Складання та підготовка до видання топографічної карти масштабу 1:50000

Размещено на http://www.allbest.ru/

33

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсова робота

з дисципліни «Картографія»

Складання та підготовка до видання топографічної карти масштабу 1:50000

Вступ

карта математичний топографічний

Картографія - наука про відображення й дослідження просторового розміщення і взаємозв'язків природних та суспільних явищ, а також їх змін у часі через образнознакові моделі (картографічні зображення), які відтворюють ті чи інші сторони дійсності.

Картографія - це наука, яка займається вивченням, розробкою і (рис. 1) створенням географічних карт. Вона поділяється на цілий ряд науково-технічних дисциплін: картознавство, математичну картографію, складання, оформлення карт, і видавництво карт.

Ці дисципліни тісно пов'язані між собою в загальному комплексі питань по складанню карт, але кожна з них має свої особливості.

Картознавство - вивчає географічні карти, їх елементи, властивості, види і розвиток, а також методи використання карт.

Математична картографія розглядає математичні способи відображення сфероїдної земної поверхні на площині. Практично питання зводиться до вирахування і побудови на папері картографічної сітки, яка відповідає сітці паралелей і меридіанів. В подальшому при складанні карт картографічна сітка служить основою для правильного розміщення елементів змісту карти. Картографічні сітки бувають різні по виду і по своїх властивостях.

Картографія тісно пов'язана з географією, геодезією, аерофототопографією (фотограмметрією), астрономією і гравіметрією. В результаті астрономічних, гравіметричних і геодезичних робіт картографи одержують дані про форму і розміри Землі, про географічне положення окремих (опорних) точок на земній поверхні. Ці дані необхідні для побудови математичної основи карт.

Різні види знімань дають карти великих масштабів, які є вихідним матеріалом для складання інших карт.

Загальні поняття про карти

Картою називається зменшене умовне зображення земної поверхні на площині, побудоване на математичній основі і відтворююче розміщення, стану і взаємозв'язку різних явищ природи і суспільства.

Це визначення карти витікає із змісту самої карти і методів її створення.

Як відомо із курсу геодезії, Земля має форму геоїда і практично приймається за еліпсоїд обертання, дуже близько подібному по розміру і формі до геоїда.

При зображенні на площині невеликої ділянки земної поверхні (в межах 20x20 км) кривизною цієї поверхні можна знехтувати. В цьому випадку всі лінії ділянки виміряються на місцевості, зменшуються до прийнятого масштабу і наносяться на папір, кальку, лавсан, без застосування яких-небудь поправок за кривизну Землі. Таке креслення носить назву плану. Відповідно, на плані масштаб в різних його місцях і в різних напрямках однаковий. На картах де ж відтворюється вся земна поверхня або значні її частини, тут уже не можна знехтувати кривизною Землі.

Розгорнути сфероїдну поверхню на площину без складок і розривів неможливо. Тому перехід від еліпсоїда до площини відбувається при допомозі картографічних проекцій математичним методом. При цьому складок і розривів не буде, але елементи змісту карти, збережуть точне географічне положення, будуть мати деяке спотворення в границях контурів, або в співвідношенні площ.

Відповідно, земну поверхню на карті приходиться відображувати не з однаковим зменшенням по всіх її частинах, а спотворено: щоб уникнути спотворення, лінії витягують, а в місцях де повинні були би утворитися складки, укорочують. Таким чином, в різних місцях карти земна поверхня зменшується в різне число раз. Це значить, що масштаб на карті не постійний.

Зобразити сфероїдну земну поверхню на площині можна по різному, застосовуючи різні картографічні проекції і ставлячи при цьому певні математичні умови до одержаного зображення.

При цьому під певною умовою вираховують координати точок перетину меридіанів і паралелей і по цих точках вирисовують сітку меридіанів і паралелей, названою картографічна сітка.

Картографічна сітка служить основою при нанесенні всього іншого змісту карти. На картах відтворюють предмети і явища, які мають місце на земній поверхні, в природі, в суспільному житті і діяльності людини. Частину предметів і явищ ми можемо спостерігати на місцевості і провести топографічне знімання їх контурів. До таких об'єктів відносяться: гідрографія, рельєф, ґрунтовий покрив, різні споруди і т. д. Є об'єкти, спостерігаємі при допомозі спеціальних приладів. Це - кліматичні явища, явища магнітного відхилення і т. д. Деякі явища пов'язані з вивченням життя і діяльністю людини історичними подіями.

Відображення земної поверхні дається з різним ступенем зменшення в залежності від цільового призначення тієї чи іншої карти. При цьому постає питання про відбір найбільш суттєвих для даної карти особливостей змісту, з тим, щоб більш правильно відобразити розміщення явища і його зв'язок з іншими явищами.

Всі елементи змісту карти відображаються на ній в плані при допомозі спеціальних умовних знаків. Деякі умовні знаки по своєму рисунку нагадують даний об'єкт, інші бувають зовсім не схожі на нього. Використання різних умовних знаків позволяє створювати карти, які відповідають на ряд питань, характеризують одне або декілька явищ.

Наприклад, кліматичні карти показують розподіл опадів, напрям переважаючих вітрів і інші явища.

При відображенні більшості об'єктів дають їх контури, а в середині контуру поміщають прийняті позначення. Так населені пункти покривають штриховкою або зафарбовують голубим кольором, ґрунтово-рослинний покрив помічають різними значками.

Надписи географічних і соціально-економічних елементів на карті також є особливим умовним знаком, так як не тільки вказують назву того або іншого об'єкту, але і дають деколи кількісну і навіть якісну його характеристику.

