней и верхней горизонталями, являющимися основаниями усеченного конуса; h c - высота сечения рельефа; i = 1, 2, ..., k - текущий номер усеченного конуса.

Площади S измеряют планиметром (механическим или электронным).

Приближенно площадь участка можно определить, деля его на множество правильных математических фигур (трапеций, треугольников и т.п.) и суммируя по площади. Объем V в самой верхней части вычисляют как объем конуса, площадь основания которого равна S B а высота h - разности отметок верхней точки t и горизонтали, ограничивающей основание конуса:

Рис. 23. Схема определения объема

V B = (S B / 3)∙h

Если отметка точки t на карте не подписана, то принимают h = h c /2. Полный объем вычисляют как сумму объемов отдельных частей:

V 1 + V 2 + ... + V k + V B ,

где k - число частей.

Измерение площадей на картах и планах требуется для решения различных инженерно-экономических задач.

Известны три способа измерения площадей на картах: графический, механический и аналитический.

К графическому способу можно отнести способ разбиения измеряемой площади на простейшие геометрические фигуры и способ, основанный на использовании палетки.

В первом случае подлежащая измерению площадь разделяется на простейшие геометрические фигуры (рис. 24.1), площадь каждой из которых вычисляют по простым геометрическим формулам и общая площадь фигуры определяется как сумма площадей геометрических частных фигур:

Рис. 24. Графические способы измерения площади фигуры на карте или плане

Во втором случае площадь покрывается палеткой, состоящей из квадратов (см. рис. 24.2), каждый из которых является единицей измерения площади. Площади неполных фигур учитываются на глаз. Палетка изготовляется из прозрачных материалов.

Если участок ограничен ломаными линиями, то площадь его определяют разбиением на геометрические фигуры. При криволинейных границах площадь проще определить по палетке.

Механический способ заключается в вычислении площадей на картах и планах с помощью полярного планиметра.

Полярный планиметр состоит из двух рычагов полюсного 1 и обводного 4, шарнирно соединенных друг с другом (рис. 25,а).

Рис. 25. Полярный планиметр: а - внешний вид; б - отсчет по счетному механизму

На конце полюсного рычага имеется грузик с иглой - полюс 2, обводной рычаг на одном конце имеет счетный механизм 5, на другом - обводной индекс 3. Обводной рычаг имеет переменную длину. Счетный механизм (рис. 25, б)состоит из циферблата 6, счетного барабана 7 и верньера 8. Одно деление на циферблате соответствует обороту счетного барабана. Барабан разделен на 100 делений. Десятые доли малого деления барабана оценивают по верньеру. Полный отсчет по планиметру выражают четырехзначным числом: первую цифру отсчитывают по циферблату, вторую и третью - по счетному барабану, четвертую - по верньеру. На рис. 25, б отсчет по счетному механизму равен 3682.

Рис. 26. Аналитический способ измерения площади

Установив обводной индекс на начальной точке контура измеряемой фигуры, берут по счетному механизму отсчет а, затем обводным индексом ведут по ходу часовой стрелки по контуру до начальной точки и берут отсчет b. Разность отсчетов b - а представляет площадь фигуры в делениях планиметра. Каждому делению планиметра соответствует на местности или плане площадь, называемая ценой деления планиметра Р. Тогда площадь обводимой фигуры определяют по формуле

S = P(b - a)

Для определения цены деления планиметра измеряют фигуру, площадь которой известна или которую можно определить с большой точностью. Такой фигурой на топографических планах и картах является квадрат, образованный линиями координатной сетки. Цену деления планиметра Р вычисляют по формуле

P = S изв / (b - a),

где S изв - известная площадь фигуры; (b - a) - разность отсчетов в. начальной точке при обводе фигуры с известной площадью.

Аналитический способ состоит в вычислении площади по результатам измерений углов и линий на местности. По результатам измерений вычисляют координаты вершин X,Y. Площадь Р полигона 1-2-3-4 (рис. 26) можно выразить через площади трапеций

Р = Р 1′-1-2-2′ + Р 2′-2-3-3′ - Р 1′-1-4-4′ - Р 4′-4-3-3′ = 0,5{(x 1 + x 2)(y 2 - y 1) + (x 2 + x 3)(y 3 - y 2) -(x 1 + x 4)(y 4 - y 1) - (x 4 + x 3)(y 3 - y 4)}.

Произведя преобразования, получаем две равнозначные формулы для определения удвоенной площади многоугольника

2Р = x 1 (y 2 - y 4) + x 2 (y 3 - y 1) + x 3 (y 4 - y 2) + x 4 (y 1 - y 3);

Р = y 1 (x 4 - x 2) + y 2 (x 1 - x 3) + y 3 (x 2 - x 4) + y 4 (x 3 - x 1).

Вычисления легко выполняются на любом микрокалькуляторе.

Точность определения площадей аналитическим способом зависит от точности измеренных величин.

7.И зображение земной поверхности в цифровом виде

Развитие вычислительной техники и появление автоматических чертежных приборов (графопостроителей) привело к созданию автоматизированных систем для решения различных инженерных задач, связанных с проектированием и строительством сооружений. Часть этих задач решается с использованием топографических планов и карт. В связи с этим появилась необходимость представления и хранения информации о топографии местности в цифровом виде, удобном для применения компьютеров.

В памяти компьютера цифровые данные о местности наилучшим образом могут быть представлены в виде координат х, у, Н некоторого множества точек земной поверхности. Такое множество точек с их координатами образует цифровую модель местности (ЦММ).

Все элементы ситуации задаются координатами х и у точек, определяющих положение предметов и контуров местности. Цифровая модель рельефа характеризует топографическую поверхнocть местности. Она определяется некоторым множеством точек с координатами х, у, Н, выбранных на земной поверхности так, чтобы в достаточной мере отобразить характер рельефа.

Рис. 27. Схема расположения точек цифровой модели в характерных местах рельефа и на горизонталях

Ввиду многообразия форм рельефа подробно описать его в цифровом виде довольно сложно, поэтому в зависимости от решаемой задачи и характера рельефа применяют различные способы составления цифровых моделей. Например, ЦМР может иметь вид таблицы значений координат х, у, Н в вершинах некоторой сетки квадратов или правильных треугольников, равномерно расположенных на всей площади участка местности. Расстояние между вершинами выбирается в зависимости от формы рельефа и решаемой задачи. Модель может быть задана также в виде таблицы координат точек, расположенных в характерных местах (перегибах) рельефа (водоразделах, тальвегах и др.) или на горизонталях (рис. 27). Пользуясь значениями координат точек цифровой модели рельефа для более подробного его описания на компьютере по специальной программе, определяют высоту любой точки участка местности.

Литература

Басова И.А.,Разумов О.С. Спутниковые методы в кадастровых и землеустроительных работах. - Тула, Изд-во ТулГУ, 2007.

Буденков Н.А., Нехорошков П.А. Курс инженерной геодезии. - М.: Изд-во МГУЛ, 2008.

Буденков Н.А., Щекова О.Г. Инженерная геодезия. - Йошкар-Ола, МарГТУ,2007.

Булгаков Н.П., Рывина Е.М., Федотов Г.А. Прикладная геодезия. - М.: Недра, 2007.

ГОСТ 22268-76 Геодезия. Термины и определения

Инженерная геодезия в строительстве./Под ред. О.С. Разумова. - М.:Высшая школа, 2008.

Инженерная геодезия. / Под ред. проф. Д.Ш.Михелева. - М.: Высшая школа, 2009.

Кулешов Д.А., Стрельников Г.Е. Инженерная геодезия для строителей. - М.: Недра, 2007.

Манухов В.Ф., Тюряхин А.С. Инженерная геодезия - Саранск, Мордовский государственный университет,2008.

Манухов В.Ф., ТюряхинА.С.Глоссарий терминов спутниковой геодезии - Саранск, Мордовский государственный университет,2008.

Транскрипт

1 Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова И.В. Карелина, Л.И. Хлебородова Топографические карты и планы. Решение задач по топографическим картам и планам Методические указания к проведению лабораторных работ, практических занятий и для СРС студентов, обучающихся по направлениям «Строительство» и «Архитектура» Барнаул, 2013

2 УДК Карелина И.В., Хлебородова Л.И. Топографические карты и планы. Решение задач по топографическим картам и планам. Методические указания к проведению лабораторных работ, практических занятий и для СРС студентов, обучающихся по направлениям «Строительство» и «Архитектура» / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: АлтГТУ, с. В методических указаниях рассмотрены решения ряда инженерных задач, выполняемых по картам: определение географических и прямоугольных координат, ориентирных углов, построение профиля по заданной линии, определение уклонов. Подробно изложен порядок выполнения лабораторных работ (практических заданий) 1, 2 и задания на СРС. Приведены образцы их оформления. Методические указания рассмотрены на заседании кафедры «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова. Протокол 2 от

3 Введение Карты и планы служат топографической основой, необходимой инженеру-строителю при решении задач, связанных с промышленным и гражданским домостроением, возведением объектов агропромышленного, гидротехнического, теплоэнергетического, дорожного и др. видов строительства. По топографическим картам и планам решают ряд инженерных задач: определение расстояний, отметок, прямоугольных и географических координат точек, ориентирных углов, построение профиля линии по заданному направлению и пр. Изучив условные знаки, можно определить характер местности, характеристику леса, численность населенных пунктов и т.д. Цель методических указаний научить студентов решать задачи по топографическим картам и планам, необходимые в инженерной практике для строителей. 1. Топографические планы и карты При изображении небольшого участка земной поверхности радиусом до 10 км его проецируют на горизонтальную плоскость. Полученные горизонтальные проложения уменьшают и наносят на бумагу, т.е. получают топографический план уменьшенное и подобное изображение небольшого участка местности, построенное без учета кривизны Земли. Топографические планы создаются в крупных масштабах 1:500, 1:1 000, 1:2 000, 1:5 000 и используются для составления генеральных планов, технических проектов и чертежей для обеспечения строительства. Планы ограничиваются рамками квадрата см или см, ориентированными на север. При изображении на плоскости значительных территорий проецирование их производят на сферическую поверхность, которую затем развертывают в плоскость, используя методы построения изображений, называемые картографическими проекциями. Таким образом получают топографическую карту уменьшенное, обобщенное и построенное по определенным математическим законам изображение на плоскости значительного участка земной поверхности с учетом кривизны Земли. Границами карты являются истинные меридианы и параллели. На карту наносят сетку географических координат линии меридианов и параллелей, называемую картографической сеткой, и сетку прямоугольных координат, называемую координатной сеткой. Карты условно подразделяют на: 3

4 - крупномасштабные - 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1: , - среднемасштабные - 1: , 1: , 1: , - мелкомасштабные - мельче 1: По содержанию карты делят на географические, топографические и специальные. 2. Масштабы Масштабом называется отношение длины линии на плане или карте к горизонтальному проложению соответствующей линии на местности. Другими словами, масштаб является степенью уменьшения горизонтальных проложений соответствующих отрезков на местности при изображении их на планах и картах. Масштабы могут быть выражены как в численной, так и в линейной формах. Численный масштаб выражается дробью, числитель у которой единица, а знаменатель представляет число, показывающее, во сколько раз уменьшены горизонтальные проложения линий на местности при переносе их на план или карту. В общем виде 1:М, где М - знаменатель масштаба d M d где d м - горизонтальное проложение линии на местности; d к(п) - длина этой линии на карте или плане. Например, масштабы 1:100 и 1:1 000 указывают, что изображение на планах уменьшено по сравнению с натурой, соответственно, в 100 и 1000 раз. Если на плане масштаба 1:5 000 линия аb = 5,3 см (d п), то на местности соответствующий отрезок АВ (d м) будет равен 4 м к(п), d м = M d п, АВ = ,3 см = см = 265 м. Численные масштабы можно выразить в поименованном виде. Так масштаб 1: в поименованном виде запишется: 1 см плана соответствует 100 м на местности или в 1 см 100 м. Более простыми, не требующими вычислений, являются графические масштабы: линейный и поперечный (рисунок 1).

