Проектирование планово-картографической основы для городского кадастра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Вологодский государственный университет»

Факультет экологии

Кафедра городского кадастра и геодезии

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: «Картография»

Наименование темы: «Проектирование планово - картографической основы для городского кадастра»

Шифр работы КП 120303 31 14 2013

Руководитель Пестерова Н.Н.

Выполнил (а) студент Карпова И.В.

Группа, курс

ФЭГК-41

Дата сдачи

Вологда 2013 г.

Вологодский государственный университет

Кафедра городского кадастра и геодезии

«Утверждаю»

Зав.каф.ГКиГ Белый А.В.

«» 2013г

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу по дисциплине «Картография» для специальности 120303 «Городской кадастр»

Тема: «Проектирование планово - картографической основы для городского кадастра»

Исходные данные для курсовой работы:

- атласы, планы, схемы, топографические карты различных масштабов;

- энциклопедии, толковые словари;

- литературные, географические источники на картографируемый район; географический картографирование карта проекция

- индивидуальное задание выдается преподавателем.

Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

Введение. Роль и содержание планово-картографического материала для городского кадастра.

1.Физико-географическая характеристики района картографирования. Картографические источники.

2. Проектирование среднемасштабной карты 1:1000000. Построение математической основы. Вычисление искажений на картах. Вычисление и построение нормальной равноугольной конической проекции с одной главной параллелью. Содержание и назначение карты. Компоновка карты.

3.Проектирование крупномасштабной топографической карты 1:200000 в проекциях Гаусса-Крюгера. Назначение и использование карты. Вычисление прямоугольных координат по географическим. Построение математической основы для карты. Содержание карты. Компоновка карты.

4.Построение математической основы для листов топографических карт масштаба 1:10000. Расчет номенклатуры листов топокарт картографируемого района. Определение размеров и площади трапеций масштаба 1:10 000.

5. Определение по таблицам Гаусса - Крюгера координат X, У, сближения меридианов у, размеров рамки съемочной трапеции для листа масштаба 1:10 000. Построение и оформление рамки съемочной трапеции листа масштаба 1:10 000.

Заключение. Обоснование, точность проектируемых планово-картографических материалов, использование в системе городского кадастра.

Приложения:

-планово-картографическая основа масштаба 1:1 000 000 в конической (поликонической) проекции;

- топографическая основа масштаба 1:200 000 на этот же район в проекциях Гаусса-Крюгера;

- проект крупномасштабного картографирования на заданный район;

- топографическая основа масштаба 1:10 000 на этот же район в проекциях Гаусса-Крюгера.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1 Физико-географическая характеристика района картографирования

1.2 Картографические источники

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СРЕДНЕМАСШТАБНОЙ КАРТЫ МАСШТАБА 1:1 000000

2.1 Построение математической основы

2.2 Вычисление и построение нормальной равноугольной конической проекции с одной главной параллелью для карты масштаба 1:1 000 000

2.3 Вычисление искажений на картах

2.4 Содержание и назначение карты

2.5 Компоновка карты масштаба 1:1 000 000

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРУПНОМАСШТАБНОЙ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ 1:200000 В ПРОЕКЦИИ ГАУССА- КРЮГЕРА

3.1 Назначение и использование карты

3.2 Построение математической основы для карты

3.3 Вычисление прямоугольных координат по географическим

3.4 Содержание карты

3.5 Компоновка карты

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ МАСШТАБА 1:10 000

4.1 Построение математической основы для листов топографических карт масштаба 1:10 000

4.2 Расчёт номенклатуры листов топографических карт картографируемого района

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ И ПЛОЩАДИ ТРАПЕЦИИ ДЛЯ ЛИСТА МАСШТАБА 1:10000

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Материалы городского кадастра широко используются при решении многих вопросов, связанных с организацией использования и управления земельными участками, проведением мониторинга земель, установлением платности землепользований, совершением сделок с землёй и др. Особое место среди них занимают планово-картографические материалы, без которых невозможно получить достоверные сведения по всем составным частям городского кадастра. Данные материалы получают в результате проведения наземных съёмок или аэрофотосъёмок местности.

Карта--это построенное в картографической проекции, обобщенное, уменьшенное изображение поверхности Земли, поверхностей других небесных тел или внеземного пространства, показывающее расположенные на них объекты в определенной системе условных знаков. Карты классифицируются по своему содержанию, назначению, масштабу, территориальному охвату и др. По содержанию карты бывают общегеографические и тематические (карты природных и общественных явлений). Они могут предназначаться для народного хозяйства и управления, для целей просвещения, науки и культуры и т. д. По масштабу карты делятся на крупномасштабные (1:200000 и крупнее), среднемасштабные (мельче 1:200000 до 1:1000000 включительно), мелкомасштабные (мельче 1:1000000).

Многоцелевая направленность городского кадастра не может существовать без соответствующего обеспечения картографическими материалами. В то же время система управления городским кадастром должна охватывать все объекты и явления городской территории и при этом быть гибкой, достоверной, обеспечивать полноту данных.

В современных условиях эффективное ведение кадастра, как средство управления ресурсами города и территориями, возможно только на основе цифровой формы представления топографо-геодезической и кадастровой информации. Основу автоматизированных кадастровых систем составляют автоматизированные информационные технологии, наиболее эффективно обеспечивающие получение, обработку и хранение кадастровой информации (в том числе и картографической), её преобразование и выдачу в рамках единого технологического процесса.