Надписами населених пунктів, наприклад, можна охарактеризувати назву пункту, кількість жителів в них, адміністративне значення і тип населеного пункту. Досягається цього застосуванням для напису різних по розміру і рисунку шрифтів. Можна виділити суднохідну частину річки від несудохідної, надписавши ці ділянки різними шрифтами. Умовні знаки повинні бути добре читаємі зручні для використання, не перенасичувати карту і не виділяти на ній більш чим треба цього по змісту.

1.Розграфка і номенклатура аркушів топографічних карт і планів

Міжнародне розграфлення і номенклатура аркушів карти масштабу 1: 1 000 000. Номенклатура карт система позначення окремих аркушів карт. В основі номенклатури топографічних карт всіх масштабів лежить номенклатура карти масштабу 1:1 000 000 яку називають міжнародною картою світу. Поверхню Землі поділяють меридіанами на смуги, які проводяться через 6 за довготою. Ці смуги називають колонами. Початок відліку колон меридіан з довготою 180 і нумерація їх збільшується з заходу на схід від 1 до 60. Крім цього поверхню Землі поділяють на ряди паралелями через 4 за широтою, починаючи від екватора, в обидві сторони. Кожний ряд позначають великою літерою латинської азбуки від А до V.

Рис.2 Міжнародне розграфлення і номенклатура аркушів карти масштабу 1: 1 000 000.

Номенклатура окремих аркушів складається з літери ряду і номера колони. Наприклад L-39. Це означає, що даний аркуш карти знаходиться в ряду L і в 39 колоні. Розграфлення топографічних карт - поділ аркуша карти одного масштабу на аркуші карти більш великого масштабу.

Визначена номенклатура карти : L-39-31-Б

Точка L знаходиться в ряду L і в 39 колоні. Аркуш карти, в якому розташована дана точка L обмежений паралелями 4800 північної широти і 4400 південної широти., та меридіанами 4800 західної довготи і 5400 східної довготи.

Аркуш карти масштабу 1:500 000 одержують поділом аркуша карти масштабу 1:1000 000 на 4 частини. Кожна частина позначається великими літерами А, Б, В, Г. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 500 000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:1000000 і літер А, Б, В, Г. Наприклад номенклатура аркуша карти масштабу 1:500 000 L-39-Б.

Рис.3 Поділ аркуша карти 1: 1 000 000 на 4 частини.

Розміри аркуша карти складають за широтою 2 і за довготою 3 (рис. 3)

За широтою 4 (розміри аркуша карти)

1 = 60 4: 2 аркуш карти = 2 (розміри аркуша карти за широтою)

За довготою 6 (розміри аркуша карти)

6:2 аркуш карти = 3(розміри аркуша карти за довготою).

Аркуш карти масштабу 1:200 000 одержують шляхом ділення аркуша карти масштабу 1:1000000 на 36 рівних частин (6 рядків і 6 стовбців), які нумеруються римськими цифрами від І до ХХХVІ.



Рис. 4 Поділ аркуша карти масштабу 1: 1 000 000 на 36 частин.

Розміри аркуша карти масштабу 1:200000 складають за широтою 40 і за довготою 1 (рис.4 )

Наприклад номенклатура аркуша карти масштабу 1:200000 L-39-ХІV.

За широтою 4 (розміри аркуша карти)

1 = 60 4: 6 = 240 :6 аркуш карти = 40 (розміри аркуша карти за широтою)

За довготою 6 (розміри аркуша карти)

6:6 аркуш карти = 1(розміри аркуша карти за довготою).

Аркуш карти масштабу 1:100 000 одержують діленням аркуша карти масштабу 1:1 000 000 на 144 частини. Кожна частина нумерується порядковим номером від 1 до 144. Номенклатура аркуша карти масштабу 1:100 000 складається з номенклатури аркуша масштабу 1:1 000 000 і номера аркуша карти 1: 100 000, наприклад L-39-31. Розміри аркуша карт складають за широтою 20 і за довготою 30 (рис.5 ).

За широтою розміри аркуша карти масштабу 1: 100 000 складає 020

4: 12 = 240:12 аркуша карти = 20(розміри аркуша карти за широтою)

За довготою розміри аркуша карти масштабу 1: 100 000 складає 030

6: 12 аркуша карти =30(розмір аркуша карти за довготою)

1:100 000 L-39-31

Рис.5 Поділ аркуша карти 1: 1 000 000 на 144 аркуша масштабу 1: 100 000.

Аркуш карти масштабу 1:50 000 одержують шляхом поділу аркуша карти масштабу 1:100 000 на 4 частини. Кожна частина позначається великими літерами А, Б, В, Г. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 50 000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:100 000 і літери аркуша карти масштабу 1:50 000 L-39-31-Б.

Розміри аркуша карти складають за широтою 10 і за довготою 15(рис.6 )

За широтою розміри аркуша карти масштабу 1: 50000 складає 010

20: 2 = 20:2 аркуша карти = 10(розміри аркуша карти за широтою)

За довготою розміри аркуша карти масштабу 1: 50000 складає 030

30: 2 аркуша карти =15(розмір аркуша карти за довготою).

2.Загальні поняття про систему координат Гаусса-Крюгера

Довгий час людство шукало простішу систему координат, ніж географічна, для визначення положення точки, яка закріплена на фізичній поверхні Землі. В 1637 р. французький математик Р. Декарт опублікував свою книгу ''Геометрія'', в якій приведена структура системи прямокутних координат. Дану систему називають декартовою системою координат (рис.7).

