Подготовка карты к работе, измерение по карте. Определение координат и целеуказание

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема №2: Подготовка карты к работе, измерение по карте. Определение координат и целеуказание

Занятие №1: Рельеф местности

Вопрос 1: Изучение рельефа. Сущность изображения рельефа горизонталями. Определение абсолютных высот и относительного (взаимного) превышения точек местности

рельеф местность карта азимут

Рельеф местности -- сочетание вертикального и горизонтального расчленения земной поверхности. Рельеф является важнейшим элементом местности, определяющим ее тактические свойства

Рельеф на топографических картах изображается в Балтийской системе высот горизонталями и условными знаками и дополняется числовыми отметками высот характерных точек местности, цифровыми характеристиками его отдельных деталей и указателями направлений скатов.

При изучении рельефа по карте вначале уясняют его тип, а затем определяют основные характеристики форм (абсолютные и относительные высоты, форму и крутизну скатов) и деталей рельефа.

Тип рельефа (равнинный, холмистый, горный) определяется по абсолютным высотам, относительным превышениям и преобладающей крутизне скатов. Для этого выявляют местоположение основных линий рельефа (тальвегов, водоразделов), устанавливают по подписям на карте наибольшие и наименьшие отметки высот и оценивают, глазомерно, преобладающую крутизну скатов.

Пересеченность рельефа определяют степенью его горизонтального расчленения. Пересеченность рельефа равнинно-холмистой местности оценивают по среднему расстоянию между лощинами (балками, речными долинами, оврагами и т. п.). Ориентировочно рельеф равнинно-холмистой местности можно считать сильнопересеченным при среднем расстоянии между лощинами менее 2 км и слабопересеченным -- при расстоянии более 7 км.

Формы рельефа -- отдельные элементы рельефа, имеющие определенный внешний вид; на картах изображаются горизонталями. К типовым формам рельефа относятся:

гора -- куполообразное или коническое возвышение с выраженным основанием--подошвой, небольшая гора называется холмом или высотой, а искусственный холм -- курганом,

котловина-- замкнутое со всех сторон понижение;

хребет -- вытянутое в одном направлении возвышение; линия, разделяющая противоположные скаты хребта, называется водоразделом, топографическим гребнем или просто гребнем,

лощина -- вытянутое углубление, понижающееся в одном направлении, перегибы скатов лощины называются бровками, а линия по дну, к которой направлены скаты, --тальвегом (водосливом);

седловина-- понижение между двумя возвышенностями, напоминающее по своей форме седло; в горах седловина, как правило, является местом перевала через горный хребет.

К разновидностям лощин относят долины (большие и широкие лощины со сравнительно пологими скатами), овраги (глубокие промоины с крутыми незадернованными скатами), балки (глубокие лощины с крутыми задернованными скатами, наиболее распространены в степной местности).

Детали рельефа естественного происхождения (обрывы, овраги, скалы, осыпи и т.п.) на картах изображают условными знаками коричневым цветом, а искусственного (насыпи, выемки, карьеры и т.п.) -- черным цветом. На картах показывают только те обрывы, насыпи, выемки, которые имеют длину более 3 мм в масштабе карты. На картах масштабов 1:25000 1:50000 эти детали рельефа показывают в том случае, если их высота более 1 м, а на картах масштабов 1:100000, 1:200000 и 1:500 000 -- более 2, 3 и 5 м соответственно. Рядом с условным знаком детали рельефа дают его характеристику. Числовые характеристики оврагов и промоин означают, числитёль -- ширину, знаменатель -- глубину в метрах; числовые характеристики насыпей, выемок, курганов и ям -- высоту над подошвой или глубину в метрах.