Все сведения о кадастре, находящиеся в определенной взаимосвязи, формируют структуру кадастра. Она состоит из организационной схемы городского кадастра, которая предусматривает получение и накопление информации в виде кадастровых карт, составляемых на основе топографических карт, ортофотопланов (аэрокосмических фотоизображений местности) в единой государственной системе координат; регистра 1 (описание и оценка землевладений и другого недвижимого имущества); регистра 2 (данные о владельце); свода законов и других документов о кадастре. Картографическая информация является основой для создания банка данных, в том числе базы данных о кадастре, а информация, содержащаяся в регистрах и своде законов, формирует базу знаний.

В кадастре недвижимости содержатся только основные топографические данные определенной территории, такие, как границы, расположение участков и основные ее характеристики - например, состав застройки и вид использования земельных участков. Для выполнения задач, стоящих перед разными коммунальными ведомствами, службами и частными предприятиями, необходима дополнительная картографическая информация из таких областей, как, например, энергоснабжение, водоснабжение, газоснабжение и канализация. Кроме того, для создания крупномасштабной городской основной карты нужны топографические данные, например, по расположению деревьев и прочих элементов города.

С материалами городского кадастра можно связать другие данные, в том числе: обычные и тематические карты или планы; фотографии, чертежи, схемы; аэро- и космические снимки; геодезические данные; статистические таблицы и текстовые описания, технические данные; геофизические, экологические и любые другие сведения о природе или деятельности человека и искусственной среде обитания.

Конечным продуктом при ведении государственных кадастров должны быть банки кадастровой информации. Пользователями информации, хранящейся в таких банках данных, могут быть органы управления территориями, администрации городов, областей, краев, республик в составе Российской Федерации и Федеральные органы управления.

Наличие полной и достоверной информации -- важнейший фактор при принятии любых управленческих решений. Недостаток информации о свойствах земли как приобретаемого товара, качественная характеристика которого является определяющей, приведет к неоправданному занижению (либо завышению) стоимости земельных участков, создаст многочисленные прецеденты для возникновения судебных споров в соответствии с существующим земельным и экологическим законодательством.

Целью данной курсовой работы является получение картографической основы для городского кадастра на примере Череповецкого района Вологодской области. Сама курсовая работа состоит из пяти глав, в которых рассматриваются основные этапы проектирования топографических карт масштаба 1:1000000, масштаба 1:200 000 и масштаба 1:10 000.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1 Физико-географическая характеристика Череповецкого района

Месторасположение района.

Череповецкий район расположен в юго-западной части Вологодской области, соседствует с Устюженским, Кадуйским, Белозерским, Кирилловским, Шекснинским районами, граничит с Тверской и Ярославской областями. По занимаемой площади -- 7668 квадратных километров.

Гидрография.

Реки. Территория Череповецкого района принадлежит Верхне-Волжскому бассейну. Здесь протекают в своем нижнем течении наиболее крупные реки западной части Вологодской области -- Шексна, Суда, Молога. Все они находятся в подпоре Рыбинского водохранилища. Общая протяженность всех рек, включая как самые крупные, так и их многочисленные притоки, составляет 2370 километров, а средняя густота речной сети района равняется 0,34 километра длины на квадратный километр площади. Вместе с тем она существенно различается в разных частях района: в пределах Андогской гряды густота речной сети доходит местами до 0,70 километра длины на квадратный километр площади, в то время как на Молого-Шекснинской низменности этот показатель снижается до 0,30.

Столь же различны уклоны рек. На склонах Вологодско-Грязовецкой возвышенности уклоны составляют 5--8 метров на километр длины (реки Шарма, Музга, притоки Большого Юга), на Молого-Шекснинской низменности -- не более 0,2 метра на километр (реки Уломка, Колоденка и другие). Резко меняются уклоны при переходе рек от возвышенностей к плоским озерно-ледниковым равнинам. Соответственно изменяется характер речных долин: на возвышенностях они врезаны и выражены отчетливо, на низменных равнинах имеют расплывчатые очертания. Уклоны определяют скорость течения рек, но даже на склонах она редко превышает 0,2--0,3 метра в секунду, на низменностях скорость течения рек летом обычно не более 0,1 метра в секунду.

Как и все реки волжского типа, основную часть питания они получают от весенних талых вод, на долю которых приходится примерно 70--75 процентов вод, поступающих в реки.

Протяженность самой многоводной реки Шексны в границах района всего 34 километра, что составляет четверть ее длины. Шексна протекает по древнеозерной низменной равнине, на всем протяжении зарегулирована и является частью Волго-Балтийского водного пути. Уровни и сток в водохранилище регулируются плотиной гидроузла.

Река Суда начинается от слияния Ножемы и Колошмы, истоки которых находятся на Вепсовской возвышенности. При впадении в Рыбинское водохранилище образует разлив (плес). Крупнейшие притоки Суды - Колпь (правый) и Андога (левый). В пределах Череповецкого района длина реки 15 километров, она принимает здесь несколько притоков -- Сойволу, Шулму, Нелазу. Суда и ее притоки сильно загрязнены производственными и бытовыми стоками, в результате чего одна из самых рыбных рек во многом утратила значение промыслового водоема. В своей нижней части река входит в зону действия Череповецкого промышленного узла. Помимо Череповца в него входят Череповецкая ГРЭС в поселке Хохлово, производства в поселке Суда и городе Кадуй.