Рис.7 . Система прямокутних координат

В математиці прийнято за вісь x горизонтальну лінію, а за вісь у вертикальну лінію, які перетинаються під прямим кутом. Точку перетину осей приймають за нуль. Таким чином створено чотири четверті і їх рахунок ведуть проти годинникової стрілки, починаючи від позитивного кінця осі X. Дана система прямокутних координат може доцільно використовуватися на порівняно малих ділянках місцевості, коли їх приймають за площину. Це буде своя місцева система координат. Координати точок, які обчислені відносно різних їх початків, тобто в різних системах не можуть бути використані для складання точних планів і топографічних карт на великі ділянки, якщо попередньо не встановити зв'язок між цими системами. Якщо питання стоїть про великі ділянки місцевості або всієї земної кулі, то зручно використати одну загальну систему координат. Тут постає питання, як врахувати кривизну земної поверхні? Теорію прямокутних координат для визначення положення точок на земній поверхні розробив в 1825 - 1830 рр. відомий німецький вчений - геодезист К. Гаусс. Методику практичного використання цієї теорії розробив і запропонував німецький геодезист Л. Крюгер в 1912 р. Ось чому дану систему координат називають системою координат Гаусса - Крюгера. Суть даної системи прямокутних координат Гаусса - Крюгера полягає в наступному. Поверхню еліпсоїда ділять на частини шляхом проведенням меридіанів через 6° починаючи з початкового меридіану, який проходить через обсерваторію м. Грінвіча. Перша зона обмежена меридіанами 0° і 6°, друга - 6°-12° і т.д., тобто рахунок виконують із заходу на схід. Таких зон на земній кулі буде 60. Щоб отримати плоске зображення зони, то необхідно уявити, що земну кулю розмістили в циліндр необхідної величини та на внутрішню його поверхню проектують зони розгорнуті на площині, а після цього розрізають за твірною циліндр і розгортають його на площині (рис.8).

Рис. 8 . Проекція на поверхню циліндра

Після цього відбитки зон на площині будуть мати вигляд приведений на рис. Якщо з'єднати північний і південний полюси в кожній зоні, то ми отримаємо їх осьові меридіани, які будуть перпендикулярні до лінії екватору Ці лінії приймають за осі плоских прямокутних координат в системі Гаусса - Крюгера.

Осьовий меридіан приймають за вісь абсцис і позначають буквою X, лінію екватора приймають за вісь ординат і позначають буквою у. За початок координат приймають точку перетину осей і позначають буквою 0. Таким чином в кожній зоні буде своя система прямокутних координат. Координати абсцис точок відраховуються від їх початку до північного і південного полюсів та можуть змінюватися до 10 000 км. На північ від екватора вони додатні, а на південь - від'ємні. Ординати у відраховуються від осьового меридіану вправо (на схід) і мають додатній знак та вліво (на захід) - від'ємний знак. Територія нашої держави розташована в північній частині земної кулі, а тому абсциси будуть додатними. Для того, щоб ординати кожної зони були теж додатними, то початок ординати приймають за 500 км. Тобто, перетин абсцис і ординат в кожній зоні прийняті (x=0; у=500 км). Відомо, що точка земної поверхні може займати положення як на заході зони від осьового меридіану, так і на сході. Ширина зони між точками А і В за лінією екватора дорівнює 670 км, а довжина меридіану зони від південного полюсу до північного становить 20 000 км (рис. 9). Тоді довжина меридіану від екватору до будь-якого полюса становить 10 000 км. В градусній мірі південна чи північна півкулі становлять 90°. Дуга меридіану в 1° становить в середньому 10 000 км : 90 =111,1 км. На цій основі дуга меридіану в 1' становить 111,1 км : 60 = 1850 м, а дуга в 1" становить 31 м.

Найбільш віддалена точка на екваторі від осьового меридіану зони до її границі становить 3°, або у=111,1 км х 3 = 333,3 км. Таким чином ордината у зони може бути найменшою 500 км - 333,3 км =166,7 км, або найбільшою 500 км + 333,3 км = 833,3 км (рис. 10). Такі ординати називаються перетвореними.

Рис.10. Зональна система координат

На практиці може трапитися так, що точки розташовані на одній лінії паралельної екватору і на однаковій віддалі від осьових меридіанів зон. Це говорить про те, що ординати будуть однаковими для цих точок. Для того, щоб кожна точка земної поверхні мала тільки свою адресу, то перед дійсною ординатою будь-якої точки приписують номер зони. Наприклад, y = 9612,00 км. Це свідчить про те, що точка знаходиться в 9 зоні і на сході від осьового меридіану. Точка M земної поверхні має прямокутні координати xM = 6083,00 км;yM = 17 357,00 км. За даними прямокутних координат точка характеризується наступним чином. Точка M знаходиться в північній півкулі на віддалі 6083 км від лінії екватора, в 17 зоні і на захід від осьового меридіану. Сітка прямокутних координат нанесена на всіх топографічних картах. Горизонтальні лінії сітки проведені _араллельно лінії екватора, а вертикальні - _араллельно осьовому меридіану зони. Дану сітку ще називають кілометровою тому, що вона проведена через ціле число кілометрів. Для кожного масштабу топографічних карт прийняті свої розміри сторін квадратів кілометрових сіток.

3.Розрахунок математичної основи карти масштабу 1:50 000

L-39-31-Б

Аркуш карти масштабу 1:50 000 одержують шляхом ділення аркуша карти масштабу 1:100 000 на 4 частини. Кожна частина позначається великими літерами А, Б, В, Г.

1.Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 50 000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:100 000 і літери аркуша карти масштабу 1:50 000 L-39-31-Б. Де пояс карти 1:1000000 - L-39-ма колона, ряд-L.

Розміри аркуша карти за широтою 10 і за довготою 15.