5 Рисунок 1 Масштабы: а линейный, б - поперечный Линейный масштаб является графическим изображением численного масштаба. Линейный масштаб представляет собой шкалу в виде отрезка прямой, разделенного на равные части - основания масштаба. Как правило, основание масштаба принимают равным 1 см. Концы оснований подписывают числами, соответствующими расстояниям на местности. На рисунке 1-а изображен линейный масштаб с основанием 1 см для численного масштаба 1: Левое основание разделено на 10 равных частей, называемых малыми делениями. Малое деление равно 0,1 части основания, т.е. 0,1 см. Основание масштаба будет соответствовать на местности 10 м, малое 1 м. Взятое раствором циркуля-измерителя расстояние с карты переносят на линейный масштаб так, чтобы одна игла циркуля-измерителя совпала с каким-либо целым штрихом справа от нулевого штриха, а по другой отсчитывают количество малых делений левого основания. На рисунке 1-а измеренные на плане масштаба 1:1 000 расстояния равны 22 м и 15 м. Для того, чтобы избежать оценки долей малого деления на глаз и тем самым повысить точность работы с планом или картой, применяют поперечный масштаб. Его строят следующим образом. На прямой линии откладывают несколько раз основание масштаба равное, как правило, 2 см. Крайнее левое основание делят на 10 равных частей, т.е. 5

6 малое деление будет равно 0,2 см. Концы оснований подписывают, так же, как и при построении линейного масштаба. Из концов оснований восстанавливают перпендикуляры длиной мм. Крайние из них делят на 10 частей и проводят через эти точки параллельные линии. Крайнее левое верхнее основание тоже делят на 10 частей. Точки делений верхнего и нижнего оснований соединяют наклонными линиями так, как показано на рисунке 1-б. Поперечный масштаб обычно гравируется на специальных металлических линейках, называемых масштабными линейками. На рисунке 1-б поперечный масштаб с основанием 2 см имеет надписи, соответствующие численному масштабу 1:500. Отрезок аb называется наименьшим делением. Рассмотрим треугольник ОАВ и Оаb (рисунок 1-б). Из подобия этих треугольников определяем аb AB Ob ab, OB где АВ = 0,2 см; ВО = 1 часть; bo = 0,1 часть. Подставим значения в формулу и получим 0,2 см 0,1 ab 0,02 см, 1 т.е. наименьшее деление аb в 100 раз меньше, чем основание КВ (рисунок 1-б). Такой масштаб называется нормальным или сотенным. Основные элементы поперечного масштаба: - основание = 2 см или 1 см, - малое деление = 0,2 см или 0,1 см, - наименьшее деление = 0,02 см или 0,01 см. Для определения длины отрезка на плане или карте снимают этот отрезок циркулем-измерителем и устанавливают его на поперечный масштаб так, чтобы правая игла находилась на одном из перпендикуляров, а левая - на одной из наклонных линий. При этом обе иглы циркуля-измерителя должны находиться на одной горизонтальной линии (рисунок 1-б). Перемещение измерителя на одно деление вверх будет соответствовать изменению длины линии на 0,02 см в масштабе плана или карты. Для масштаба 1:500 (рисунок 1-б) это изменение составляет 0,1 м. Например, расстояние, взятое в раствор циркуля-измерителя, будет соответствовать 12,35 м. 6

7 Эта же линия в масштабе 1:1 000 будет соответствовать 24,70 м, т.к. в масштабе 1:1 000 (1 см плана соответствует 1000 см или 10 м на местности) основание 2 см соответствует 20 м на местности, малое деление 0,2 см соответствует 2 м на местности, наименьшее деление 0,02 см соответствует 0,2 м на местности. На рисунке 1-б линия в растворе циркуля-измерителя состоит из 1 основания, 2 малых делений и 3,5 наименьших делений, т.е м м + 3,5 0,2 м = ,7 = 24,7 м. За критерий точности, с которой можно определять длины линий, пользуясь поперечным масштабом, берется величина, равная 0,01 см - наименьшее расстояние, которое может различить "невооруженный" глаз. Расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,01 см на плане или карте называется графической точностью масштаба t или просто точностью масштаба t см = 0,01 см М, где М - знаменатель масштаба. Так, для масштаба 1:1 000 точность равна t см = 0,01 см 1000 = 10 см, для масштаба 1:500 5 см, 1: см и т.д. Это значит, что отрезки, меньшие указанных, уже не будут изображаться на плане или карте данного масштаба. Предельная точность t пр равна утроенной точности масштаба t пр = 3 t. С помощью масштаба решают две задачи: 1) по измеренным отрезкам на плане или карте определяют соответствующие отрезки на местности; 2) по измеренным расстояниям на местности находят соответствующие отрезки на плане или карте. Рассмотрим решение второй задачи. На местности измерена длина линии СD d CD = 250,8 м. Определить 7

8 соответствующий отрезок на плане масштаба 1:2 000, используя поперечный масштаб. Решение: В данном масштабе основание соответствует 40 м, малое деление 4 м, наименьшее деление - 0,4 м. В длине линии CD целых оснований - 6, целых малых делений - 2, наименьших делений - 7. Выполним проверку 6 40 м м + 7 0,4 м = 240 м + 8 м + 2,8 м = 250,8 м. 3. Разграфка и номенклатура карт Разделение топографических карт на листы называется разграфкой. Для удобства пользования картами каждый лист карты получает определенное обозначение. Система обозначений отдельных листов топографических карт и планов называется номенклатурой. В основу разграфки и номенклатуры карт и планов положена карта масштаба 1: Для получения листа такой карты земной шар делится меридианами через 6 по долготе на колонны и параллелями через 4 по широте на ряды (рисунок 2-а). Размеры листа карты 1: приняты одинаковыми для всех стран. Колонны нумеруются арабскими цифрами от 1 до 60 с запада на восток, начиная от меридиана с долготой 180. Ряды обозначаются заглавными буквами латинского алфавита от А до V, начиная от экватора к северному и южному полюсам (рисунок 2-б). д л я с е в е р н о г о п о л у ш а р и я З е м л и Рисунок 2-а - Схема разграфки и номенклатуры листов карт масштаба 1:

9 н а п л о с к о с т и Рисунок 2-б - Схема разграфки и номенклатуры листов карт масштаба 1:

10 Номенклатура такого листа будет складываться из буквы, обозначающей ряд и номера колонны. Например, номенклатура листа для Москвы N-37, для Барнаула с географическими координатами = 52 30" с.ш., = 83 45" в.д. - N-44. Каждому листу карты масштаба 1: соответствует 4 листа карты масштаба 1: , обозначаемые заглавными буквами русского алфавита, которые приписывают к номенклатуре миллионного листа (рисунок 3). Номенклатура последнего листа N-44-Г. 56 N А В Б Г N-44-Г Рисунок 3 Разграфка и номенклатура листов карты масштаба 1: Барнаул N Рисунок 4 Разграфка и номенклатура листов карты масштаба 1:

11 N А В а в г Б Г б Рисунок 5 Разграфка и номенклатура листов карты масштаба 1:50 000, 1: 25 00, 1: Одному листу карты 1: соответствуют 144 листа карты масштаба 1: , которые обозначаются арабскими цифрами от 1 до 144 и следуют за номенклатурой миллионного листа (рисунок 4). Номенклатура последнего листа N Одному листу карты масштаба 1: соответствует 4 листа карты масштаба 1:50 000, которые обозначаются заглавными буквами русского алфавита А, Б, В, Г. Номенклатура последнего листа N Г (рисунок 5). Одному листу карты масштаба 1: соответствует 4 листа карты масштаба 1:25 000, которые обозначаются строчными буквами русского алфавита а, б, в, г (рисунок 5). Например: N Г-б. Одному листу карты масштаба 1: соответствует 4 листа карты масштаба 1:10 000, которые обозначаются арабскими цифрами 1, 2, 3, 4 (рисунок 5). Например: N Г-г Номенклатура планов Листу карты масштаба 1: соответствует 256 листов плана масштаба 1:5 000, которые обозначаются арабскими цифрами от 1 по 256. Эти цифры приписываются в скобках к номенклатуре листа 1: Например, N (256). Одному листу плана масштаба 1:5 000 соответствует 9 листов плана масштаба 1:2 000, которые обозначаются строчными буквами русского алфавита а, б, в, г, д, е, ж, з, и. Например: N (256-и). При создании топографических планов участков, площадью до 20 км 2 может быть применена прямоугольная разграфка (условная). В этом случае в основу разграфки рекомендуется принимать планшет - лист плана мас- 11

12 штаба 1:5 000 с размерами рамок см или м и обозначить его арабскими цифрами, например 4. Одному листу плана масштаба 1:5 000 соответствует 4 листа плана масштаба 1:2 000, которые обозначаются заглавными буквами русского алфавита. Номенклатура последнего листа плана масштаба 1: Г (рисунок 6). Одному листу плана масштаба 1:2 000 соответствуют 4 листа масштаба 1:1 000, которые обозначаются римскими цифрами I, II, III, IV. Например: 4-Б-II. Для определения номенклатуры листа плана масштаба 1:500 делят лист плана масштаба 1:2 000 на 16 листов и обозначают их арабскими цифрами от 1 по 16. Например: 4-В Рисунок 6 Прямоугольная разграфка и номенклатура листов планов масштабов 1:5 000, 1:1 000 и 1:500 Порядок нумерации планшетов масштаба 1:5 000 устанавливают организации, выдающие разрешение на производство топографогеодезических работ. 5. Рельеф Совокупность неровностей физической поверхности Земли называется рельефом. Для изображения рельефа на планах и картах используют штриховку, пунктир, цветовую гамму (раскраску), отмывку, но чаще всего применяют способ горизонталей (рисунок 7). Сущность этого способа заключается в следующем. Поверхность участка Земли через равные промежутки h мысленно рассекают горизонтальными плоскостями А, В, С, D и пр. Пересечения этих плоскостей с поверхностью Земли образуют кривые линии, которые называются горизонталями. Другими словами, горизонталь - это замкнутая кривая линия, соеди- 4 Рисунок 7 Изображение рельефа местности горизонталями

13 няющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами. Полученные горизонтали проектируют на горизонтальную плоскость Р, а затем наносят на план или карту в соответствующем масштабе. Расстояние между секущими плоскостями h называется высотой сечения рельефа. Чем меньше высота сечения рельефа, тем подробнее будет изображен рельеф. Высота сечения в зависимости от масштаба и рельефа принимается равной 0,25 м; 0,5 м; 1,0 м; 2,5 м; 5 м и т.д. Если при данной высоте сечения, изменения рельефа не улавливаются горизонталями, то применяют дополнительные горизонтали с половинной высотой сечения, называемые полугоризонталями, которые проводятся пунктирами. Для удобства чтения карты или плана каждая пятая горизонталь утолщается (рисунок 8-а). Расстояние между соседними горизонталями в плане ab = d (рисунок 7) называется заложением горизонталей. Чем больше заложение, тем меньше крутизна ската и наоборот. К некоторым горизонталям по направлению ската ставятся черточки, называемые бергштрихами. Если бергштрих расположен с внутренней стороны замкнутой горизонтали, то это указывает на понижение рельефа, а с внешней - на повышение рельефа. Помимо этого, подписи горизонталей, указывающие их отметки, делаются так, чтобы верх цифр был направлен в сторону повышения рельефа (рисунок 8-а). Рельеф поверхности Земли весьма разнообразен (рисунок 8-а). Различают его основные формы: равнину, гору, котловину, хребет, лощину и седловину (рисунок 8-б). Каждая форма рельефа имеет свои особенности и соответствующие названия. а) б) Рисунок 8 Основные формы рельефа поверхности земли 13