Площадь Рыбинского водохранилища, которое занимает части Вологодской, Ярославской и Тверской областей, составляет 4580 квадратных километров, объем -- 25,4 кубического километра, полезная емкость -- 14,4 кубического километра, средняя глубина -- 5,6 метра, наибольшая -- свыше 20 метров. Рыбинское водохранилище -- мелководный водоем: глубины до двух метров занимают в нем свыше 20 процентов акватории и распространены в основном вдоль Молого-Шекснинского полуострова. Глубины свыше 8 метров занимают примерно четверть водохранилища, преимущественно по обе стороны от Молого-Шекснинского водораздела по бывшим руслам Мологи и Шексны. В трех километрах выше плотины на Шексне находится самое глубокое место -- 30,4 метра.

Озера. Череповецкий район находится за границей Вологодского Поозерья, совпадающей с границей распространения последнего ледникового покрова, и озер здесь сравнительно немного. Часть из них к тому же оказалась в зоне затопления. Всего насчитывается 62 озера площадью свыше одного гектара. Площадь озер не превышает 0,8 процента территории района, в то время как средний показатель озерности западных районов области -- около 5 процентов.

Современные озера района являются реликтами послеледникового Молого-Шекснинского водоема. Они образовались по мере спада уровня водоема и последующего его заболачивания. Почти все озера находятся на нижних террасах прежнего водоема и окружены болотами. Для озер такого происхождения характерны небольшие глубины, округлая или овальная форма с нерасчлененной береговой линией. Всего лишь шесть озер имеют площадь, превышающую 100 гектаров: Колоденское, Искорское, Мороцкое, Уломское, Большое Курское, Беленец. Площадь самого крупного из них -- озера Колоденского -- 1715 гектаров. Глубины в озерах обычно не превышают двух метров. Берега озер заболочены, а дно покрыто торфяным илом. Вода в озерах мало минерализована, имеет кислую реакцию среды, зоопланктон и донная фауна озер обеднены, а ихтиофауна представлена небольшим числом видов.

Населённые пункты.

В Череповецком районе 1 рабочий посёлок, 25 сельсоветов, 553 населённых пунктов в сельской местности. Здесь районный центр - город Череповец, который является важным центром чёрной металлургии и химии. На территории района расположены следующие промышленные объекты: чёрный металлургический, сталепрокатный, химический заводы, фанерно-мебельный комбинат, заводы судостроительно-судоремонтный, металлоконструкций и гаражного оборудования.

Рельеф.

Современный рельеф Череповецкого района связан с деятельностью ледника, ледниковых вод, рек и аккумуляцией биогенных отложений. Поверхность района полого наклонена в южном и юго-западном направлениях.

Несмотря на то, что это равнинная территория, колебания высот здесь весьма значительны -- около 170 метров (от 102 до 270 метров над уровнем моря). Выделяются возвышенные участки и нижние равнины между ними. Возвышенности приурочены к краевым зонам оледенения, низменности возникли на месте приледниковых и послеледниковых водоемов после спада их уровня. Первые представлены Андогской грядой и Вологодской возвышенностью, вторые -- Молого-Шекснинской низменностью и Средне-Шекснинской низиной.

Андогская гряда располагается на севере района. Там же находится и самая высокая точка района -- 270 метров. Это одна из самых значительных по высоте отметок на территории Вологодской области. Гряда представляет собой всхолмленную и волнистую равнину с отдельными участками холмисто-моренного рельефа.

Вологодская (Шекснинско-Сухонская) возвышенность занимает юго-восток Череповецкого района. Поверхность возвышенности -- это слегка всхолмленная равнина, расчлененная долинами рек. Она расположена на абсолютных отметках от 130 до 220 метров. Высшая точка возвышенности (223 метра) находится между деревнями Нянькино и Шумарово. Возвышенность сложена мощной толщей ледниковых отложений, перекрытых с поверхности плащом покровных суглинков. На участках волнистых моренных равнин колебания высот обычно не превышают 2--5 метров.

Малого-Шекснинская низменность занимает более половины территории Череповецкого района. Наиболее пониженная ее часть затоплена водами Рыбинского водохранилища. Поверхность низменности слабо наклонена в сторону водохранилища, местами плоская, отчего сток с нее затруднен. Низменность образовалась на месте обширного приледникового водоема, уровни прежнего стояния которого отражают ступени-террасы с абсолютными высотами 102--110, 112--120, 130--140 метров.

Средне-Шекснинская низина расположена в северо-восточной части района. По ней протекают реки Ковжа и Шексна. Низина сложена озерно-ледниковыми и водно-ледниковыми песками, супесями, суглинками. В пределах низины находятся болота Язвицева Чисть, Соколья Чисть.

Климат.

Основу климата определяет поступление солнечной радиации в течение года. В летние месяцы территория района получает максимальное количество солнечной радиации, и радиационный баланс (разность между приходом и расходом солнечной радиации) в это время положительный. В день летнего солнцестояния (22 июня) в полдень высота солнца в Череповце достигает 54 градусов 20 минут. Количество солнечной энергии за июль может составлять около 600 мегаджоулей на квадратный метр. В зимние месяцы приход солнечной радиации резко сокращается (в январе примерно в десять раз по сравнению с июлем) и расходная часть радиационного баланса становится больше приходной. Самым теплым месяцем является июль (среднемесячная температура -- 17,5 градуса), самым холодным -- январь (-11,3 градуса). Средняя годовая температура равна 2,6 градуса, но в любой месяц года температура воздуха может существенно отклоняться от средних значений. Череповецкий район расположен в зоне избыточного увлажнения: осадков выпадает больше, чем может испариться. Годовая сумма осадков составляет 757 миллиметров, больше половины из них (489 миллиметров) выпадает с апреля по октябрь, за холодный период года выпадает 268 миллиметров

Растительный покров.