2. Географічні координати кутових (вузлових) точок аркуша карти.

Так як аркуш карти має номенклатуру L-39-31-Б,то географічні координати вузлових точок визначають за такою послідовністю:

Аркуш карти М 1:100000 з номенклатурою L-39-31 отримують діленням аркуша карти L-39 масштабу 1:1000000 на 144 частини. Кожна частина нумерується від 1 до 144.

Номенклатура аркуша карти М 1:100000 складається з номенклатури аркуша карти М1:1000000 (L-39) і номеру аркуша карти (31), L-39-31.

Розміри аркуша карти:

· за широтою: 4: 12кв.=20

· за довготою: 6: 12кв.=30

48 48

4

6

рис. 12

Аркуш карти масштабу 1:50 000 одержують шляхом поділу аркуша карти масштабу 1:100 000 на 4 частини. Кожна частина позначається великими літерами А, Б, В, Г.

Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 50 000 складається з номенклатури аркуша карти масштабу 1:100 000 і літери аркуша карти масштабу 1:50 000.

Номенклатура карти М 1:50000, що дана в курсовій роботі L-39-31-Б.

Розміри аркуша карти:

· за широтою 20: 2 = 10

· за довготою 30: 2 = 15



А Б

В Г10

15

Рис.13

Таким чином географічні координати кутових (вузлових) точок аркуша карти будуть такими:

т.1 географічна широта (ц) =4720

географічна довгота (л) =5115

т.2 географічна широта (ц) =4720

географічна довгота (л) =5130

т.3 географічна широта (ц) =4710

географічна довгота (л) =5115

т.4 географічна широта (ц) =4710

географічна довгота (л) =5130

5115 5130

5115 5130

Рис.14

3. Номер зони, в якій знаходиться даний аркуш карти, визначається за формулою, в якій від номеру колони віднімається число 30 (за правилом), тобто :

39- 30 = 9 - географічна зона

Визначаємо довготи західної і східної рамки аркуша карти: Визначаємо довготу 1 географічної зони:

лист 1:1 000 000 за довготою =6

Визначаємо східну довготу:

9 (зона) Ч600=5400 _х.. Довготи

Визначаємо західну довготу:

5400 - 600=4800 зах. Довготи.

4. Знаходимо довготи рамок аркуша карти М 1:50000 з номенклатурою

L-39-31-Б (західну та східну):

л=5115- західна довгота;

л=5130- східна довгота.

5. Визначаємо довготу осьового меридіану:

Осьовий меридіан - середній меридіан шестиградусної зони визначається за формулою : L₀= 6 n -3= 6 9 -3= 5100

L₀ довгота осьового меридіана

n номер координатної зони

9 обчислена зона

Множимо на 6 за правилом, віднімаємо 3 за правилом.

Кожна шестиградусна зона має різницю довгот 6, осьовий меридіан заходиться всередині шестиградусної зони. Тому віднімаємо 3.

Осьовий меридіан



Рис. 15

7. Визначаємо різницю довгот: _{1 , 2} (розмір аркуша карти по довготі).

_{1 , 2} різниця довгот;

L₀ довгота осьового меридіану; (5100)

L_зах.д довгота західної рамки аркуша карти ; (5115)

L_сх.д довгота східної рамки аркуша карти ; (5130)

₁ = L_зах.д- L₀ = 5115-5100= 015

₂ = L_сх.д- L₀= 5130-5100= 030

L_ср = (015+030) : 2 = 022 30

Знаки при обчислюванні не враховуємо.

L_ср треба для того, щоб визначити прямокутні координати за допомогою таблиць Гаусса.

По L_ср ми вносимо поправки за кривизну Землі.

	L-39-19-Г
L-39-31-А	L-39-31-Б	L-39-32-А
	L-39-31-Г

Рис. 16Схема розміщення суміжних аркушів

8. Складаємо таблицю зональних прямокутних координат вузлових точок.

Табл.1

L0 =L- L0 В	№ то чок	Різниця довгот 5115-5100=015	№ то чок	Різниця довгот 5130- 5100=030
4720( півн.ш) 4710(півд.ш)	1 3	5 244427,7м (Х) 5 225898,1м (Х)	2 4	5 244518,7м (Х) 5 225989,1м (Х)
4720( півн.ш) 4710(півд.ш)	1 3	+18895,7м (Уі) +18955,1м (Уі)	2 4	+37791,4м (Уі) +37910,2м (Уі)
4720( півн.ш) 4710(півд.ш)	1 3	9 518895,7м (У) 9 518955,1м (У)	2 4	9 537791,4м (У) 9 537910,2м (У)

Визначаємо Умовну Ординату кутових точок:

Точка 1. У₁ = 500 000 м + 18895,7= 518895,7 м

Точка 2. У₂ = 500 000 м +37791,4= 537791,4 м

Точка 3. У₃ = 500 000м +18955,1= 518955,1м

Точка 4. У₄ =500 000м +37910,2 = 537910,2м

Якщо дійсна ордината (У_і) при її визначенні має знак «мінус», то при визначенні умовної ординати (У) від 500 000 м ми віднімаємо дійсну ординату.( величину беремо з таблиці 1).

Якщо дійсна ордината (У_і) при її визначенні має знак «плюс », то при визначенні умовної ординати (У) до 500 000 м ми додаємо дійсну ординату.

В таблицю записуємо ще число 9 перед визначеною умовною ординатою. Число 9, це номер зони, в якій знаходиться колона .

В таблицю, де записуємо дійсну ординату ставимо знак «мінус» в тому випадку, якщо різниця довгот буде отримана зі знаком «мінус».