14 Гора имеет свою вершину, склоны и подошву. Вершина горы самая возвышенная ее часть. Вершина называется плато, если она плоская, и пик или сопка, если она остроконечная. Боковую поверхность горы называют склоном или скатом. Склоны гор бывают пологие, покатые и крутые, соответственно до 5, 20 и 45. Очень крутой склон называется обрывом. Подножие или подошва горы - это линия, разделяющая скаты и равнину. Котловина - чашеобразная вогнутая часть земной поверхности. Котловина имеет дно самую нижнюю ее часть, скаты, направленные от дна во все стороны, и бровку - линию перехода скатов в равнину. Небольшая котловина называется впадиной. Хребет возвышенность, вытянутая в одном направлении. Основными элементами хребта являются водораздельная линия, скаты и подошвы. Водораздельная линия идет вдоль хребта, соединяя наиболее высокие его точки. Лощина, в противоположность хребту, - углубление, вытянутое в одном направлении. Она имеет водосливную линию, скаты и бровку. Разновидностями лощины являются долина, ущелье, овраг и балка. Седловина - перегиб хребта между двумя вершинами. Некоторые детали рельефа (курганы, ямы, карьеры, осыпи и т.п.) невозможно изобразить горизонталями. Такие объекты показываются на картах и планах специальными условными знаками. В дополнение к горизонталям и условным знакам на карте подписывают высоты характерных точек (рисунок 8-а): на вершинах возвышенностей, на изгибах водоразделов, на седловинах. 6. Условные знаки Содержание карт и планов представляет собой графические символы - условные знаки. Эти символы внешне напоминают форму соответствующих элементов ситуации. Наглядность условных знаков раскрывает смысловое содержание изображаемых предметов, позволяет читать карту или план. Условные знаки подразделяются на площадные (масштабные), внемасштабные, линейные и пояснительные (рисунок 9). Масштабные или контурные условные знаки - это такие условные знаки, при помощи которых элементы ситуации, т.е. предметы местности, изображаются в масштабе плана с соблюдением их действительных размеров. Например: контур луга, леса, сады, огороды и т.д. Граница контура показывается точечным пунктиром, а внутри контура - условный знак. Условные внемасштабные знаки применяются для изображения предметов местности, которые не выражаются в масштабе карты или плана. Например: памятник, родник, отдельно стоящее дерево и т.д. 14

15 М а с ш т а б н ы е Фруктово-ягодный сад Л и н е й н ы е Линия связи Пустырь Луг Линия электропередачи Магистральный газопровод Кустарник Вырубки Березовый лес Огород В н е м а с ш т а б н ы е Километровый столб Ветряная мельница Отдельно стоящее широколиственное дерево Рисунок 9 Условные знаки Линейные условные знаки применяют для изображения объектов линейного вида, длина которых выражается в масштабе плана или карты. Например: дорожная сеть, тропы, линии электропередачи и связи, ручьи и т.д. Пояснительные условные знаки дополняют вышеперечисленные условные знаки цифровыми данными, значками, надписями. Они позволяют более полно прочитать карту. Например: глубина, скорость течения реки, ширина мостов, порода леса, ширина дорог и т.д. Условные знаки топографических карт и планов различных масштабов издаются в виде специальных таблиц. 7. Оформление листа топографической карты Рассмотрим схематическое изображение листа топографической карты в масштабе 1: (рисунок 10). Стороны листа карты являются отрезками меридианов и параллелей и образуют внутреннюю рамку этого листа, имеющую форму трапеции. В каждом углу рамки указывается его широта и долгота: широта и долгота юго-западного угла равны, соответственно, 54 15" и 38 18"45", северо-западного "30 и 38 18"45", юго-восточного " и 38 22"30, северо-восточного "30 и 38 22"30. 15

16 Рисунок 10 - Схематическое изображение листа топографической карты Рядом с внутренней расположена минутная рамка карты, деления которой соответствуют 1 широты и долготы. Они показаны заливкой через минутные интервалы. Каждое минутное деление поделено точками на 6 частей, т.е. на 10-ти секундные интервалы. Между внутренней и минутной рамками выписываются ординаты вертикальных и абсциссы горизонтальных линий координатной (километровой) сетки. Расстояние между соседними линиями одного направления для карт масштабов 1:50 000, 1:25 000, 1: равно 1 км. Надписи вдоль южной и северной сторон внутренней рамки 7456, 7457, 7458, 7459 означают, что ординаты соответствующих километровых линий равны 456, 457, 458, 459 км; цифра 7 является номером зоны системы 16

17 координат Гаусса-Крюгера, в которой находится данный лист. Значения ординат не превышают 500 км, следовательно, лист расположен западнее осевого меридиана, долгота которого равна 0 = = 39. Вдоль западной и восточной сторон внутренней рамки выписаны абсциссы горизонтальных линий километровой сетки: 6015, 6016, 6017, 6018 км. Оцифровкой километровых линий пользуются для приближенного определения положения точек, заданных на карте. Для этого указывают две последние цифры значений координат километровых линий (сокращенные координаты) юго-западного угла квадрата, в котором находится определяемая точка. При этом вначале указывается сокращенная абсцисса (например, вместо 6015 указывают 15), а затем сокращенная ордината (например, вместо 456 указывают 56). Номенклатура листа карты подписывается более крупным шрифтом над северной стороной внешней рамки. Рядом в скобках приводится название крупнейшего в пределах листа населенного пункта. Под серединой южной стороны рамки указывается численный масштаб, соответствующие ему поименованный масштаб и вычерченный линейный масштаб карты. Еще ниже приводятся принятые высота сечения рельефа и система высот. В пояснительной надписи под юго-западным углом рамки содержатся данные о склонении магнитной стрелки, сближении меридианов, величина угла между северным направлением «вертикальных» километровых линий и магнитного меридиана и пр. В дополнении к этому взаимное расположение истинного, осевого и магнитного меридианов представлено на специальном графике слева от масштаба. Под юго-восточном углом рамки строится график заложений для углов наклона. 8. Задачи, решаемые по топографическим картам и планам При разработке проектно-технической документации инженерустроителю приходится решать ряд различных задач, используя топографические карты и планы. Рассмотрим наиболее распространенные из них Определение географических координат Географические координаты: широта и долгота - угловые величины. 17

18 Широтой называется угол, образованный отвесной линией и плоскостью экватора (рисунок 11). Широта отсчитывается к северу и югу от экватора и соответственно называется северной и южной широтой. Долгота - это двугранный угол, образованный плоскостью начального меридиана, проходящего через Гринвичский (начальный) меридиан, и плоскостью меридиана данной точки. Долгота отсчитывается на восток или запад от начального меридиана и соответственно называется восточной и западной долготой. На каждом листе карты подписаны долготы и широты углов рамок листа (см. п. 7). Рисунок 11 Географические координаты Широта листа карты масштаба 1:10 000, показанного на рисунке 12, изменяется от 54 45" (южная рамка) до 54 47"30 (северная рамка), т.е. разность широт составляет 2"30. Долгота изменяется от 18 07"30" (западная рамка) до 18 11"15 (восточная рамка), т.е. разность долгот составляет 3"45". Для определения географических координат точки А проводят истинные меридианы и параллели: т.е. линии, проведенные через одноименные минутные интервалы на противоположных сторонах рамки, и от этих линий определяют значения географических координат. Доли минут или секунды оценивают графически. На рисунке 12 для точки А проведены параллель с широтой =54 45"20 и меридиан с долготой = Отрезки приращений географических координат от этих параллели и меридиана оценивают графически: = 9", = 8". В результате получают А = 54 45"20 + = 54 45"29, А = = Широту и долготу точки можно определить и другим способом. Необходимо провести через точку Б истинный меридиан и параллель. Для определения долготы отсчет минут и секунд проводят по северной или южной минутной рамкам карты от западного угла и прибавляют его к долготе западного утла рамки: Б =

19 Рисунок 12 - Определение географических координат Для определения широты отсчет минут и секунд производят по восточной или западной рамкам от южного угла и прибавляют его к широте южного угла рамки: Б = 54 45" Определение прямоугольных координат Топографические карты России составлены в равноугольной картографической проекции Гаусса-Крюгера. Эта проекция служит основой для создания зональной общегосударственной системы плоских прямоугольных координат. Для уменьшения искажений эллипсоид проецируют на плоскость по частям (зонам), ограниченным меридианами, отстоящими друг от друга на 3 или 6. Средний меридиан каждой зоны называют осевым. Счет зон ведут от Гринвичского меридиана на восток (рисунок 13). При построении изображения каждой зоны на плоскости соблюдают следующие условия (рисунок 14): - осевой меридиан переносят на плоскость в виде прямой линии без 19

20 искажений: - экватор изображают прямой линией, перпендикулярной осевому меридиану; - прочие меридианы и параллели изображают кривыми линиями; - в каждой зоне создается зональная система плоских прямоугольных координат: началом координат служат точка пересечения осевого меридиана и экватора. За ось абсцисс принят осевой меридиан, за ось ординат - экватор. Линии, параллельные осевому меридиану и экватору образуют сетку прямоугольных координат, которая печатается на топографических картах. На выходах координатной сетки за рамку карты подписаны значения x и y в целых километрах. Чтобы не пользоваться отрицательными значениями координат (в западной части зоны), все значения Y увеличены на 500 км, т.е. точка О (рисунок 14) имеет координаты X = 0, Y = 500 км. При определении прямоугольных координат точки по плану или карте пользуются координатной сеткой. На планах масштаба 1:5 000 координатная сетка проведена через 0,5 км, на картах масштабов 1:10 000, 1:25 000, 1: через 1 км (километровая сетка). У северной и южной рамок карты выписаны выходы километровой сетки ординат, а восточной и западной - выходы километровой сетки абсцисс (см. п. 7). Например (рисунок 15): для точки А запись по оси абсцисс 6066 означает, что X А = 6066 км - показывает удаленность от экватора; запись по оси ординат 309 означает, что Y А = 309 км - показывает удаленность от осевого меридиана зоны, а цифра 4 указывает номер шестиградусной зоны. Рисунок 13 Деление поверхности Земли на шестиградусные зоны Рисунок 14 - Изображение зоны на плоскости и оси координат 20

21 Прямоугольные координаты точки С, лежащей внутри квадрата сетки (рисунок 15), вычисляют по формулам Х С = Х мл. + X, Y С = Y мл. + Y, или Х С = Х ст. - X 1, Y С = Y ст. - Y 1, где X мл., Y мл., X ст., Y ст.., младшие и старшие километровые линии, соответственно по осям x и y; X, Y, X 1, Y 1 - расстояния от соответствующих километровых линий до точки С по осям абсцисс и ординат, измеренные с помощью циркуля-измерителя и линейного или поперечного масштаба. Например: для точки С Рисунок 15 - Определение прямоугольных координат по топографической карте масштаба 1: младшая километровая линия по оси абсцисс X мл. = 6067 км, по оси ординат Y мл. = 307 км; X = 462 м, Y = 615 м. Прямоугольные координаты точки С будут равны Х С = м м = м = 6067,462 км, Y С = м м = м = 307,615 км. Для контроля эти же значения Х С, Y С можно определить, если измерить приращения координат X 1, Y 1 от старших километровых линий X ст. =6068 км и Y ст. = 308 км: X C = м 538 м = м = 6067,462 км, Y C = м 385 м = м = 307,615 км Измерение истинного азимута и дирекционного угла линии, вычисление магнитного азимута и румба Истинный азимут это угол, измеряемый от северного конца истинного меридиана по ходу часовой стрелки до заданного направления линии. Для определения истинного азимута линии АВ (рисунок 16) через начало линии - точку А, нужно провести истинный меридиан или продолжить 21

22 линию до пересечения с западной или восточной рамкой карты (напомним, что границами карты являются истинные меридианы и параллели). Затем следует измерить транспортиром истинный азимут линии АВ: А ист. АВ = 65. D С А В Рисунок 16 Измерение истинных азимутов Если провести один из истинных меридианов, которые пересекают заданное направление линию СD (рисунок 16), можно легко измерить истинный азимут, приложив к нему транспортир и отсчитав по часовой стрелке угол от северного направления истинного меридиана до заданного направления А ист. CD = = 275. Дирекционный угол - это угол, отсчитываемый от северного конца осевого меридиана по ходу часовой стрелки до заданного направления линии. Дирекционный угол любой линии на карте или плане может быть измерен от северного направления вертикальной линии координатной сетки до заданного направления (рисунок 17), 1-2 = 117. Дирекционный угол можно измерить без дополнительных построений - нужно приложить транспортир к любой из пересекающих данное направление линий километровой сетки. 22

23 Рисунок 17 Измерение дирекционных угла Угол между северным направлением километровой сетки и заданным направлением (считая по часовой стрелке) и будет дирекционным углом заданного направления: на рисунке = = 256. Рисунок 18 Схема рамок и километровой сетки листа топографической карты с показом истинных азимутов и дирекционных углов линий ВС и EF 23