Горизонталь -- линия на карте, соединяющая точки рельефа с одинаковой высотой над уровнем моря. Различают следующие горизонтали:

основные (сплошные) -- соответствующие высоте сечения рельефа; изображаются на карте сплошной линией коричневого цвета;

утолщенные -- каждая пятая основная горизонталь; выделяются для удобства чтения рельефа; дополнительные полу горизонтали; изображаются прерывистой тонкой линией через 0,5 высоты сечения;

вспомогательные -- изображаются короткими прерывистыми тонкими линиями примерно через 0,25 высоты сечения рельефа.

Рельеф вечных снегов (фирновых полей) и ледников изображают горизонталями синего цвета.

Высота сечения рельефа -- расстояние между двумя смежными основными горизонталями по высоте. Высоту сечения рельефа подписывают на каждом листе карты под ее масштабом. Пример подписи: «Сплошные горизонтали проведены через 10 метров». На топографических картах СССР приняты высоты сечения, указанные в таблице №1.

Таблица №1
Масштаб карты	Высота сечения, м
	для равнинной и холмистой местности	для горной местности	для высокогорной местности
1:25 000 1:50 000 1:100000 1:200 000 1:500 000	5 10 20 20 50	5 10 20 40 100	10 20 40 80 100

На карте масштаба 1:1000000 высота сечения рельефа устанавливается в зависимости от высотного пояса: при абсолютной высоте до 400 м -- 50 м; от 400 до 1000 м -- 100 м; свыше 1000 м - 200 м.

Абсолютная высота -- высота точки местности над уровнем моря (в Украине -- над средним уровнем Балтийского моря);

Она определяется по горизонталям и подписям высот (отметкам). Абсолютные высоты подписывают на возвышенностях, контурных точках, горизонталях и урезах воды. В первом случае их называют высотами (выс. 143,8), во втором случае--отметками (отм. 96,4). Если точка расположена на горизонтали, то ее абсолютная высота равна высоте этой горизонтали (Нд = 140 м). Если точка расположена между горизонталями, то ее абсолютная высота равна высоте нижней горизонтали плюс превышение точки (определяется интерполированием) над этой горизонталью (Нв=110+5= 115 м).

Относительное превышение (относительная высота) -- превышение одной точки местности над другой; определяется по разности абсолютных высот точек или, по числу промежутков между горизонталями, умноженному на высоту сечения. Например, превышение точки А над точкой С(см. рис.48) равно 40м. (140-- -- 100 или 4Х10).

Командная высота -- возвышенность, с которой открывается наибольший обзор окружающей местности.

Скат -- наклонная поверхность форм рельефа. Основные элементы ската:

крутизна -- угол наклона ската в горизонтальной плоскости;

высота h -- превышение высшей точки ската над низшей;

заложение d -- проекция ската на горизонтальную плоскость (заложение, соответствующее высоте сечения на карте, называется заложением горизонталей);

перегиб ската -- линия резкого изменения крутизны ската от крутого к пологому и наоборот.

Направление ската на карте определяют:

по расположению водоемов (рек, озер) -- понижение в сторону водоема;

по указателям направления ската (бергштрихам) -- штрих направлен в сторону понижения;

по отметкам высот -- понижение в сторону меньшей отметки;

по подписи отметок горизонталей -- основание цифр в сторону понижения.

Формы скатов:

ровный -- горизонтали располагаются на равных расстояниях одна от другой;

волнистый -- расстояния между горизонталями учащаются и разреживаются в нескольких местах в зависимости от количества перегибов скатов;

вогнутый -- расстояния между . горизонталями вниз по скату увеличиваются; -

выпуклый -- расстояния между горизонталями вниз по скату уменьшаются.

По положению относительно своих войск и противника бывают передний скат, понижающийся в сторону противника, и обратный скат, понижающийся в сторону тыла своих войск.

Вопрос 2: Определение крутизны скатов

Крутизна ската определяется по шкале заложений или глазомерно. Для определения крутизны ската по шкале заложений необходимо отмерить циркулем, линейкой или полоской бумаги отрезок между двумя смежными основными или утолщенными горизонталями, приложить его к шкале и прочитать число градусов у основания шкалы. Крутизну ската между смежными утолщенными горизонталями определяют по шкале, соответствующей пятикратному сечению.