Визначення розмірів рамок і площ трапеції топографічної карти

В таблицях Гаусса є «Таблиці розмірів рамок і площ трапецій топографічних зйомок» різних масштабів. Всім картам властиві спотворення довжин, площ, кутів та форм об'єктів. Наявність спотворень веде до того, що масштаб карти буде величиною змінною. Зображення території на карті має спотворення, тому вносимо поправки використовуючи таблиці Гаусса.

Для побудови рамок в проекції Гаусса-Крюгера за координатами Х і У біля вершин кутів із «Таблиць Гаусса» виписують розміри рамок і площу даної трапеції. В таблицях знаходимо потрібний масштаб, в якому будемо будувати топографічну карту. Наприклад, масштаб 1: 50 000 ( L-39-31-Б). Знаходимо потрібні координати точок південної та північної широти. Знаходимо широту точки 4700 (півн. ш) та широту 4750 (півд. ш) і навпроти цих величин в таблиці знаходимо довжину сторін трапеції топографічної карти.

Дані виписуються на схему, в якій прийняті такі позначення:

а - південна або північна основа трапеції

с- бічна сторона трапеції

d- діагональ

а_пн = 37,79 см с= 37,06 см Р=350,68

а_пд = 37,91см d= 52,97 см

Величини а, с, d в таблиці виражені в сантиметрах, а площа Р - у квадратних кілометрах. Значення а, с, d і Р для заданої трапеції вибираються із таблиць Гаусса за відомими значеннями широт південної і північної рамок трапеції. Якщо а, с, і d використовуються для контролю правильності рамок трапеції, побудованої за координатами Гаусса-Крюгера, то обов'язково повинно враховуватися спотворення ліній у проекції, і значення а, с, і d, взяті із таблиці, повинні бути виправлені відповідно до поправок : а, с, d. Значення поправок розраховані і розміщені внизу кожної сторінки.

а, с, d довжини ліній з поправками.

а теоретичне значення, виносимо на малюнок трапеції довжини з поправками.

Потім треба зрівняти на основі отриманих результатів і побудувати рамки та сітки аркуша в проекції Гаусса - Крюгера.

L_ср = 022 30

L_ср треба для того, щоб нанести прямокутні координати на топографічну карту.

9. Визначаємо поправки за кривизну Землі.

Визначені поправки (масштаб 1: 50 000)

а = 0,00 с = 0,00 d = 0,00

Одержані значення поправок завжди додаються до довжин і сторін діагоналей, незалежно від знаку різниці довготи.

а = 0,00 + 37,79 = 37,79

а = 0,00 + 37,91 = 37,91

с = 0,00 + 37,06 = 37,06

d = 0,00 + 52,97 = 52,97

Величини а,с, d виражені в см, а Р км²

Таблиця 2. Розміри рамки трапеції :

В	а	с	d	Р
4720(півн.ш)	37,79	37,06	52,97	350,68
4710(півд.ш)	37,91

Рис. 17 Схема позначення довжин рамок аркуша карти

Номенклатура L-39-31-Б складається з таких елементів:

L 39 номенклатура аркуша 1: 000 000

31 номенклатура аркуша 1: 100 000

Б номенклатура аркуша 1: 50 000

3. Математична основа топографічних карт

Математичною основою топографічних карт є сукупність математичних елементів що визначають математичний зв'язок між картою та поверхнею землі, яка на ній зображена.

До математичних елементів топографічних карт належать:

- картографічна проекція;

- масштаб;

- координатні сітки;

- система розграфки та елементи компоновки.

Топографічні карти всіх масштабів створюються в рівнокутній поперечно-циліндричній проекції Гаусса, яка обчислюється за параметрами еліпсоїда Красовського в шестиградусних зонах. Рахунок довгот ведеться від Гринвіцького меридіана в градусній мірі. Довготи осьових меридіанів обчислюються за формулою (6°on - 3°), де n - номер зони.

Початком плоских прямокутних координат проекції є перетин осьового меридіана зони та екватора. Додатний напрямок осі Х спрямований на північ, додатний напрямок осі Y - на схід.Значення ординати осьового меридіана кожної зони приймається рівним 500 000 м.

Аркуші топографічних карт мають форму трапеції, сторонами яких є меридіани та паралелі з розмірами сторін у градусній мірі, що наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Масштаб карти	Розміри сторін
	по широті	по довготі
1:10000 1:25000 1:50000 1:100000 1:200000 1:500000 1:1000000	2,5'5'10'20'40'2°4°	3,75'7,5'15'30'1°3°6°

На території, що розташовані від екватора до паралелі 60° північної та південної широт, топографічні карти видаються одинарними аркушами.

На території, що обмежені паралелями 60° і 76° північної та південної широт, аркуші карт видаються здвоєними по довготі, а в межах 76-84° - зчетвереними, за винятком карт масштабу 1:200000, аркуші яких видаються строєними по довготі. На топографічних картах показуються картографічна та прямокутна (кілометрова) координатні сітки.

Основою розграфки та номенклатур аркушів топографічних карт масштабів 1:10000 -1:500000 є міжнародна розграфка та номенклатури аркушів карти масштабу 1:1000000. Аркуші цієї карти по паралелях створюють пояси, кожен по 4° широти, а по меридіанах - колони, кожна по 6° довготи. Пояси позначаються великими літерами латинського алфавіту (від А до V), починаючи від екватора на північ та на південь, а колони - арабськими цифрами (від 1 до 60) від меридіана 180° з заходу на схід.