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИ- ВЕРСИТЕТ Методические указания составлены: к.т.н. доцентом В.Д. Астраханцевым;

ЛЕКЦИЯ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ГЕОДЕЗИИ 2.1. Системы прямоугольных и географических координат. На поверхности эллипсоида вращения положение точки определяется геодезическими координатами - геодезической широтой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра транспорта и дорожного строительства РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ М.В. Валл ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ Методические указания

ГЕОДЕЗИЯ лекция 2 КАРТА На картах изображают поверхность всей Земли или ее частей. С геометрической точки зрения карта представляет более или менее искаженное изображение земной поверхности. Это объясняется

Задания по курсу Геодезии для студентов I курса бакалавров по направлению «Землеустройство и кадастры». Измерения на топографической карте Исходные данные: лист учебной топографической карты.. Определить

План: 1. Географическая система координат 2. Оформление листа топографической карты 3. Географическая система координат на карте 4. Определение географических координат точки по карте 5. Зональная система

Российский университет дружбы народов Аграрный факультет Кафедра экономической оценки и земельного кадастра ГЕОДЕЗИЯ И КАРТОГРАФИЯ Часть I. Работа с топографическими картами Методические указания для выполнения

Рельеф местности и его изображение на топографических картах и планах Р е л ь е ф о м м е с т н о с т и называется совокупность неровностей земной поверхности. В зависимости от характера рельефа местность

ЗАДАНИЕ «ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧЕК И ОРИЕНТИРУЮЩИХ УГЛОВ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ». Задачи: познакомиться с элементами топографической карты, ее математической основой, системами координат, картографической

Лабораторная работа 1 Изучение топографических планов и карт 1. Масштабы планов и карт Масштабом плана называется отношение длины линии на плане к горизонтальному проложению соответствующей линии местности.

План: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Географическая система координат Географическая система координат на карте Определение географических координат точки по карте Зональная система плоских прямоугольных координат

Лекция 2. Топографические планы и карты. Масштабы. 2.1. План, карта, профиль. Поверхность Земли изображают на плоскости в виде планов, карт, профилей. При составлении планов сферическую поверхность Земли

Рис. 1.13. Принцип изображения хребта горизонталями Рис. 1.14. Принцип изображения лощины горизонталями а б Рис. 1.15. Изображение рельефа горизонталями на карте а лощина, б хребет Седловина (рис. 1.16)

Задание 1 Тема: «Топографические карты» Работа 1. (2 часа ауд. + 4 часа самостоятельной работы) Тема: «Разграфка и номенклатура топографических карт.» Цель: Освоить методику получения и обозначения

ЛЕКЦИЯ 1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ГЕОДЕЗИИ 1.1. Предмет и задачи геодезии. Геодезия - наука, изучающая форму и размеры Земли, геодезические приборы, способы измерений и изображений земной поверхности на планах,

КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ Кафедра астрономии и космической геодезии В.С. МЕНЖЕВИЦКИЙ, М.Г. СОКОЛОВА, Н.Н. ШИМАНСКАЯ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ Учебно-методическое пособие

1. Цель контрольной работы: Закрепление теоретических знаний полученных студентами на лекциях и практических занятиях, при самостоятельном изучении учебного материала; Приобретение студентами практических

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Лекция 3. Системы координат, используемые в геодезии. 1 3.1. Понятие о картографических проекциях. Чтобы изобразить физическую поверхность Земли на плоскость, переходят к математической ее форме, в качестве

Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра геодезии РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТАХ Методические указания и задания к лабораторной

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ» Кафедра инженерной геодезии РЕШЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ НА

Ориентирование линий. Прямая и обратная геодезические задачи на плоскости. Ориентировать линию на местности значит определить ее положение относительно другого направления, принятого за исходное. В качестве

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины» О. В. Шершнев, Н. В. Годунова ТОПОГРАФИЯ С ОСНОВАМИ ГЕОДЕЗИИ Практическое

Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный Лесотехнический университет Институт леса и природопользования Кафедра геодезии, землеустройства и кадастров ГЕОДЕЗИЯ

ЛЕКЦИЯ 1 ПО ГЕОДЕЗИИ ДЛЯ СОБ-11 Геодезия наука, изучающая форму и размеры поверхности Земли или отдельных ее участков путем измерений, вычислительной обработки их, построения, карт, планов, профилей, которые

М И Н О Б Р Н А У К И Р О С С И И Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) Кафедра экспертизы

ЗАДАНИЕ «РАБОТА С ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТОЙ: ИЗОБРАЖЕНИЕ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ» Цель задания: изучить системы отсчета высот и способы изображения рельефа местности на топографических картах, научиться определять

Методические указания Федеральное агентство по образованию ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Директор ИГНД ТПУ А.К. Мазуров 2006 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторных работ по дисциплине

ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В ГЕОДЕЗИЮ 1. Что называют основной уровенной поверхностью и чем она характеризуется? 2. Как называют линии, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3 и 4? 3. Начертите сфероид, покажите

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1 Определение направлений, расстояний, площадей, географических и прямоугольных координат, высот точек по топографической карте Ц работы: сформировать умение пользоваться топографической

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ) ПЛАН И КАРТА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ РАБОЧАЯ

Лабораторная работа 6 Тема: : Камеральная обработка результатов теодолитной съемки и вычерчивания ситуационного плана Цель: План: Освоить обработку журнала теодолитной съемки. Научиться строить ситуационный

Лабораторная работа 6 Тема: : Камеральная обработка результатов теодолитной съемки и вычерчивания ситуационного плана Цель: Освоить обработку журнала теодолитной съемки. Научиться строить ситуационный

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ) Д.В. ДОЛГОВ, С.П. ПАУДЯЛЬ, И.И. ПОЗНЯК ПЛАН И КАРТА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

Российский университет дружбы народов Аграрный факультет Кафедра экономической оценки и земельного кадастра КАРТОГРАФИЯ Часть II. Построение рамок съемочной трапеции заданного масштаба Методические указания

Министерство образования и науки Российской Федерации Саратовский государственный технический университет РЕШЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ Методические указания и задания

1. ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Понятие о земном эллипсоиде и сфере ТЕЗИСЫ ЛЕКЦИЙ Физическая поверхность Земли имеет сложную форму, которая не может быть описана замкнутыми формулами. В силу этого

Геодезия с основами космоаэросъемки Лектор: доцент кафедры картографии и геоинформатики географического факультета Прасолова Анна Ивановна Предмет геодезии Геодезия (греч. geōdaisía, от gē Земля и dáiō

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СЕВЕРО-КАВКАЗСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГУМАНИТАРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

Рельеф земной поверхности и его изображение на топографических картах Рельеф это совокупность всех неровностей земной поверхности, различных по своей форме и размерам. Рельеф является основным компонентом

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОУ ВПО «СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ» Б.Н. Дьяков, Н.В. Фёдорова ЗАДАНИЯ ПО ГЕОДЕЗИИ для студентов заочного факультета Методические

Задание 1 Тема: «Топографические карты» (4 часа ауд. + 4 часа самостоят. работы) Тема: «Разграфка и номенклатура топографических карт.» Цель: Освоить методику получения и обозначения топографических

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра «Мосты и транспортные тоннели» Б. Г. Чернявский РЕШЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ И ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ

Цель: Ознакомиться с методом изображения рельефа на топографических картах и планах. Изучить основные элементарные формы рельефа, их взаимный переход друг в друга. Освоить определение превышений и абсолютных

Федеральное агентство по образованию Томский государственный архитектурно-строительный университет МАСШТАБЫ Методические указания к лабораторной работе Составитель В.И. Колупаев Томск 2009 Масштабы: методические

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ

Контрольная работа 1 «Масштаб + Работа с топокартой» 1. Что такое масштаб? 2. Перечислить виды масштабов. 3. Что такое точность и предельная точность масштаба? 4. Дано: на местности длина линии 250 м.

Министерство образования и науки Российской Федерации Московский государственный университет геодезии и картографии С.В. Швец, В.В. Таран Геодезия. Топографические карты Рекомендовано учебно-методическим

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

1 Тема 2: Линейные измерения на топографических планах картах Перед началом лабораторной работы 2 студент должен получить у учебного мастера: 1. Циркуль-измеритель 2. Линейку 3. Карту (Прежде чем начать

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ КАРТЫ Выбор и обоснование масштаба карты. Выбор картографической проекции. Сеть координатных линий. Проектирование формата карты и ее компоновки. Разработка математической

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК) Факультет дистанционных форм обучения Заочное отделение МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ,

Геодезия с основами космоаэросъемки Лектор: доцент кафедры картографии и геоинформатики географического факультета Прасолова Анна Ивановна Полярные координаты Α S Топоцентрические координаты: начало отсчета

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет геодезии и картографии» (МИИГАиК) Учебно-методическое пособие по дисциплине

1. Прямоугольные координаты Систему плоских прямоугольных координат образуют две взаимноперпендикулярные прямые линии, называемые осями координат; точка их пересечения называется началом или нулем системы

Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ПО лтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова Кафедра «Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия» Лабораторные

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра городского кадастра и геодезии ГЕОДЕЗИЯ Решение основных задач на картах и планах Методические

Федеральное агентство по образованию Томский государственный архитектурно-строительный университет Масштабы Методическое указание Составитель В.И. Колупаев Томск 2008 Масштабы: методические указания/ Сост.В.И.

ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ТЕМА: ОРИЕНТИРОВАНИЕ НА МЕСТНОСТИ ВОПРОСЫ ЗАНЯТИЯ: 1. Ориентирование на местности по карте (схеме): способы ориентирования карты (схемы), порядок опознавания ориентиров, определение

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования (далее СПО) 10701.51 «Землеустройство»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ОБЪЕКТОВ НЕДВИЖИМОСТИ

КАРТЫ И ПЛАНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ СОЗДАНИИ ДОКУМЕНТАЦИИ КАДАСТРА

В Федеральном законе РФ «О государственной регистрации прав на недвижимое имущество и сделок с ним» (ст. 12, п. 6) в качестве объектов недвижимости названы: земельные участки, здания, сооружения, помещения, квартиры, а также иные объекты недвижимого имущества, прочно связанные с земельным участком; иные объекты, входящие в состав зданий и сооружений. Геодезические, картографические и другие данные необходимы для того, чтобы достоверно определить месторасположение границы объекта недвижимости, его площадь, а также качественные характеристики почв, растительности, несущей способности грунтов и др.

При создании документации кадастра объекта недвижимости можно использовать различные картографические материалы, представленные в виде: топографических карт и планов; планов (карт) границ земельного участка; карт (планов) земельного участка; кадастровых планов земельных участков; дежурных кадастровых карт; цифровых моделей местности; электронных карт (планов).

Топографической картой называют построенное в картографической проекции, уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли, поверхности другого небесного тела или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в определенной системе условных знаков.

Топографический план - картографическое изображение на плоскости в ортогональной проекции в крупном масштабе ограниченного участка местности, в пределах которого кривизну уро-венной поверхности не учитывают.

На топографических картах и планах отображают все объекты и участки местности, предусмотренные для конкретных масштабов действующими условными знаками, являющимися своеобразным языком карт (планов).

Для топографических карт и планов применяют единую систему условных знаков, которая основана на следующих основных положениях:

каждому условному знаку всегда соответствует определенный объект или явление земной поверхности;

условный знак должен быть уникален;

на картах (планах) разных масштабов условные знаки аналогичных объектов по возможности должны отличаться только размерами;

число условных знаков на топографических картах и планах мелких масштабов должно быть меньше, чем на картах и планах крупного масштаба (за счет замены индивидуальных обозначений их собирательными обозначениями).

Важно то обстоятельство, что таблицы условных знаков имеют значение государственных и отраслевых стандартов. Фрагмент топографического плана масштаба

1:2000, составленный на землях поселений (застроенной территории), показан на рисунке 5.1.

Условные знаки распределены по трем группам масштабов 1:500-1:5000; 1:10000; 1:25000-1:100000 и их подразделяют на масштабные, изображающие размеры и форму объектов земной поверхности в масштабе данной карты, и внемасштабные, используемые для изображения на карте (плане) объектов, не выражающихся в масштабе карты (плана).