В районе выделяют семь типов сосняков. Наибольшая площадь (около 39 тысяч гектаров) принадлежит сфагновым соснякам. Они занимают промежуточное положение между суходольными сосновыми лесами и необлесенными верховыми болотами. Сосняки долгомошные (заболачивающиеся) -- самые разнообразные по видам растений из всех сосновых лесов. Признаком заболачивания является появление среди зеленых мхов политрихума (кукушкина льна) или на бедных почвах -- сфагновых мхов. Много в районе сосняков-брусничников, кисличников и сосняков-травяно-болотных. Сосняки лишайниковые (боры) занимают в районе меньшую площадь, чем все остальные. Они располагаются на вершинах холмов, склонах южной экспозиции, на речных террасах, сложенных обычно песками. Березняки -- наиболее распространенные в районе леса. Они занимают примерно 136 тысяч гектаров, или около 39 процентов лесопокрытой площади. Основные массивы находятся на севере и юго-востоке района. Леса образованы березой пушистой, произрастающей преимущественно на средне - и избыточноувлажненных почвах, и березой бородавчатой -- на более сухих.

1.2 Картографические источники

Картографическими источниками называются такие источники, которые используются для создания карт.

Процесс камерального составления карты предполагает наличие другой карты (карты-источника), которая может быть использована для нанесения гидрографии и других элементов содержания на новую карту. Использование карты-источника может быть полное или частичное по некоторым элементам. Может оказаться необходимым привлечение нескольких карт для нанесения разных элементов содержания. В качестве карт-источников привлекаются карты общегеографические и специальные.

Кроме карт используются и другие источники, содержащие данные, необходимые для составления:

-каталоги координат опорных пунктов;

-литературно-описательные материалы: книги, научно-технические отчеты, описания;

-справочники и статистические данные по населению, экономике, административно-территориальному устройству, путям сообщения.

-справочные дежурные пособия по отдельным элементам содержания карт.

Для составления разных по содержанию, масштабам и назначению карт даже для составления одной карты картографические источники имеют различное значение и степень использования.

Принято подразделять используемые для составления каждой карты картографические источники на основные и дополнительные. В группу основных источников всегда входят общегеографические карты, по которым составляется гидрография, а во многих случаях и другие элементы (рельеф, пути сообщения, населенные пункты, политико-административные границы и др.). Основными картографическими источниками могут являться различные специальные карты, по которым составляются все элементы содержания - общегеографические и специальные. Иногда в качестве основных источников привлекаются две или несколько карт.

Основными картографическими источниками для составления специального содержания специальных карт часто являются справочники, статистические, а также литературно-описательные материалы. Например, специальное содержание карт экономических, населения, некоторых карт природы наиболее часто составляется по статистическим данным; исторические события весьма часто наносятся на карту по литературно-описательным данным.

К дополнительным картографическим источникам относятся карты, справочники и литературно-описательные источники, не вошедшие в основные, но с которых берутся дополнительные данные для нанесения на карту или уточняется ее содержание (например, устанавливается классификация путей сообщения, проводится транскрибирование названий, уточняется положение границ и т. д.). К дополнительным картографическим источникам относятся также дежурные справочные пособия.

В данной курсовой работе использовались следующие картографические источники:

· карта Вологодской обл. 1: 1 000000 применялась для выполнения заданий во всех главах;

· атлас Вологодской обл. 1: 200000 для написания 3 главы;

· таблица дуг меридианов в 1⁰ по широте, длин дуг параллелей в 1⁰ по долготе;

· таблица отрезков меридианов Д, величин lg;

· таблицы Гаусса-Крюгера для вычисления прямоугольных координат;

· таблицы размеров рамок и площадей топокарт масштаба 1: 200000 и 1:10000.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРТЫ МАСШТАБА 1:1000000 ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ ЧЕРЕПОВЕЦКОГО РАЙОНА

В данном разделе курсовой работы рассматривается проектирование карты масштаба 1:1 000 000 в конической проекции с одной главной параллелью. Данное проектирование включает в себя: расчёт параметров конической проекции для Череповецкого района Вологодской области, определение величин искажений для данной проекции, построение проекции, привязку района картографирования к данной проекции, выполнение компоновки карты.

2.1 Построение математической основы

К математической основе относят: картографическую проекцию, компоновку, масштаб (для многолистных карт - разграфку на листы, номенклатуру) и геодезическую основу.

Карта масштаба 1:1 000 000 создается в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса, вычисленной по параметрам эллипсоида Красовского для шестиградусной зоны или в конических и поликонических проекциях.

Нормальная коническая проекция - проекция, в которой параллели нормальной сетки являются дугами концентрических окружностей, центр которых в точке схода меридианов, а меридианы - их радиусы, углы между которыми пропорциональны соответствующим разностям долгот.

Размеры одинарных листов карт в пределах широт от 0 до 60° по широте 4° и по долготе 6°, меридианы и параллели проводятся через 1°.