Аркуш карти масштабу 1:1000000 містить: 4 аркуші карти масштабу 1:500000, які позначаються великими літерами А, Б, В, Г; 36 аркушів карти масштабу 1:200000, які позначаються римськими цифрами від I до XXXVI; 144 аркуші карти масштабу 1:100000, які позначаються арабськими цифрами від 1 до 144.

Аркуш карти масштабу 1:100000 містить 4 аркуші карти масштабу 1:50000, які позначаються великими літерами - А, Б, В, Г.

Аркуш карти масштабу 1:50000 містить 4 аркуші карти масштабу 1:25000, які позначаються малими літерами - а, б, в, г.

Аркуш карти масштабу 1:25000 містить 4 аркуші карти масштабу 1:10000, які позначаються арабськими цифрами - 1, 2, 3, 4.

Номенклатура аркуша карти масштабу 1:1000000 складається з літери, яка позначає пояс і номер колони (наприклад, М-36).

Номенклатури аркушів карт масштабів 1:500000, 1:200000 та 1:100000 складаються з номенклатури аркуша карти масштабу 1:1000000 з наступним додаванням позначень аркушів карт відповідних масштабів. Номенклатури аркушів карт масштабів 1:50000, 1:25000 та 1:10000 складаються з номенклатури аркуша карти масштабу 1:100000 з наступним додаванням позначень аркушів карт відповідних масштабів. Номенклатури здвоєних, строєних або зчетверених аркушів карт містять позначення всіх окремих аркушів.

МАТЕМАТИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ КАРТ

До математичних елементів, які зображуються на топографічних картах, належать рамка аркуша, картографічна та прямокутна (кілометрова) сітки або виходи їхніх ліній по рамках.

Картографічна сітка на топографічних картах масштабів 1:10000-1:200000 зображується лініями паралелей та меридіанів, які є сторонами внутрішньої рамки карти та виходами по рамках ліній меридіанів і паралелей, кратних одній мінуті. На карті масштабу 1:200000, крім того, за внутрішньою рамкою даються виходи ліній паралелей по широті через 10' і меридіанів по довготі через 15' з відповідною оцифровкою. Мінутні відрізки по рамках карт масштабів 1:10000-1:100000 діляться на 10-секундні відрізки, а на здвоєних та зчетверених аркушах карт мінутні відрізки по довготі діляться відповідно на 20 - і 30 секундні відрізки.

Оцифровка картографічної сітки на топографічних картах усього масштабного ряду наноситься біля її виходів по рамках карти. Крім того, на аркушах карт масштабів 1:50000-1:200000 наноситься перетин середніх паралелі та меридіана і вказується їхня оцифровка в градусах і мінутах, а на аркушах карт масштабів 1:500000 та 1:1000000 картографічна сітка оцифровується всередині карти.

Прямокутна (кілометрова) сітка наноситься і оцифровується на топографічних картах масштабів 1:10000-1:200000. Лінії сітки проводяться на картах масштабів 1:10000 і 1:25000 відповідно через 10 і 4 см, а на картах масштабів 1:50000, 1:100000, 1:200000 - через 2 см.Оцифровка перетинів ліній прямокутної сітки всередині аркуша карти дається в дев'яти найбільш вільних та рівномірно розміщених місцях, крім карт масштабу 1:10000, де вона не дається, та карти масштабу 1:25000, на яких оцифровка дається у 4-х місцях, у найближчому до північнозахідного кута перетину - повністю, у решті випадків - двома останніми цифрами.

На рамках аркушів карт масштабів 1:25000 - 1:200000 наносяться і оцифровуються виходи ліній прямокутної сітки суміжних західної або східної зон, якщо карти розташовані від граничних меридіанів шестиградусних зон на захід і на схід у межах:

1° - на аркушах карт між широтами 0-28°;

2° - на аркушах карт між широтами 28-76°;

3° - на аркушах карт між широтами 76-84°

Оформлення сітки прямокутних координат і рамки карти масштабу 1: 50 000

Для побудови рамок аркушів слід використати «Умовні знаки для топографічних карт масштабів 1: 25 000 , 1: 50 000, 1: 100 000 » і «Умовні знаки для карт масштабів 1:200 000, 1: 500 000 ». Оформлення рамок аркушів карт виконується по «Зразку оформлення рамок», де вказується, на якій віддалі проводиться зовнішня художня, мінутна і секундна рамки і їх розмір (ширина в міліметрах).

Оформлення математичної основи виконується чорною тушшю і креслярськими інструментами. Оформлення виконується по «Зразку оформлення рамок» для карт масштабів 1:50 000, 1: 200 000, 1: 500 000.

На відповідній віддалі відповідними шрифтами підписати:

1. назву аркуша карти

2. номенклатуру аркуша карти

3. номенклатури суміжних аркушів

4. чисельний масштаб

5. іменований масштаб

6. лінійний масштаб

7. географічні координати кутів аркуша

8. оцифровку сітки прямокутних координат

9. виходи картографічної сітки через 1 мінуту вздовж паралелей і меридіанів

10. хто виконав роботу

Вздовж внутрішньої рамки наносяться виходи мінутних поділок штрихами довжиною 2 мм. Зовнішня художня рамка будується на віддалі 10,0- 9,3 мм. Мінутна рамка будується на віддалі 8,2-7,7 мм. Оцифровка кілометрових ліній ближчих до північно-західного кута цифруються повністю, інші кілометрові лінії цифруються двома цифрами. В північно-східному куті аркуша карти на віддалі 4,5 мм від північної рамки підписується номенклатура аркуша карти шрифтом Т- 132-6,0.