Внемасштабные условные знаки используют также и для изображения линейных объектов (дорог, небольших рек и т. п.), ширина которых в масштабе не выражается. В этом случае геометрическая ось условного знака должна соответствовать положению геометрической оси объекта местности, представленному в соответствующей картографической проекции. Надписи и пояснительные подписи, которые, как правило, передаются в виде общепринятых сокращений, дополняют изображения объектов и явлений более подробными сведениями.

На всех топографических картах (планах) показывают: геодезические пункты, населенные пункты и отдельные строения, промышленные, сельскохозяйственные и социально-культурные объекты, железные дороги и сооружения при них, шоссейные и грунтовые дороги, гидрографию, объекты гидротехнического и водного транспорта, объекты коммунального хозяйства и связи, другие объекты, а также рельеф и растительность.

Подчеркнем, что на топографических планах (картах) не изображают границы земельных участков и других объектов недвижимости. Поэтому их нельзя в полной мере использовать при составлении соответствующих документов кадастра объектов недвижимости.

Топографические карты больших территорий для удобства пользования издают отдельными листами ограниченного формата, объединяемыми в общую многолистную карту единой системой разграфки. Для топографических карт применяют трапециевидную (градусную) систему разграфки. В ней рамками отдельных листов являются линии меридианов и параллелей.

В основу разграфки положено деление общего земного эллипсоида меридианами через 6° по долготе (начиная от Гринвичского меридиана) и 4° по широте (начиная от экватора).

Каждая ячейка разграфки имеет свою номенклатуру - систему обозначений отдельных листов. Начальная ячейка (6° по долготе и 4° по широте) обозначает лист Международной карты масштаба 1:1000000.

Листы карты масштаба 1:1000000, заключенные между смежными параллелями, образуют пояса, которые обозначают заглавными буквами латинского алфавита А, В,..., V, Z. В северном полушарии имеется 22 полных пояса и один неполный. Листы масштаба карты 1 ;1 000000, заключенные между смежными меридианами, составляют колонны, которые нумеруют в направлении с запада на восток арабскими цифрами 1,2,...,60.

Номенклатура листа карты масштаба 1:1000000 состоит из буквы, обозначающей соответствующий пояс, и числа - номера колонны, например, N-37 (рис. 5.2).

При переходе к листам более крупных масштабов лист карты масштаба

1:1000000 делят меридианами и параллелями на части так, чтобы листы карты разных масштабов были бы примерно одинаковых размеров.

Так, разделив каждую сторону рамки карты масштаба 1:1000000, например N-37, на 12 частей, получают 144 листа карты масштаба 1:100000, каждый из которых имеет размеры: 30" по долготе и 20" по широте. Их последовательно нумеруют, обозначая цифрами 1,2,...,144. Таким образом, лист карты 1:100000 с номером 144 имеет номенклатуру N-37-144.

Число листов топографических карт более крупного масштаба в листе топографической карты более мелкого масштаба, а также соответствующие размеры и номенклатура последнего листа топографической карты приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Разграфка и номенклатура листов топографических планов (карт) крупных масштабов 1:5000, 1:2000, 1: 1000 и 1:500, составленных в проекции Гаусса в местной системе плоских прямоугольных координат, отличается отданных, изложенных ранее.

Для планов таких масштабов применяют прямоугольную разграфку, которая получается следующим образом. Сетку плоских прямоугольных координат на планах масштабов 1:500 – 1:5000 проводят через каждые 10 см. За основу разграфки принимают лист плана масштаба 1:5000 с размерами его рамки 40 на 40 см (2 на 2 км. на местности).Размеры рамок листов планов остальных масштабов составляют 50 на 50 см. В пределах одной координатной зоны номера поясов и колонн для листов масштаба 1:5000 нумеруют так, как показано на рисунке 5.3

Рис. 5.2. Геодезические фрагменты рамок карты N-37 масштаба 1:1000 000 и номенклатуры смежных с ним листов

Номенклатура листа плана масштаба 1:5000 состоит из номера кадастрового округа (субъекта Российской Федерации); номера координатной зоны местной системы координат в кадастровом округе; номера пояса; номера колонны.

Например, номенклатуру листа плана масштаба 1:5000 кадастрового округа с номером 17, координатной зоны 1, номерами пояса и колонны соответственно 201 и 198 записывают в следующем виде: 17-1-201-198. Заметим, что рамками листов планов масштаба 1:5000 являются четные линии километровой сетки местной системы координат.

Одному листу плана масштаба 1:5000 соответствует 4 листа планов масштаба 1:2000. А одному листу плана масштаба 1:2000 - 4 листа плана масштаба 1:1000.

Номенклатура листа плана масштаба 1:2000 получается добавлением к номенклатуре листа плана масштаба 1:5000 одной из первых четырех прописных букв А, Б, В, Г русского алфавита (рис. 5.4). Номенклатура листа плана масштаба 1:1000 складывается из номенклатуры листа плана масштаба 1:2000 с добавлением одной из четырех римских цифр: I, II, III или IV. Например, 17-I-201-198-F-IV. Для получения листа плана масштаба 1:500 лист плана масштаба 1:2000 делят на 16 частей, которые обозначают арабскими цифрами от 1 до 16. С учетом сказанного, номенклатуру последнего листа плана масштаба 1:500 записывают в следующем виде:

17-I-201-198-Г-16.

Содержание топографических планов 1:500 – 1:5000 отличается большой подробностью по сравнению с топографическими картами более мелких масштабов. На них особенно детально показывают выражающиеся в крупных масштабах здания, постройки, объекты коммунального хозяйства и связи. Эти объекты обычно наносят на планы по координатам. Для планов масштаба 1:2000 включительно изображают такие объекты, как навесы на столбах, подвальные люки, электрические фонари на столбах электролиний, телефонные будки и др.

Существенная особенность содержания планов масштабов 1:500-1:5000 - почти одинаковое графическое изображение условными знаками природных объектов; гидрографии, рельефа, растительности и т. п. Например, при отображении леса показывают на плане породу леса, среднюю высоту деревьев, толщину их на высоте груди, а также выделяют контуры вырубок, поляны, находящиеся среди леса и др. Наименьшая площадь контуров, изображаемая на планах для хозяйственно ценных участков, равна 20мм 2 , а для участков, не имеющих хозяйственного значения, - 50мм 2 .

Ранее отмечалось, что топографические карты создают путем перехода от земного эллипсоида на плоскость соответствующей картографической проекции. Этот переход неизбежно сопровождается искажениями длин линий, площадей и углов, при этом эти искажения зависят от соответствующего математического алгоритма перехода. В одних проекциях можно избежать искажений площадей земельных участков, в других - искажений горизонтальных углов, но длины линий местности будут искажаться во всех картографических проекциях, кроме мест их расположения в отдельных точках или линиях, например, осевом меридиане зоны. Рассмотрим данный вопрос несколько подробней.

При представлении результатов преобразования поверхности общего земного эллипсоида (шара) на плоскость, например в виде топографических и специальных карт, как правило получают уменьшенную математическую (или графическую) модель поверхности эллипсоида (шара). Степень уменьшения всей картографируемой поверхности показывает главный масштаб, который подписывают на карте. Ввиду наличия при соответствующих преобразованиях неизбежных искажений длин линий главный масштаб, в общем случае, сохраняется на карте только в отдельных точках или на некоторой линии карты.

Если длина малого отрезка на поверхности эллипсоида (шара) равна S , а длина его изображения в картографической проекции равна Sr, то масштаб изображения

т = Sr/S длины линии (отрезка) в картографической проекции будет выражен тем точнее, чем меньше значение S. При этом масштаб изображения, например в проекции Гаусса-Крюгера, в пределах одной и той же зоны различен и зависит от удаленности линии от осевого меридиана.

Изменение масштаба обусловлено искажениями длин линий. Расчеты показывают, что наибольшие искажения получают те из них, которые находятся на краю шестиградусной зоны на широте экватора. На территории России относительное искажение длин линий в шестиградусной зоне достигает 0,00083, что не имеет практического значения при мелкомасштабном картографировании. Однако при создании крупномасштабных карт, например масштаба 1:5000, такие искажения необходимо учитывать. По этой причине при крупномасштабном картографировании применяют трехградусные зоны. Искажения в длинах линий ведут к искажению площадей отображаемых фигур (земельных участков). Поправку ΔP в площадь Р земельного участка за переход с поверхности шара на плоскость в проекции Гаусса-Крюгера можно вычислить по следующей приближенной формуле:

где Ym - преобразованная ордината средней точки земельного участка, R = 6371 км.

Расчеты показывают, что при удалении от осевого меридиана зоны на 100 км и площади земельного участка, равной 1000 га, поправка ΔP = 0,25 га, а при удалении на 200 км эта же поправка будет равна 0,98 га.

При отображении сведений о пространственном положении земельных участков важен выбор картографической проекции, обеспечивающей принятие оптимальных решений. Выбор конкретного вида картографической проекции зависит от многих факторов: географического положения изображаемой территории, ее размеров и формы (конфигурации), степени показа смежных с картографируемой областью территорий и др.

При выборе картографической проекции необходимо учитывать назначение и специализацию, а также масштаб и содержание карты; состав и содержание задач, которые будут решать с ее использованием и пр. Немаловажное значение при этом имеет характер искажений и возможность их учета при решении практических земельно-кадастровых задач.

Для изображения пространственного положения земельных участков и иных объектов недвижимости, расположенных на небольших территориях, часто используют ортогональные картографические проекции - изображение пространственного объекта местности (части земной поверхности) на плоскости посредством проектирующих лучей, перпендикулярных к плоскости проектирования. В качестве них, как правило, служат отвесные линии. При этом уровенную поверхность в пределах картографируемой территории принимают за плоскость, а отвесные линии - перпендикулярными к ней. В результате соответствующих преобразований получают ортогональную проекцию изображенной на плоскости части земной поверхности. Заметим, что ортогональную проекцию длины линии (отрезка) местности на горизонтальную плоскость называют горизонтальным проложением, а соответствующее картографическое произведение - топографическим планом местности.

План местности характеризуется основными свойствами:

расстояния на плане пропорциональны горизонтальным проложениям линий местности;

горизонтальные углы с вершиной в любой точке плана равны соответствующим горизонтальным углам на местности;

масштаб плана есть величина постоянная и равная отношению длины отрезка на плане к его горизонтальному проложению на местности.

Установим размеры земельного участка, поверхность которого можно считать плоской, а не сферичной.

Допустим, что Земля представляет собой шар радиусом R, на поверхности которого расположены две точки А и В (рис. 5.5). Проведем касательную к поверхности шара в точке А и одновременно перпендикулярную к направлению радиуса шара в этой точке. Обозначим дугу, стягивающую точки А и В в виде AB а проекцию этой дуги на плоскость - через S AB Тогда разность ΔS , равная ΔS = S AB - AB будет ни что иное, как искажение длины дуги при ее отображении на плоскости.

Для рассматриваемого случая значение ΔS определим по следующей приближенной формуле:

Для дуг различной длины абсолютные ΔS и относительные ΔS / AB значения расхождений следующие.

При расчетах принимают радиус шара R = 6371 км.

При решении подавляющего числа земельно-кадастровых задач, основанных на использовании топографо-геодезических данных, значением относительного искажения длин линий менее 1:1000000 можно пренебречь. На основании этого можно сделать вывод, что в качестве картографической проекции при отображении участка земной поверхности размером менее 10км 2 , а в условиях равнинного рельефа менее 20км 2 можно выбрать ортогональную картографическую проекцию. Другими словами, необходимая картографическая информация для решения соответствующих земельно-кадастровых задач в этом случае может быть получена на основе использования топографического плана.

Точность карты (плана) характеризует степень соответствия пространственного положения точек местности с их изображением на карте (плане).

В качестве числовой характеристики точности карт (планов) используют среднюю квадратическую погрешность т, положения контурной точки, которую для четких контуров принимают равной примерно 0,04см на плане.