Каждый лист карты масштаба 1:1 000 000 будет иметь семь меридианов и пять параллелей.

Таким образом, Череповецкий район находится на одном листе карты масштаба 1:1 000 000, имеющего номенклатуру: О-37 с широтой цс = 60° и цю = 56?, долготой лз = 36?и лв = 42?.

Математическая основа вычерчивается или гравируется на координатографе, а при его отсутствии - при помощи простейших приборов. Для этого разбивается километровая сетка через 2 см и оцифровывается.

Точность нанесения точек пересечения меридианов и параллелей 0,2 мм. Практические размеры рамок не должны отличаться от теоретических на 0,2 мм по сторонам и на 0,3 мм по диагоналям.

2.2 Вычисление и построение нормальной равноугольной конической проекции для карты масштаба 1:1 000 000

Территория Череповецкого района ограничена меридианами с долготами л_з = 36?и л_в = 42? и параллелями с широтами ц_с = 60? и ц_ю = 56?.

Долгота среднего меридиана цсред = 58?.

Картографическая сетка строится через 1?, ?ц = ?л=1?.

Параметр б находится при условии, что параллель с широтой ц_о = ц_сред = 58?сохраняет длину, n_о = 1.

Земная поверхность принимается за эллипсоид.

Формулы для вычисления:

б = sin ц_о, (1)

где б параметр проекции (величина постоянная)

С = с_экв = Н_о ctg ц_о V_о, (2)

где С - параметр проекции (постоянная величина);

с_экв - радиус экватора на проекции;

д = бл, (3)

где д - полярный угол.

, (4)

где с - радиус параллелей по проекции.

5. х = q - p cos д, (5)

где q - расстояние между полюсом полярной системы координат и началом счёта прямоугольных координат на проекции;

х - абсцисса.

у = p sin д, (6)

где у - ордината.

, (7)

где m, n - масштабы по меридианам и параллелям;

r - радиусы параллелей земного эллипсоида.

, (8)

где p - масштаб площади.

Величины r, lg v, N₀, ctg ц₀ выбираются по значению широты главной параллели ц₀ = 58? из картографических таблиц.

Результаты вычисления параметров конической проекции б и С представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Вычисление параметров б и С

Обозначения и формулы	Вычисление значений
б = sin цо	0,8480481
lg vо	0,5400344
б lg vо	0,4579751
Vоа	2,8706163
No ctg цо мо 100	399,5197
С = Но ctg цо мо 100 Vоа,см	1146,87

Результаты вычисления полярных координат д и с представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Вычисление полярных углов д

Обозначения и формулы	Вычисление значений для разности долгот
?л	0°	1°	2°	3°	4°
б	0,8480481
д = б х ?л	0	0,8480481	1,6960962	2,5441443	3,3921924

Таблица 3 - Вычисление радиусов параллелей

Обозначения и формулы	Вычисление значений для широт
	56?	57?	58?	59?	60?
б = sin цо	0,8480481
lg vо	0,512247	0,525953	0,540034	0,554516	0,569426
lg vб = б lg vо	0,434410	0,446034	0,457975	0,470256	0,482901
Vоа	2,719005	2,792762	2,870615	2,952949	3,040192
С - const, см	1146,87
с=С/Vоа,см	421,798	410,658	399,521	388,381	377,236
? с=pn - pn+1	11,140	11,137	11,140	11,145

Результаты вычисления прямоугольных координат Х и У представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Вычисление координат конической проекции

ц	Обозначения и формулы	Вычисление значений для долгот
		36?	37?	38?	39?	40?
	д	0	0,08480481	1,6960962	2,5441443	3,3921924
	cos д	1	0,99989046	0,9995619	0,9990143	0,9982479
	sin д	0	0,0148007	0,0295981	0,0443891	0,0591703
56?	х	3,202	3,248	3,387	3,618	3,950
	q	425,00
	с cos д	421,798	421,752	421,613	421,382	421,050
	с	421,798
	y	0	6,242	12,484	18,723	24,958
57?	х	14,342	14,387	14,522	14,747	15,062
	q	425,00
	с cos д	410,658	410,613	410,478	410,253	409,938
	с	410,658
	y	0	6,078	12,155	18,229	24,299
58?	х	25,479	25,523	25,654	25,873	26,179
	q	425,00
	с cos д	399,521	399,477	399,346	399,127	398,821
	с	399,521
	y	0	5,913	11,825	17,734	23,340
59?	х	36,619	36,662	36,789	37,002	37,299
	q	425,00
	с cos д	388,381	388,338	388,211	387,998	387,701
	с	388,381
	y	0	5,748	11,495	17,240	22,981
60?	х	47,764	47,805	47,929	48,136	48,425
	q	425,00
	с cos д	377,236	377,195	377,071	376,864	376,575
	с	377,236
	y	0	5,583	11,165	16,745	22,321

Прямоугольные координаты Х, У для нормальной равноугольной конической проекции представлены в таблице 5. Сама равноугольная коническая проекция, построенная по этим координатам, представлена в Приложении 1. Координаты вычислялись по формулам:

X = q - cos ;Y = sin .