Оформлення аркуша карти масштабу 1: 25 000 виконується за «Зразком оформлення топографічної карти масштабу 1: 25 000», викладений в «Умовних знаках топографічних карти масштабів 1: 25 000, 1:50 000 і 1: 100 000 1983 року видання. Будуємо зовнішню художню рамку і розбиваємо мінутну рамку на 10 мінути по широті і 15 по довготі (методом послідовних наближень). Мінутні відрізки зафарбуються чорним кольором по широті - непарні 1-3-5 мінута, по довготі на картах східної півкулі - непарні, західної півкулі - парні. Кожний мінутний відрізок ділиться(точками) на шість частин по 10. На самому аркуші карти вздовж внутрішньої рамки наносяться виходи мінутних поділок штрихами довжиною 2 мм.

Будуємо зовнішню художню рамку і розбиваємо мінутну рамку на мінути по широті і по довготі (методом послідовних наближень). Мінутні відрізки зафарбуються чорним кольором по широті - непарні 1-3-5 мінута, по довготі на картах східної півкулі - непарні, західної півкулі - парні. Кожний мінутний відрізок ділиться (точками) на шість частин по 10. На самому аркуші карти вздовж внутрішньої рамки наносяться виходи мінутних поділок штрихами довжиною 2 мм.

Розбиваємо мінутну рамку на мінути по широті:

4720(півн.ш)

4710(півд.ш)

Визначаємо кількість мінутних поділок по широті:

с визначена довжина бічної сторони трапеції (37,06 см) переводимо см в мм 37 см = 370мм

37,06 см = 370,6 мм

х кількість мінут по широті

10 розміри аркуша карти за широтою ( масштаб 1: 50 000)

Складаємо пропорцію :

с 10

х 1 х =370,6/10= 37, 06 мм (довжина однієї мінутної поділки по широті)

нам треба відкласти 10 по широті , довжина кожної мінутної поділки буде 37,06мм.

Розбиваємо мінутну рамку на мінути по довжині :

51 15(зах. д) 5130( сх. д)

Визначаємо кількість мінутних поділок по довжині :

а південна або північна основа трапеції

а_пн = 37,79 см

37,79 см = 377,9 мм

у кількість мінут по довготі

розміри аркуша карти за довготою 15

Складаємо пропорцію :

а_пн 15

у 1 у =377,9/15= 25,2мм (довжина однієї мінутної а_пн поділки по довготі)

а_пд = 37,91 см

37,91см = 379,1мм

у кількість мінут по довготі

розміри аркуша карти за довготою 15

Складаємо пропорцію :

а_пд 15

у 1 у =379,1/15= 25,3 мм (довжина однієї мінутної а_пд поділки по довготі)

Підготовка карти до видання

Між складанням карти і її виданням (розмноженням) виконується ряд проміжних робіт, названих підготовкою карти до видання. Ці роботи, що включають у себе виготовлення видавничого (вторинного) оригіналу карти і макетів для розчленованої ретуші негативів і «заливальних» елементів.

Каландр -- машина, що складається з декількох пар лежачих один над іншим валів, між якими пропускається матеріал для додання йому гладкості, глянсуватості при фотографуванні. Очевидні переваги способу фотонабору забезпечили його швидке впровадження на всіх картографічних підприємствах. Для полегшення ретушування негативів і підвищення якості видаваної карти на видавничому оригіналі не допускаються перетинання і стикання умовних знаків, що друкуються при виданні різними фарбами, наприклад, перетинання знаком болота умовного знака луки, стикання горизонталі з контуром тощо. Відстані між умовними знаками в цих випадках повинні бути не менш-0,3 мм. З цією ж метою вирізані відбитки окремих підписів повинні мати поля близько 0,2 мм. Окремі елементи видавничих оригіналів карт масштабів

1:25 000 -- 1: 200000 кресляться, як правило, наступним чином;

-- внутрішня рамка, виходи ліній координатної сітки;

-- геодезичні (астрономічні) пункти і видатні орієнтири;

-- гідрографія і гідротехнічні спорудження;

-- населені пункти і місцеві предмети, висотні точки;

-- дорожня мережа і дорожні спорудження, перевали;

-- кордони;

-- обриви, скелі, яри і горизонталі;

-- контури лісів, чагарників, садів, лук, боліт тощо;

-- заповнення перерахованих контурів умовними значками, тобто обробка садів, лук, шрафіровка боліт тощо;

-- хвилинна і зовнішня рамки і за рамкове оформлення.

У залежності від складності оригіналу порядок креслення може бути змінений. Після закінчення креслення відбувається:

-- наклейка відбитків підписів;

-- перевірка і виправлення зведень (креслення всіх елементів починається з узгодження їх за зведеннями із сусідніми аркушами).

Зафарбування площ морів, озер і рік, зображених у двох лініях, для кращої читаності робиться до початку креслення.

При виготовленні роздільних оригіналів на двох основах порядок креслення окремих елементів залишається таким же. У цьому випадку сторони рамки і виходи ліній координатної сітки проводяться на оригіналі контуру. На другому оригіналі даються тільки хрестики по кутах рамки (для сполучення при печатці)

Залізні, шосейні і поліпшені ґрунтові дороги, основна річкова мережа, стовщені горизонталі і кордони кресляться відразу на всьому аркуші, щоб витримати однаковість і товщину умовних знаків, а для річкової мережі -- виділити головні ріки з загальної системи рік і дотриматися поступового стовщення ліній.

Координатна сітка усередині аркуша наноситься при виданні на негативі «контур».

Інші елементи кресляться за окремими ділянками (клітинкам) аркуша в зазначеному вище порядку. Розміри клітинок залежать від складності змісту аркуша: чим воно складніше, тим меншими ділянками креслиться. Розміри клітинок можуть бути різними й у межах одного аркуша. При розбивці аркуша на клітинки необхідно також виходити з величини денного завдання. Це полегшує повсякденний облік виконання роботи.