Для контурных точек, ограничивающих участки сельскохозяйственных и лесных угодий, а также некоторых водных объектов, величина т t несколько больше, чем для четко опознаваемых точек местности. Объясняется это тем, что контуры сельскохозяйственных угодий и ряда других природных объектов, помимо изменчивости своего положения во времени, обладают некоторой неопределенностью их распознавания на местности, а в случае использования для составления карт (планов) аэрофотогеодезических методов - на фотоизображении. Так, степень неопределенности распознавания на местности точек, принадлежащих границе пашни с растительностью, характеризуется средней квадратической погрешностью, равной 0,1...0,2м, а границы вспаханного поля (без растительности) - 0,3...0,4 м. Еще большей степенью неопределенности распознавания на местности обладают точки, принадлежащие границе леса (0,5...2м), кустарников (3...10м), заболоченных участков (10м и более). Эта степень неопределенности распознавания точек влияет на точность изображения границ соответствующих объектов местности на плане (карте).

Числовые характеристики средних квадратических погрешностей положения контурных точек т, на плане для различных объектов следующие:

Наименование объекта т t , см . на плане

Углы капитальных построек, оград, центры колодцев 0,02.-0,03

и точки других постоянных, четко опознаваемых
объектов на местности

Точки пересечения асфальтированных дорог, кварталов 0,04...0,05

сельских населенных пунктов, канав и других

аналогичных постоянных точек объектов

Точки границы пашни, пересечения грунтовых дорог, 0,06...0,1

лесных просек и других малоизменчивых опознаваемых

объектов

Точки границы леса, кустарника, луговой растительности, 0,11...0Д5

бровок оврагов, урезов воды рек, ручьев, а также других

изменчивых, нечетко опознаваемых объектов местности

Рассмотрим еще один важный с практической точки зрения вопрос - обоснование выбора масштаба топографического плана для его использования в конкретных практических целях.

Под обоснованием выбора масштаба топографического плана понимают операцию, направленную на предварительное количественное обоснование информативности плана, т. е. его содержания разнообразными сведениями об объектах местности, без ущерба их читаемости и использования в практических целях.

Один из возможных критериев выбора масштаба плана - критерий избыточности информации, который предполагает представление информации о местности в виде соответствующей информационной модели контуров и записывают его в виде функции двух аргументов. Первый -характеристика rq информативности топографической карты или плана (инф. ед./га), под которой понимают достаточное для потребителя количество информации для расчета конкретной земельно-кадастровой задачи. Второй-характеристика масштабообразующей информационной емкости R м топографической карты или плана (инф. ед./ га). Отношение

называют информативной плотностью топографического плана (карты).

Критерий избыточности информации G имеет следующий вид

При Q > 1 считают, что план (карта) из-за своей недостаточности не позволяет решать кадастровые и другие задачи, так как многие необходимые объекты местности не выражаются в принятом масштабе плана.

Значение масштабообразующей информационной емкости R м для топографических планов и карт в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 и 1:10000 соответственно составляют 500, 330, 110, 30 и 10 инф. ед/ га.

Характеристику информативности R 0 , инф.ед./ га, можно вычислить по формуле:

где К - число информационных единиц, зависящее от минимальной площади земельного участка Р (м 2), который требуется отобразить на плане или карте, исходя из информационных потребностей потребителей, равное 3,0; 2,7; 2,5; 2,3 и 1,8 инф.ед. соответственно для площадей земельных участков 1,5,10,20 и 100м 2 ; n и п - среднее число участков и предметов местности, которое требуется соответственно отобразить масштабным и внемасштабными условными знаками для решения земельно-кадастровой задачи.

Другой критерий выбора масштаба топографической карты или плана - критерий допустимой погрешности определения по карте (плану) площади земельного участка. Этот критерий имеет существенное значение для обоснования выбора масштабов карт (планов), создаваемых с целью их использования для обеспечения кадастра объектов недвижимости пространственными данными о земельных участках.

Если задана допустимая погрешность площади земельного участка т P 0 , выраженная в процентах, то расчетный знаменатель масштаба М P топографического плана можно вычислить по формуле:

где Р- площадь земельного участка, га.

Например, при т P 0 = 1 % и площади земельного участка Р = 0,25 га, расчетный знаменатель М Р масштаба плана равен 1250. С учетом полученных данных, стандартный масштаб 1:М топографического плана для расчета площади земельного участка можно принять равным 1: 1000.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Для проведения занятий по первоначальной подготовке спасателей

(т о п о г р а ф и я)

ТЕМА № 2 “Топографические карты, схемы местности и планы”

Г.Челябинск

УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ: Изучить со слушателями масштабы топографических карт,

дать основные понятия по ориентированию карты и топо-

графические знаки, используемые на карте.

М Е С Т О: Класс.

В Р Е М Я: 2 часа.

М Е Т О Д: Практическое занятие.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ И РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ

Вводная часть - 5 мин

1-й учебный вопрос: Составление плана и схем. - 45 мин

2-й учебный вопрос: Ориентирование по карте. - 30 мин

З а к л ю ч е н и е: - 10 мин.

Л И Т Е Р А Т У Р А:

1. Учебник “Военная топография” для курсантов учебных подразделений.

2. Справочник офицера по военной топографии.

Х О Д З А Н Я Т И Я:

Проверить наличие слушателей,

Объявить тему, цель, учебные вопросы.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ:

Действия спасателей происходит на местности или тесно связаны с ней. Приобретенные при изучении топографии знания, учения и навыки имеют большое практическое значение в деятельности спасателей.

Знание способов изучения местности, навыки в ориентации и движении на ней в различных условиях, днем, ночью, при ограниченной видимости способствуют правильному использованию благоприятных свойств местности для достижения успеха, помогают быстро и уверенно ориентироваться и выдерживать заданное направление при движении и осуществлении маневра. Умение пользоваться топографической картой, дает возможность заранее изучить и оценить местность, подготовить необходимые данные для совершения марша.

С помощью карты облегчаются принятие наиболее целесообразного решения, постановка задач подчиненным.

1-й учебный вопрос: Классификация топографических карт, схемы местно-

сти и планы. Условные знаки.

ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ КАРТА - основной графический документ о местности, содержащий точное, подробное и наглядное изображение местных предметов и рельефа. На топографических картах местные предметы изображаются общепринятыми условными знаками, а рельеф – горизонталями.

Топографические карты предназначены для работы спасателей при подготовке, организации и ведении работ. По ним изучают и оценивают местность, решают различные расчетные задачи, связанные с определением расстояний, углов и площадей, высот, превышений и взаимной видимости точек местности, крутизны и видов скатов и т.п. По ним планируется марш и готовятся

данные для движения по азимутам.

Полнота, подробность и точность изображения местности на карте зависят прежде всего от ее масштаба.

Масштаб карты показывает, во сколько раз длина линии на карте меньше соответствующей ей длины на местности. Он выражается в виде отношений двух чисел. Например, масштаб 1:50 000 означает, что все линии местности изображены на карте с уменьшением в 50 000 раз, т.е. 1 см на карте соответствует 50 000 см (или 50 м) на местности.

Масштаб указывается под нижней стороной рамки карты в цифровом выражении (численный масштаб) и в виде прямой линии (линейный масштаб), на отрезках которой подписаны соответствующие им расстояния на местности. Здесь же указывается и величина масштаба – расстояние в метрах (или километрах) на местности, соответствующее одному сантиметру на карте. Полезно запомнить правило: если в правой части отношения зачеркнуть два последних нуля, то оставшееся число покажет, сколько метров на местности соответствует 1 см на карте, т.е. величину масштаба.

При сравнении нескольких масштабов более крупным будет тот, у которого число в правой части отношения меньше. Допустим, что на один и тот же участок местности имеются карты масштабов 1:25 000, 1:50 000 и 1: 100 000. Из них масштаб 1:25 000 будет самым крупным, а масштаб 1:100 000 - самым мелким.

Для топографических карт установлен масштабный ряд.

ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ.

На крупные населенные пункты и другие объекты, имеющие важное значение, могут создаваться топографические планы. Они являются разновидностью топографических карт и отличаются от них тем, что издаются отдельными листами, размеры которых отпределяются границами изображаемого участка местности (населенного пункта, объекта). Планы имеют некоторые особенности в оформлении.

Чаще всего составляются планы масштабов 1:10 000 – 1:25 000, которые позволяют с большой подробностью показать характер изображаемого объекта и дать подробные сведения о качественной и количественной характеристике местных предметов и деталей рельефа, находящихся как на самом объекте, так и на ближайших подступах к нему. Соответственно изображаемому участку (объекту) местности подписывается название плана, например План станции Заводская, План лагерей и т.п.

Для удобства пользования и большей наглядности на планах городов выделяются особыми условными знаками и расцветкой выдающиеся здания, показываются линии городского транспорта (метро, трамвай). Для облегчения цели указания на плане дается условная нумерация кварталов и некоторых местных предметов, а на полях или на обороте плана помещаются краткая справка-легенда, перечень выдающихся зданий и алфавитный указатель улиц. Образец части плана города дан в приложении 4.

Схема местности – чертеж, на котором с приближенной точностью нанесены наиболее характерные местные предметы, а также отдельные элементы рельефа.

Местные предметы изображаются на схеме топографическими условными знаками, возвышенности и углубления (высоты, котловины) – несколькими замкнутыми горизонталями, а хребты и лощины – обрывками горизонталей, вырисовывающих конфигурацию этих форм рельефа. При этом в целях ускорения работы начертания условных знаков некоторых местных предметов упрощают.

Составление схем местности приемами глазомерной съемки. Для проведения глазомерной съемки надо иметь компас, визирную линейку, карандаш, резинку и чистый лист бумаги, укрепленный на жесткой основе (кусок картона, фанеры и т.п.) В некоторых случаях, когда съемку нужно провести быстро и при этом не требуется особой тщательности, она может выполнена при наличии только карандаша и бумаги.

Рассмотрим некоторые приемы глазомерной съемки, применяемые при составлении схем местности.

Съемка с одной точки стояния применяется, когда на чертеже требуется показать небольшой участок местности, расположенной непосредственно вокруг точки стояния или в заданном секторе. В этом случае съемка выполняется способом кругового визирования в такой последовательности.

На лист бумаги наносят точку стояния так, чтобы снимаемый участок поместился на этом листе. Например, если мы стоим в центре снимаемого участка, то и точку стояния следует обозначить в центре листа бумаги, если

стоим в одном из углов или на краю участка, то и точку на бумаге следует поставить в соответствующем углу или на краю листа бумаги. Затем, сориентировав лист бумаги относительно снимаемого участка, закрепляют его на каком-либо предмете (пне, перилах моста, бруствере окопа) и, не сбивая положения листа, проводят съемку.

Если приходится работать, держа лист бумаги в руке, то сначала прочерчивают на нем направление север-юг. Для этого, сориентировав лист бумаги относительно снимаемого участка, кладут на него компас, опускают тормоз стрелки и, когда стрелка успокоится, прочерчивает линию, параллельную стрелке компаса.

В дальнейшем следят за тем, чтобы направление стрелки компаса точно совпадало с прочерченной линией север-юг. Когда потребуется ориентировать чертеж заново, например после перерыва в работе, на него накладывают компас так, чтобы деления 0 град.(О) и 180 град. (Ю) совпали с прочерченным направлением север-юг, затем поворачивают чертеж до тех порт, пока северный конец стрелки компаса не встанет против деления 0 град.(С). В таком положении чертеж будет ориентирован, и на нем можно продолжать работу.

Для того чтобы нанести на чертеж тот или иной предмет, надо после ориентирования листа приложить к обозначенной на нем точке стояния линейку (карандаш) и поворачивать ее около точки до тех пор, пока направление линейки не совпадает с направлением на предмет. При таком положении линейки прочерчивают вдоль нее прямую линию от точки стояния, эта линия и будет направлением, на котором находится наносимый на схему предмет. Так последовательно наводят линейку на все остальные предметы и прочерчивают направления на каждый из них.

Затем определяют расстояния до предметов и откладывают их на соответствующих направлениях от точки стояния в масштабе чертежа или приближенно, сохраняя примерное соотношение этих расстояний на чертеже и на

Местности. Полученные на направлениях точки укажут местоположение предметов на чертеже. В местах точек вычерчивают условные знаки нанесенных предметов, относительно которых глазомерно наносят остальные детали местности, находящиеся непосредственно около точки стояния, а также расположенные между нанесенными ориентирами или около них. На схеме местности таким способом нанесены отдельные деревья, кусты у дороги, участок улучшенной грунтовой дороги, развалины, ямы и др.