Таблица 5 - Вычисление прямоугольных координат

	Обозначения	Прямоугольные координаты для меридианов, см
		360	370	380	390	400
560	Х	3,202	3,248	3,387	3,618	3,950
	У	0	6,242	12,484	18,723	24,958
570	Х	14,342	14,387	14,522	14,747	15,062
	У	0	6,078	12,155	18,229	24,299
580	Х	25,479	25,523	25,654	25,873	26,179
	У	0	5,913	11,825	17,734	23,340
590	Х	36,619	36,662	36,789	37,002	37,299
	У	0	5,748	11,495	17,240	22,981
600	Х	47,764	47,805	47,929	48,136	48,425
	У	0	5,583	11,165	16,745	22,321

2.3 Определение величин искажений на картах

Величины искажений длин, площадей и максимального искажения углов являются критерием для оценки достоинства проекции.

При вычислении искажений вводятся следующие величины:

- Частный масштаб площади (p).

- Наибольший масштаб (а).

- Наименьший масштаб (b).

- Максимальный угол искажения (щ).

- Коэффициент искажения форм (k).

- Искажение площади (V^p)

В ходе работы использовались следующие обозначения:

- n - масштаб по параллели;

- m - масштаб по меридиану;

- - уклонение угла от 90;

- - угол между меридианом и касательной к параллели;

- - длина меридиана в выделенной трапеции на карте;

- - длина меридиана в выделенной трапеции на местности;

- - длина параллели в выделенной трапеции на карте;

- - длина параллели в выделенной трапеции на местности;

1. Выберем на карте т.А. ограничим относительно т.А площадь по долготе от 34⁰ до 36⁰, по широте от 58⁰ до 60⁰ (рис. 1)

Рис. 1 - Схематический чертеж

2. Определим масштаб по меридиану. Масштаб вдоль меридиана вычислили по формуле:

3. Определим масштаб по параллели:

4. На карте транспортиром измерим угол (угол между меридианом и параллелью), определили уклонение угла от 90⁰ по формуле:



5. Вычислим масштаб площади:

,

6. Вычислим наибольшее искажение углов в т.А по формулам:

;

где а - наибольший масштаб;

b - наименьший масштаб.

7. Вычислим коэффициент искажения форм:

a+b=2,0147 a=1,0091

a-b=0,0035 b=1,0056

Для нормальной конической проекции с одной главной параллелью значение m, n частных масштабов и масштаб площади р вычислить также по следующим формулам:

_о=1 000 000 (знаменатель масштаба карты), r - радиусы параллелей.

Результаты вычислений представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Вычисление масштабов длин и площадей

для нормальной конической проекции с одной главной параллелью

Обозначения и формулы	Вычисленные значения для широт
	56	57	58	59	60є
б	0,848048096	0,848048096	0,848048096	0,848048096	0,848048096
	421,7965241	410,6573161	399,5197003	388,3802981	377,2357068
бЧ	357,7037392	348,257155	338,8119212	329,3651723	319,9140229
(0Ч100)Чr	357,4902	348,2047	338,8120	329,3147	319,7158
m=n	1,0006	1,0002	1,0000	1,0002	1,0006
p=m2	1,0012	1,0003	1,0000	1,0003	1,0012

На основании полученных значений масштабов длин и площадей для нормальной конической проекции строятся графики зависимости масштабов длин и площадей от широт (рис. 2).

Рис. 2 - Графики масштабов длин и площадей в нормальной равноугольной конической проекции.

2.4 Содержание и назначение карты

Содержание общегеографических карт является наиболее полным и включает изображение как элементов природного ландшафта, так и социально-экономических элементов.

При выполнении данной курсовой работы в качестве картографического источника используется карта Вологодской области масштаба 1:1 000 000.

Картографическое изображение включает физико-географические и социально-экономические объекты содержания карты.

К физико-географическим объектам относятся:

гидрография;

рельеф;

растительность;

почвы и грунты.

К социально-экономическим объектам относятся:

населённые пункты;

пути сообщения и линии связи;

промышленные и социально-культурные объекты;

исторические памятники.

В зависимости от назначения и масштаба общегеографических карт элементы их содержания изображают с большей или меньшей подробностью.

Составление карт начинают с подготовки картографической основы.

Порядок составления элементов содержания следующий: гидрография, населённые пункты, дорожная сеть, рельеф, границы, растительный покров, остальное содержание, зарамочное оформление листа.

На составительском оригинале элементы содержания вычерчивают, как и во всех других случаях, установленными красками: зеленой - гидрографию, ледники, болота, солончаки, изобаты, гидрографические названия, цифры, знаки и пояснения к элементам, печатаемым синим цветом; коричневой - рельеф, пески; оранжевой - автомобильные дороги; фиолетовой - изгоны, аномалии магнитного склонения; черной - все остальное содержание карты.

На составительском оригинале дается фоновая окраска водных пространств (голубая), лесов и садов (светло-фиолетовая), виноградников, стлаников, саксаула (бледно-зеленая), крупных городов, полотна автомагистралей (розовая), городов с населением менее 50 000 (светло-серая).

В данной курсовой работе общегеографическая карта Никольского района Вологодской области создаётся в нормальной равноугольной конической проекции Гаусса-Крюгера и предназначена для общей оценки местности.

Указания по составлению элементов содержания карты:

Гидрография. Ставится задача отразить особенности гидрографии района, относительную густоту речной сети, озёр, каналов; выделить системы рек; отразить характер извилистости; правильно передать типы берегов крупных озёр; показать крупные гидротехнические сооружения. Точно передать характерные точки и части береговой линии. Для передачи изрезанности проводится генерализация, сочетающая исключение части извилин и утрирование характерных извилин, подчёркивающих определённый тип расчленения.