Як видно з викладеного, порядок креслення видавничого оригіналу трохи відрізняється від порядку складання карти. Якщо при складанні карти для збереження точності в першу чергу наносяться об'єкти, що займають визначене положення на місцевості, при генералізації взаємні зсуви здійснюються за рахунок контурів, позбавлених чіткості в натурі, то при виготовленні видавничого оригіналу кожен елемент креслиться так, щоб він не заважав кресленню наступних. Наприклад, якщо дороги накреслити раніш орієнтирів і місцевих предметів, то при кресленні останніх виникне необхідність у зіскоблюванні ділянок доріг, що заважають кресленню місцевих предметів. Це, безумовно, знизить якість креслення і подовжить термін його виконання.

Останнім часом у виробництво впроваджується новий спосіб підготовки карти до видання, при якому процес креслення на папері заміняється процесом гравіювання на аркушах прозорого пластичного матеріалу, що не деформується, (наприклад, на аркушах вініпрозу). Для цього аркуш прозорої основи поливається спеціальним гравірувальним лаком (наприклад, асфальтовий або бітумним) таким чином, щоб утворився рівний шар товщиною 0,005--0,008 мм. Цей шар, світло-коричневого кольору, дозволяючи бачити нанесене на нього зображення на просвіт, є в той же час світлонепроникним. На лаковий шар малюнок карти наноситься або світлокопіювальним способом - з негатива або з позитива, виготовленого складального оригіналу, або шляхом друкування на офсетному верстаті, для чого попередньо виготовляється друкована форма.

Гравіювання («нарізка») зображення робиться особливими гравірувальними голками. Оригінал при цьому кладеться на копіювальний (монтажний) або стіл для ретуші, освітлюваний знизу лампами денного світла. Крім гравірувальних голок, при роботі застосовуються і деякі креслярські інструменти і приналежності: кронциркуль, лінійки, трафарети. Товщина награвірованих ліній залежить від застосування голок різного діаметра, а також від міри натиску на голку при обведенні малюнка. Відбитки підписів для наклейки на награвіровані оригінали виготовляються на прозорій плівці (розчин нітроплівки в суміші спирту й ефіру). У місцях наклейки відбитків підписів лаковий шар, нанесений на прозору основу, попередньо зіскоблюється ланцетом до одержання повної прозорості. Наклейка виробляється десяти процентним розчином полівінілового спирту.

Коректура награвірованих оригіналів виконується шляхом звірення їх зі складальним оригіналом або шляхом накладання на складальний оригінал позитивних копій, виготовлених з награвірованих оригіналів на прозорій основі.

При перевірці якості гравіювання під награвіровані оригінали підкладається білий аркуш паперу для того, щоб усі награвіровані лінії були чітко видимі.

Зазначений спосіб підготовки карт до видання в порівнянні зі звичайним способом поліпшує якість видання і значно скорочує тривалість виробничого циклу за розмноженням карт. Техніка гравіювання і гравірувальні інструменти прості і швидко засвоюються креслярем. Гравірування забезпечує високу якість зображення, тому що однорідність і насиченість ліній тут в основному залежать від заточення гравірувальних інструментів. Крім того, гравіювання відкриває можливість застосування різних механічних пристосувань і спеціальних гравірувальних машин, що дозволить механізувати процес підготовки карти до видання.

В даний час, крім звичайного способу, застосовується комбінована технологія підготовки карт до видання, відповідно до якої оригінали рельєфу і гідрографії виготовляються роздільно способом гравіювання на прозорих основах, а оригінал креслиться звичайним способом на папері.

Знаходить також застосування спосіб роздільного креслення карт за елементами змісту на прозорих основах, що не деформуються, (вініпроз, асгралон). При цьому вживається спеціальна туш і проводиться попередня обробка поверхні основи для посилення її зчеплення з тушшю. При товщині основи в 0,3-- 0,4 мм креслення на ній може виконуватися безпосереднім накладенням на складальний оригінал. Однак частіше застосовується креслення по заздалегідь нанесеній на основу синьої копії складального оригіналу. Для підвищення стійкості накресленого зображення поверхня оригіналу поливається двох-трьох процентним розчином вініпроза в ацетоні.

Креслення може вироблятися і на вініпрозе, вкритому шаром лаку білого кольору (розчин авіаційного клею в спирті з деякими іншими добавками) товщиною в 0,2--0,3 мікрони. Для креслення на такому шарі придатна звичайна туш, розведена на воді або з біхроматом амонію.

Список використаної літератури

1.Божок А.П., Осауденко Л.Є., Картографія. Підручник. -К.: Фітосоціонетр, 1999. -стор. (211-243).

2.Топографія з основами геодезії. Підручник / А.П. Божок. В.Д. Барановський. За ред. А.П.Божок, -К.:Вища шк., 1995.- стор. 10-14.

3.Картографія з основами топографії (під ред. Г.Ю. Грюнберга) -М. Просвещение, 1991.-368с..

4.Салищев К.А. Картография -М, Высшая школа, 1982-272с..

5.Таблицы для вычисления прямоугольных координат Гаусса-Крюгера в пределах широт от 30^о до 80^о. -М.: Геоиздат, 1985.-316с.

6.ЛяшенкоД.О., Линовицька Н.І. методичні вказівки до виконання лабораторних робіт та курсової роботи з дисципліни «Картографія» для студентів денної форми навчання за напрямком підготовки «Геодезія, картографія та землеустрій». -К.: НТУ, 2012-38с.

Размещено на Allbest.ru

...