Съемка с нескольких точек стояния выполняется, когда требуется показать сравнительно большой участок местности.

Местные предметы в этом случае наносят на чертеж засечками, промером расстояния, по створу, способом кругового визирования, способом перпендикуляров.

При подготовке к съемке необходимо лист бумаги, на котором будет вестись съемка, закрепить на твердой основе (планшете). К этой же основе прикрепляется компас так, чтобы линия север-юг на шкале компаса была примерно параллельна одной из сторон планшета или листа бумаги.

Для быстроты и удобства откладывания расстояний, измеренных шагами, необходимо изготовить масштаб шагов. Такой масштаб строится на отдельной полоске бумаги или на поле того листа, на котором ведется съемка.

Масштаб шагов строится так. Допустим, что съемка ведется в масштабе

1:10 000, т.е. 1 см на чертеже соответствует 100 м на местности. Величина одной пары шагов съемщика 1,5 м. Следовательно, 100 пар шагов равны 150 м на местности или 1,5 см на чертеже. Отрезок в 1,5 см откладывают на прямой линии три, четыре или большее число раз. Против второго деления слева подписывают цифру 0, а против последующих делений – цифры 100, 200, 300 и т.д. Против крайнего левого (первого) деления подписывают: 100 пар шагов. Таким образом получают масштаб шагов, каждое большое деление которого

Соответствует 100 парам шагов. Для того чтобы расстояния можно было откладывать с большой точностью, крайний левый отрезок делят на 10 малых делений по 1,5 мм, каждое из которых будет равно 10 парам шагов.

Имея такой масштаб, нет необходимости каждый раз переводить пары шагов в метры, достаточно отложить по масштабу пройденное число пар шагов, чтобы получить расстояние в масштабе съемки, которое и наносится на чертеж.

Съемка ведется обходом участка по дорогам, берегу реки, опушке леса, вдоль линии связи и т.п. Направления, по которым ведется съемка, называются ходовыми линиями, а точки, на которых определяются и прочерчиваются направления новых ходовых линий, - станциями.

ИЗОБРАЖЕНИЕ МЕСТНЫХ ПРЕДМЕТОВ НА

ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТАХ

Виды условных знаков топографических карт. Местные предметы на топографических картах изображаются условными знаками.

Для удобства чтения и запоминания многие условные знаки имеют начертания, напоминающие вид изображаемых ими местных предметов сверху или сбоку. Например, условные знаки заводов, нефтяных вышек, отдельно стоящих деревьев, мостов по своей форме сходны с внешним видом перечисленных местных предметов.

Условные знаки, изображающие одни и те же элементы местности на топографических картах различных масштабов, одинаковы по своему начертанию и различаются лишь размерами.

Рельеф на топографических картах изображается горизонталями, а некоторые его детали (обрывы, овраги, промоины и т.п..) - соответствующими обозначениями.

Условные знаки принято делить на три основные группы: масштабные, внемасштабные и пояснительные.

Масштабными условными знаками изображаются те местные предметы и детали рельефа, которые по своим размерам могут быть выражены в масштабе карты (озера, леса, кварталы населенных пунктов, крупные реки, овраги и т.п.).

Контуры (внешние границы) таких предметов (объектов) показываются на карте сплошными линиями или пунктиром в точном соответствии с их действительными очертаниями. Сплошными линиями показывают контуры озер, широких рек, оврагов, кварталов населенных пунктов, пунктиром - контуры леса, луга, болота. Площадь внутри контура таких условных знаков на карте обычно покрывается краской соответствующего цвета или заполняется дополнительными

Знаками (табл.1, 4, и 5 приложения 3).

Масштабные условные знаки позволяют определять по карте действительные длину, ширину и площадь изображенных или объектов. Например, если ширина реки на карте масштаба 1:50 000 составляет 2 мм, то действительная ее ширина на местности равна 100 м.

Внемасштабные условные знаки применяются для изображения таких местных предметов и деталей рельефа, которые из-за малых размеров занимаемой ими площади не могут быть выражены в масштабе карты. Такими местными предметами являются шахты, радиомачты, колодцы, сооружения башенного типа, курганы и т.п.

Точное положение на карте предмета, изображенного внемасштабным условным знаком, определяется геометрическим центром фигуры, серединой основания знака, вершиной прямого угла у основания знака, геометрическим центром нижней фигуры.

Промежуточное положение между масштабными и внемасштабными условными знаками занимают условные знаки дорог, ручьев, промоин, водопроводов, электролиний и других линейных местных предметов, у которых в масштабе выражается только длина. Такие условные знаки обычно называют линейными. Их точное положение по карте определяется продольной осью объекта.

Пояснительные условные знаки применяются в сочетании с масштабными и внемасштабными, они служат для дополнительной характеристики местных предметов и их разновидностей. Например, изображение хвойного или лиственного дерева в сочетании с условным знаком леса показывает преобладающую (см. рисунок) в нем породу деревьев, стрелка на реке указывает направление ее течения, поперечные штрихи на условном знаке железной дороги показывают количество путей.

На картах помещаются подписи собственных названий населенных пунктов, рек, озер, гор, лесов и других объектов, а также пояснительные подписи в виде буквенных и цифровых обозначений. Они позволяют получить дополнительные сведения о количественной и качественной характеристике местных предметов и рельефа. Буквенные пояснительные подписи чаще всего даются в сокращенном виде согласно установленному перечню условных сокращений (приложение 5).

1. Топографические карты и планы

1.1. Топографические карты и планы. Общие сведения.

На топографических картах изображают значительные поверхности Земли.

Сферическую поверхность Земли невозможно изобразить на плоской бумаге без искажений, поэтому с целью минимизации искажений при составлении карт применяют картографические проекции. В нашей стране топографические карты составлены в равноугольной поперечно – цилиндрической проекции Гаусса – Крюгера. В этой проекции поверхность Земного эллипсоида проектируют на плоскость по частям или по шестиградусным или трехградусным зонам.

Для этого весь Земной эллипсоид разделяют меридианами на шестиградусные зоны, простирающиеся от северного до южного полюса. Всего зон - шестьдесят.

Зоны являются абсолютно одинаковыми и поэтому достаточно рассчитать проектирование на плоскость лишь одной зоны. Зону проектируют сначала на поверхность цилиндра, а затем последнюю развертывают на плоскость. Средний (осевой) меридиан зоны изображается на плоскости прямой линией. За начало координат в каждой зоне принимается пересечение изображений осевого меридиана и экватора, образуют прямоугольную координатную сетку.

Искажения длин линий на топографических картах возрастают по мере удаления от осевого меридиана и их максимальные значения будут на краю зоны. Величина искажений длин линии в проекции Гаусса – Крюгера выражается формулой

где DIV_ADBLOCK226">

При трассировании железных дорог вблизи края зоны линий следует вводить поправки, вычисляемые по формуле (1.1), при этом следует иметь в виду, что длины линий на карте несколько преувеличены и их значения на эллипсоиде будут меньше, то есть поправку следует вводить со знаком минус.

Система координат в каждой зоне одинаковая. Для установления зоны, к которой относится точка с данными координатами, к значению ординаты слева подписывают номер зоны. Нумерацию зон ведут от Гринвичского меридиана на восток, то есть первая зона будет ограничена меридианами с широтой 0 и 6. Чтобы не иметь отрицательных ординат, точкам осевого меридиана условно подписывается ордината, равная 500 км. Так как ширина зоны для наших широт составляет примерно 600 км, то от осевого меридиана к востоку и западу, все точки будут иметь положительную ординату.

Таким образом, картой называется уменьшенное, обобщенное и построенное по определенным математическим законам изображение значительных участков поверхности Земли на плоскости. Существуют обзорные карты, составляемые в мелких масштабах. Для решения инженерных задач применяют крупномасштабные карты, имеющие масштабы – 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. Отметим, что на всю территорию Российской Федерации составлены карты масштаба 1:25 000. Карты более крупных масштабов составлены на отдельные участки местности, например на территории крупных городов, на месторождения полезных ископаемых и на другие объекты.

Топографическим планом называется уменьшенное и подобное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и форм рельефа местности без учета сферичности Земли. Предметы и контуры местности изображаются условными значками, рельеф горизонталями. Отношение длины отрезка линии на плане к его горизонтальному проложению на местности называют масштабом..gif" width="48" height="48 src=">. На плане масштаб постоянен, а изображение контуров сохраняет подобие с их расположением на местности, по всей площади плана. Иногда составляют планы без изображения рельефа местности, такие планы называют ситуационными или контурными.

Участок местности, для которого можно составлять планы, то есть не учитывать кривизну Земли, составляет 22 км https://pandia.ru/text/77/489/images/image006_81.gif" width="15" height="12">500 км2.

Обычно планы составляют в масштабах 1:500, 1:1000, 1:2000,1:5000.

1.2. Масштабы топографических планов и карт

Цель задания: научиться строить и применять графики различных масштабов для решения задач, связанных с масштабами.

Поскольку на карте (плане) все линии местности уменьшаются в определенное число раз, поэтому, чтобы измерять расстояния по карте и устанавливать их действительную длину, необходимо знать степень их уменьшения – масштаб .

При помощи масштаба решаются две основные задачи:

1) откладываются в заданном масштабе отрезки на планах или картах, если известны горизонтальные проложения этих отрезков на местности;

2) определяются длины линий на местности по измеренным отрезкам этих же линий на плане (карте).

Масштабы подразделяются на численные и графические. Для удобства численный масштаб записывают в виде дроби, в числителе которой ставят единицу, а в знаменателе число m, показывающее, во сколько раз уменьшены изображения линий, т. е. их горизонтальные проложения на карте:

Численный масштаб – величина относительная, не зависящая от системы линейных мер, поэтому если известен численный масштаб карты, то измерения по ней можно производить в любых линейных мерах. Например, если на плане масштаба 1:500 измерен отрезок в 1 см, то ему на местности будет соответствовать линия в 500 см или 5 м. Принято длины линий на плане выражать в сантиметрах, а на местности – в метрах.

Наиболее распространенными масштабами планов являются 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000. При пользовании численным масштабом приходится каждый раз производить вычисления, что затрудняет пользование масштабом. Чтобы избежать вычислений, применяют графические масштабы.

Графические масштабы являются графическим выражением численного масштаба и делятся на линейные и поперечные.

Линейный масштаб представляет собой прямую линию со шкалой делений (рис.1.1). Для построения линейного масштаба на прямой линии откладывают несколько раз отрезок определенной длины, называемый основанием масштаба . Если, например, основание масштаба равно 2 см, а численный масштаб взят 1:2000, то основанию масштаба на местности будет соответствовать отрезок в 40 м (рис.1.1). Ставим в конце второго отрез­ка – 40 м, в конце третьего – 80 м, в конце четвертого – 120 м. Первое основание разделим на десять равных частей и че­рез одно деление заштрихуем для удобства пользования графиком линейного масштаба. Очевидно, одной десятой доле основания будет соответствовать на местности 4 м.

Рис. 1.1. График линейного масштаба

Для того чтобы по линейному масштабу определить, какая длина линии на местности соответствует определенной длине линии, взятой на плане, берут раствором измерителя линию с плана, одну ножку измерителя устанавливают в конце одного из оснований (справа от нуля) масштаба с таким расчетом, чтобы другая ножка циркуля обязательно располагалась в пределах первого основания, которое разделено на n=10 равных частей.

Если ножка измерителя приходится между штрихами мелкого деления, то часть этого деления оценивается на глаз.

Например, на рис.1.1 отмеченная измерителем длина отрезка равна 108,4 м в масштабе 1:2000. При откладывании на плане отрезков по известным значениям горизонтальных проложений линии местности задача решается аналогично, но в обратном порядке. Для того чтобы мелкие доли делений основания линейного масштаба не брать на глаз, а определять их с большей точностью, применяется поперечный масштаб.