Реки подразделяют по характеру водотока на постоянные, пересыхающие и подземные. Выделяют судоходные реки. Реки шириной 500 м и более показывают в масштабе карты, остальные изображают в одну линию с постепенным утолщением от истока к устью. Условия отбора рек различаются в зависимости от особенностей гидрографии района. Показывают реки при длине их в масштабе карты более 1,5 см. В засушливых районах можно наносить реки меньшей длины; при большой густоте речной сети исключается часть рек длиной до 3 см в масштабе карты.

Относительная извилистость рек передаётся как при изображении каждой реки в виде участков с различной извилистостью, так и при изображении с учётом сравнительной извилистости рек на всём листе (образце). В процессе составления осуществляется исключение части меандр и утрирование характерных извилин.

Озёра и водохранилища показывают все, выражающиеся на карте площадью более 2 мм². Озёра меньших размеров (иногда с преувеличением) показывают только наиболее важные. Более мелкие озёра при их скоплении показывают для характеристики озёрного района.

Каналы показывают с подразделением на судоходные и несудоходные. Каналы шириной более 20 м выделяют более широкой линией. Отбор для показа на карте производится за счёт несудоходных каналов с учётом отражения размещения систем каналов. Судоходные реки и каналы выделяют заглавным шрифтом их названий.

На реках показывают с значительные пороги и водопады. Для засушливых районов наносят водопроводы (длиной от 1 см в масштабе карты), колодцы и источники с отбором - не более 10 на 1 дм². На крупных реках и водохранилищах показывают главные гидротехнические сооружения (плотины, дамбы, валы).

Показывают водные пути по рекам и озёрам.

Название объектов гидрографии дают с большой полнотой. Даются все имеющиеся на исходном материале названия заливов при их площади на составляемой карте более 2 см², проливов. Размещением названий показывают площади и протяжённость объектов.

Названия рек дают при их длине 3 см и более в масштабе карты. Реки меньшей длины подписывают при необходимости выявления некоторых рек и при наличии в районе коротких рек.

Населённые пункты показывают на карте с подразделением

· по типу поселения - города и посёлки городского типа, посёлки сельского типа;

· по политико-административному назначению - до центров районов включительно.

Политико-административное значение выражается рисунком пунсонов, принятых для обозначения населённых пунктов, являющихся центрами.

Для названий городских поселений приняты прямые шрифты, заглавные и строчные, в зависимости от числа жителей, для сельских населённых пунктов - наклонные шрифты.

По количеству жителей населённые пункты подразделяют на следующие группы: более 1000000, от 500000 до 1000000, от 100000 до 500000, от 50000 до 100000, от 10000 до 50000, от 2000 до 10000, менее 2000 жителей (для городских поселений), а для сельского типа - более 1000 жителей и менее 1000 жителей.

Показывают отдельные строения. Отбор населённых пунктов производится в соответствии с установленными нормами для разных районов по населённости в пределах нормы с учётом значимости населённых пунктов (административные центры, городские поселения, посёлки с промышленными предприятиями, узлы путей сообщения) и отображения особенностей размещения населённых пунктов для разных территорий.

Населённый пункт, площадь которого 4 мм² и более, показывают контуром, а при меньшей площади - пунсоном. Для всех населённых пунктов подписывают их названия.

Пути сообщения. При изображении путей сообщения ставится задача отражения положения дорог, их класса, особенностей размещения, густоты по районам, выделения главных путей сообщения.

Железные дороги наносят с подразделением на широкие колеи, числу путей, виду тяги. Отбор в основном производится за счёт узкоколейных дорог, которые не показывают в районах с густой сетью ширококолейных дорог. На железных дорогах показывают станции с их названиями, отбор которых производится лишь в районах с густой сетью железных дорог.

Автомобильные дороги показывают с подразделением на градации: автомагистрали и автодороги с покрытием и без покрытия, грунтовые дороги, зимние дороги. Без отбора показывают автомагистрали и автодороги с покрытием. В районах с густой сетью дорог автомобильные дороги показывают с отбором, дороги и другие пути сообщения более низких классов не показывают.

В малообжитых районах показывают пути сообщения высших классов, а при их отсутствии - зимники.

На карте отображают судоходство: по рекам - знаками пристаней, указанием начала судоходства. Судоходные реки выделяют заглавным шрифтом их названий.

Рельеф. При изображении рельефа ставится задача передать особенности типов рельефа и характер расчленённости местности, отобразить основные формы рельефа.

Рельеф суши изображается горизонталями в переменной шкале сечения. Установлено три высотных пояса с разными интервалами сечения:

· через 50 м в поясе от 100 м ниже уровня до 500 м;

· через 100 м в поясе от 500 до 1000 м;

· через 200 м в поясе выше 1000 м.

Для лучшего отображения рельефа применяются также дополнительные горизонтали, равные половине сечения соответствующих высотных поясов.

При составлении рельефа осуществляется генерализация. Для передачи основных его форм обязательно сохраняется географическое положение характерных точек и линий вершин, линий хребтов, перегибов склонов. При составлении по карте масштаба 1:500000 обобщение форм рельефа по отношению к исходному материалу состоит в исключении части долин. Смещение горизонталей при необходимости выразить характер изменения крутизны и профиля склона, выявления характера вершин.