Поперечный масштаб представляет собой систему горизонтальных параллельных линий, проведенных через 2–3 мм и разделенных вертикальными линиями на равные отрезки, величина которых равна основанию масштаба. Такой масштаб гравируется на линейках, называемых масштабными, а также на линейках некоторых геодезических приборов. Рассмотрим построение так называемого нормального поперечного масштаба, пригодного для любого численного масштаба.

На горизонтальной прямой отложим несколько отрезков (оснований масштаба), по 2 см каждый. Из конечных точек отложенных отрезков восстановим к прямой перпендикуляры. На двух крайних перпендикулярах отложим по 10 равных частей (по 2 мм) и концы этих частей соединим параллельными основанию масштаба прямыми (рис.1.2). Крайнее левое основание (его верхний отрезок СД и нижний – 0В) разделим на 10 равных частей и проведем наклонные линии (трансверсали) в следующем порядке:

Точку 0 (ноль) на отрезке 0В соединяем с точкой 1 на отрезке СД;

Точку 1 на отрезке 0В соединяем с точкой 2 на отрезке СД и т. д., как показано на рис. 1.2, а.

Рассмотрим треугольник ОС1 , который в увеличенном виде изображен на рис.1.2, б. Определим в нем величины параллельных между собой отрезков (а1с1, а2с2, а3с3 и т. д.). Из подобия треугольников ОС1 и а1Ос1 имеем

https://pandia.ru/text/77/489/images/image010_62.gif" width="257 height=48" height="48"> основания масштаба 0В.

Подобным же путем находим а2с2=0,02, а3с3=0,03, ..., а9с9=0,09 основания масштаба 0В, т. е. каждый отрезок отличается от соседнего на 0,01 основания масштаба.

https://pandia.ru/text/77/489/images/image012_54.gif" width="59" height="222">

Рис. 1.2. График поперечного масштаба

Это свойство поперечного масштаба позволяет без оценки на глаз измерять и откладывать отрезки до 0,01 основания масштаба.

Таким образом, величина наименьшего отрезка на графике поперечного (линейного) масштаба есть цена наименьшего деления графика масштаба.

Поперечный масштаб с основанием 2 см, на котором отрезки 0В и ОС разделены на 10 равных частей, называется нормальным сотенным поперечным масштабом. Нормальный поперечный масштаб удобен для измерения и откладывания расстояний при любом численном масштабе. Например, при численном масштабе 1:5000 основанию нормального масштаба (2 см) соответствуют на местности 100 м, десятой доле его – 10 м, а сотой – 1 м.

При измерениях на карте масштаба 1:50 000 основанию нормального масштаба (2 см) соответствует на местности 1000 м, десятой доле его - 100 м, а сотой - 10 м и т. д. Как видно из приведенных примеров, на графике нормального поперечного масштаба для численного масштаба 1:5000 можно измерить наименьшие отрезки до 1 м, а для численного масштаба 1:50 000 – до 10 м, т. е. точность ниже в 10 раз. Следовательно, точность графика поперечного (линейного) масштаба это есть цена наименьшего деления графика в масштабе плана или карты. Кроме этого, глаз человека не может различать без применения оптических приспособлений очень мелкие деления, а циркуль, как бы ни были тонки острия его иголок, не дает воз­можности совершенно точно устанавливать раствор ножек. Вследствие этого точность откладывания и измерения отрез­ков по масштабу ограничена пределом, который в топографии принимается равным 0,1 мм и называется предельной графической точностью.

Расстояние на местности, соответствующее 0,1 мм на карте того или иного масштаба, называется предельной точностью масштаба этой карты или плана. В действительности ошибка измерения расстояний по карте бывает значительно больше (сказываются ошибки отсчета по масштабу, ошибки самой карты, деформация бумаги и другие причины). Практически можно считать, что ошибка измерения расстояний по карте примерно в 5 – 7 раз более предельных величин.

Рассмотрим способы применения масштабов на примере масштаба 1:2000, где основанию графика нормального поперечного масштаба 2 см соответствуют на местности 40 м, десятой доле его – 4 м, а сотой – 0,4 м.

Для определения расстояния правую ножку измерителя совмещают на нижней линии масштаба с вертикальной линией, разделяющей его основания. При этом левая ножка измерителя должна находиться на нижней линии крайнего левого основания. Теперь одновременно ножки измерителя поднимают вверх до тех пор пока левая не окажется на какой-либо трансверсали. При этом обе ножки измерителя должны лежать на одной горизонтальной прямой. Искомое расстояние получают суммированием целых оснований масштаба, десятых и сотых долей масштаба, например, расстояние между точками X и Y состоит из отрезков: 2×40 м + 6×4 м + 7×0,4 м = 80 м + 24 м + 2,8 м = 106,8 м (см. рис.1.2, а).

Контрольные вопросы:

1. Что называется масштабом?

2. Какие бывают масштабы?

3. Что такое численный масштаб?

4. Какие бывают графические масштабы?

5. Что такое основание графика масштаба?

6. Что называется точностью графика поперечного масшта­ба?

7. Что называется точностью масштаба карты или плана?

8. Как определить точность масштаба?

1.3. Условные знаки планов и карт

Карты и планы должны быть точны и выразительны. Точ­ность карты и плана зависит от их масштаба, точности приме­няемых при съемках геодезических приборов, методики про­изводства работ и опытности производителя работ.

Выразительность карты и плана зависит от ясного и чет­кого изображения на них предметов местности. Для такого изображения предметов местности в геодезии выработаны осо­бые картографические условные знаки, характеризующиеся простотой и наглядностью, что достигается сочетанием только элементарных геометрических форм, которые до некоторой степени напоминают вид самого предмета в действительнос­ти. Простота условных знаков обеспечивает легкость их запо­минания, что, в свою очередь, облегчает чтение планов и карт.

Картографические условные знаки (ГОСТ 21667-76) при­нято делить на площадные, внемасштабные и линейные.

Площадными знаками называются условные знаки, при­меняемые для заполнения площадей объектов, выражающих­ся в масштабе плана или карты.

По плану или карте можно определить при помощи такого знака не только местоположение объекта, предмета, но и его размеры.

Если объект в данном масштабе не может быть выражен площадным знаком вследствие своей малости, то применяется внемасштабный условный знак. Предметы, обозначенные такими условными знаками, занимают на плане больше места, чем следовало бы по масштабу. Внемасштабные условные зна­ки имеют большое применение на картах.

Для изображения на картах и планах объектов линейного характера, длины которых выражаются в масштабе, использу­ют линейные условные знаки.

Такие условные знаки на планы и карты наносятся в пол­ном соответствии с масштабом и положением горизонтальной проекции длины объекта, но его ширина показывается несколь­ко преувеличенной. Большую часть подписей на топографи­ческом плане или карте размещают параллельно нижней и верхней рамкам. Надписи рек, ручьев, а также горных хребтов делают вдоль их направлений.

Наглядность топографических карт вместе с точностью яв­ляется важнейшим их показателем. Достигается она примене­нием соответствующих условных знаков и надписей, дополня­ющих их содержание и являющихся своеобразным условным знаком.

Надписи не только указывают название, но и отражают характер (качество) данного объекта. Поэтому надписи на кар­тах и планах применяют для указания собственных названий географических объектов, обозначения рода объекта и как по­яснительные надписи.

Выбор того или иного шрифта и размер надписи зависят от характера надписываемого предмета и масштаба карты.

Контрольные вопросы:

1. Каков смысл установления единых условных знаков?

2. Какие существуют виды условных знаков?

3. Каким образом можно использовать таблицы условных зна­ков для чтения планов и карт?

1.4. Номенклатура топографических карт

Номенклатурой называется система разграфки и обозначе­ний листов топографических карт и планов.

Рис. 1.3. Номенклатура листов карты масштаба 1:1 000 000

В основу номенклатуры положена международная разграфка листов карты масштаба 1:1 000 000 (рис.1.3). Карта масштаба 1:1 000 000 представляет собой изображение на плоскости сферической трапеции, образованной меридианами и параллелями. Она имеет раз­меры по долготе 6°, по широте 4°. Для получения указанных сферических трапеций всю земную поверхность делят на колонны меридианами, расположенными друг от друга через 6° по долготе, и на ряды параллелями, расположенными через 4° по широте. Обозначение ряда и колонны определяет сферическую трапецию и лист карты масштаба 1:1 000 000.

Ряды обозначают заглавными буквами латинского алфавита A , B , C , D , ..., начиная от экватора по направлениям к северу и югу (табл. 1).

Таблица 1

Колонны нумеруют арабскими цифрами 1, 2, ... , 60, начиная от меридиана 180° в направлении с запада на восток. Каждому листу карты масштаба 1:1000000 присвоен номенклатурный номер, состоящий из буквы соответствующего ряда и номера колонны, например, M-42.

Например, лист карты масштаба 1:1 000 000, на котором находится Москва (рис. 1.3), имеет номенклатуру N-37.

Для карт масштаба 1:500000 лист масштаба 1:1000000 меридианом и параллелью делят на 4 листа, обозначая их прописными буквами А, Б, В, Г. Номенклатурные номера листов карты образуют добавлением соответствующей буквы к номенклатурному номеру листа масштаба 1:1000000 (например, M-42-Г).

Для карт масштаба 1:200000 лист масштаба 1:1000000 делят на 36 листов, нумеруя их римскими цифрами I, II, ... , XXXVI.

Для карт масштаба 1: разделив лист масштаба 1:1000000 по широте и долготе на 12 частей, получают границы 144 листов (рис. 1.4, а), которые нумеруют цифрами 1, 2, ... , 144. Номенклатура каждого листа складывается из номенклатуры листа масштаба 1:1000000 и номера листа. На рисунке выделен лист M-37-87.

0 " style="border-collapse:collapse">

Номенклатура

Число листов

Размеры листа

(последнего

листа карты)

Для планов масштабов 1:5000 и 1:2000 применяется два вида разграфки - трапециевидная, в которой рамками планов служат параллели и меридианы, и прямоугольная, в которой рамки совмещают с линиями сетки прямоугольных координат.

При трапециевидной разграфке границы листов планов масштаба 1:5000 получают делением листа масштаба 1:100000 на 256 частей (16´16), которые нумеруют от 1 до 256. Номенклатура, например листа №70, записывается так M-37-87(70).

Разграфку листов масштаба 1:2000 получают делением листа масштаба 1:5000 на 9 частей (3´3) и обозначают буквами русского алфавита, например, M-37-87(70-и).

Прямоугольная разграфка применяется для планов населённых пунктов и для участков площадью менее 20 км2, а также для планов масштабов 1:1000 и 1:500.

При съёмке отдельного участка план может быть составлен и на листе нестандартного формата.

Пример определения номенклатуры:

Задача. Отыскать номенклатуру листа карты масштаба 1:50 000 и географические координаты углов рамок трапеций, если известно, что точка К, расположенная на этом листе кар­ты имеет координаты:

широта https://pandia.ru/text/77/489/images/image016_51.gif" width="88" height="25 src=">.

Решение. Пользуясь данной на рис.1.4 международной раз­графкой карт масштаба 1:1 000 000 по широте и долготе точки К отыскивается лист карты, в пределах которого она находит­ся, и выписывается его номенклатура. Для нашего случая К расположена на листе карты масштаба 1:1 000 000 с номенклатурой N - 44. Зная, что в пределах этого листа карты находятся 144 листа карты масштаба 1:100 000 (рис.1.5) и учитывая размеры рамок, отыскиваем по географическим координатам точки К ее местоположение в пределах листа карты масштаба 1:100 000.

Находим, что точка К располагается на листе 85 карты масштаба 1:100 000.

Номенклатура этого листа будет N -Нам требу­ется найти местоположение точки К в пределах листа карты масштаба 1:50 000. Для этого необходимо вычертить схему листа N -рис.1.6), показав на ней расположение и обозначение листов карты масштаба 1:50 000.

Рис. 1.5. Карта 1:1

Рис. 1.6. Карта 1:

По географическим координатам углов рамки листа карты масштаба 1:50000 отыскиваем положение точки К. Точка К находится в северо-восточном углу листа карты масштаба 1:50 000. Номенклатура этого листа будет N -Б.

Контрольные вопросы:

1. Что такое номенклатура карт?

2. Какие масштабы карт прияты в России?

3. Что является границами листа карты?