На карту наносят отметки высот точек до 10 на 1 дм² в равнинных районах. Дают названия орографических объектов при длине объектов более 3 - 5 см или площади 10 - 15 см² на карте.

Рельеф дна крупных озёр изображается изобатами по следующей шкале: 50, 100, 200, 300, 400, 500, 700, 1000 и далее через 1000 м. Наносят отметки глубин (в метрах) 2 - 5 на 1 дм², а в прибрежных районах - 5 - 10 на 1 дм².

Растительность и грунты. При составлении ставится задача показать виды растительного покрова и грунтов, а также особенности размещения их на картографируемой территории. Показывают древесную и кустарниковую растительность, болота, солончаки, пески, каменные поверхности.

Границы. На карте показывают следующие границы: государственные, полярных владений России; краёв; соседних областей и автономных областей, не входящих в состав края; автономных округов.

Границы составляют по основному материалу без обобщения с графической точностью.

2.5 Компоновка карты масштаба 1:1 000 000

Расположение рамки карты относительно изображаемой на карте области и размещение названия карты, её легенды, дополнительных карт и других данных называется компоновкой карты.

Характер компоновки зависит от масштаба карты, формы границ и расположения изображаемой территорий, от используемой проекции. Компоновка ряда карт бывает заранее определена в руководстве по созданию.

Выражением картографической проекции на карте является сетка меридианов и параллелей, система прямоугольных координат, которая в одних случаях строятся на карте, а в других случаях служит внутренними рамками листа карты. Внутренней рамкой карты называется рамка, ограничивающая картографическое изображение или ближайшее к нему.

Помимо внутренней рамки, ограничивающей картографическое изображение, на карте может быть построена градусная рамка, которая служит для определения координат пунктов по карте или для нанесения пунктов на карту по координатам.

Оформление листа карты завершается внешней рамкой, которая состоит из одной или нескольких линии, окаймляющих карту.

За рамкой карты размещается зарамочное оформление, которое содержит совокупность данных, облегчающих пользование картой (название карты или номенклатуру, масштаб и др.).

В данной курсовой работе сетка меридианов и параллелей была построена на карте. Кроме того, была вычерчена внутренняя рамка карты, ограничивающая картографическое изображение, и внешняя одинарная рамка. За рамкой карты приведено зарамочное оформление (cм. Приложение 1).

Череповецкий район район находится на одном листе карты масштаба 1:1 000 000, имеющего номенклатуру: О-37 с широтой цс = 60° и цю = 56?, долготой лз = 36?и лв = 42? (рис. 3).

Рис. 3 - Схематический чертеж

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ ЧЕРЕПОВЕЦКОГО РАЙОНА ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ МАСШТАБА 1:200 000 В ПРОЕКЦИИ ГАУССА-КРЮГЕРА

В данном разделе курсовой работы рассматривается проектирование топографической карты масштаба 1:200 000 в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса-Крюгера. Проекция вычисляется по параметрам эллипсоида Красовского в системе шестиградусных зон. В данной курсовой работе в качестве картографического источника использовался атлас Вологодской области масштаба 1:200000.

Проекция Гаусса-Крюгера практически является равноугольной. Меридианы и параллели изображаются кривыми, симметричными относительно осевого меридиана зоны экватора. Их кривизна так мала, что западная и восточная рамки карты практически изображаются прямыми линиями. Параллели, совпадающие с северной и южной рамками карт, изображаются прямыми на картах крупных масштабов (1:2 000, 1:50 000), а на картах мелких масштабов они изображаются кривыми. Начало прямоугольных координат каждой зоны находится в точке пересечения осевого меридиана зоны с экватором.

Проектирование карты масштаба 1:200 000 включает ряд этапов:

построение математической основы;

вычисление прямоугольных координат по географическим;

содержание карты, назначение карты;

компоновка карты.

3.1 Назначение и использование карты

Обзорно-топографическая карта масштаба 1:200 000 используют в нашей стране для:

изучения и оценки общего характера местности;

планирования крупного промышленного, транспортного и энергетического строительства;

предварительных расчетов при размещении и проектировании крупных сооружений народного значения;

нужд обороны;

при изысканиях;

как дорожную карту;

в качестве основного картографического материала при составлении обзорно-топографических карт более мелких масштабов и тематических карт масштаба 1 : 200 000.

Эта карта должна:

быть, наглядной, подробно н достоверно отображать современное состояние местности; ее типичные черты и характерные особенности;

содержать, подробную характеристику дорожной сети и водных рубежей;

обеспечивать возможность определения координат с точностью, соответствующей масштабу карты;

быть согласованной по содержанию с топографическими картами смежных масштабов.

3.2 Построение математической основы для карты

Для топографической карты масштаба 1:200 000 принята равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция Гаусса, вычисленная по элементам эллипсоида Красовского. Листы карты представляют трапеции, стороны которых - меридианы и параллели. Боковые стороны трапеции - прямые линии. Северная и южная рамки изображаются ломаными прямыми с точками излома через 15 по долготе. Размеры листа карты в градусной мере 40 по широте и 1 по долготе.

О-37



I	II	III	IV	V	VI
VII	VIII	IX	X	XI	XII
XIII	XIV	XV	XVI	XVII	XVIII
XIX	XX	XXI	XXII	XXIII	XXIV
XXV	XXVI	XXVII	XXVIII	XXIX	XXX
XXXI	XXXII	XXXIII	XXXIV	XXXV	XXXVI

Рис. 3. Схема деления листа ма...