При глазомерном определении крутизны ската оценивают в миллиметрах заложение Д (промежуток между основными горизонталями) и определяют крутизну (в градусах) по формуле .

Этот способ применим при высоте сечения рельефа на картах масштаба 1:25 000 -- 5м; 1:50 000 -- 10 м; 1:100000--20 м; 1:200000 -- 40 м

Наиболее точно крутизну ската можно определить по формуле

,

где: h -- высота сечения рельефа, м;

d -- расстояние между двумя смежными горизонталями, м.

Мерой крутизны может также служить уклон i, выраженный в процентах (%) или в промилле (⁰/₀₀ -- тысячных долях) заложения.

Вычисления ведут в первом случае по формуле: - ;

а во втором случае по формуле: - ,

где h соответствует превышению на расстояние d.

Вопрос 3: Измерение расстояний по карте

Масштаб карты -- степень уменьшения линяй на карте относительно соответствующих им линий на местности (точнее их горизонтальных проложений). При измерении расстоянии по карте пользуются численным, линейным или поперечным масштабом.

Рис. 2. Численный и линейный масштабы, помещаемые на карте

Численный масштаб (рис. 2) -- масштаб карты, выраженный дробью, числитель которой - единица, а знаменатель -- число, показывающее, во сколько раз уменьшены на карте линии местности. Чем меньше знаменатель масштаба, тем крупнее масштаб карты. Ниже численного масштаба на картах указывается величина масштаба -- расстояние на местности (в метрах или километрах), соответствующее одному сантиметру карты (величина масштаба в метрах равна знаменателю численного масштаба без двух последних нулей).

При определении расстояния с помощью численного масштаба линия на карте измеряется линейкой, и полученный результат в сантиметрах умножается на величину масштаба.

Линейный масштаб -- графическое выражение численного масштаба, представляет собой шкалу, на которой деления соответствуют определенным расстояниям на местности. По линейному масштабу можно измерять или откладывать на карте расстояния с помощью циркуля-измерителя или линейки. На рис. 2 отложенное расстояние равно 1650 м

Вставить рисунок №3(12)!

Поперечный масштаб--график (обычно на металлической пластинке) для измерения и откладывания расстояний на карте с предельной графической точностью (0,1 мм)

Стандартный (нормальный) поперечный масштаб (рис.3) имеет большие деления, равные 2 см, малые деления (слева от нуля), равные 2 мм, и отрезки между вертикальной и наклонной линиями, равные по первой горизонтальной линии 0,2 мм, по второй-- 0,4 мм, по третьей--0,6 мм и т.д. С помощью стандартного поперечного масштаба можно измерять и откладывать расстояния на карте любого (метрического) масштаба Отсчет расстояния по поперечному масштабу состоит из суммы отсчета на основании графика и отсчета отрезка между нулевой вертикальной и наклонной линиями На рис 12 расстояние между точками А и В при масштабе карты 1 :50 000 равно 2750 м (2 км+700 м+50 м), а при масштабе 1:100000 -- 5500 м (4 км+1400 м+100 м).

Измерение расстояний циркулем-измерителем. При измерении расстояния по прямой линии иглы циркуля измерителя устанавливают на начальную и конечную точки, затем, не изменяя раствора циркуля измерителя, по линейному или поперечному масштабу отсчитывают расстояние. В том случае, когда раствор циркуля-измерителя превышает длину линейного или поперечного масштаба, целое число километров определяют по квадратам координатной сетки, а остаток -- обычным порядком по масштабу.

Ломаные линии удобно измерять путем последовательного наращивания раствора циркуля-измерителя прямолинейными отрезками, как показано на рис 13,а.

Расстояния по извилистым линиям измеряют последовательным отложением шага циркуля измерителя (рис 13,6). Величина шага зависит от степени извилистости линий, но, как правило, берется равной 1 см. Для исключения систематической ошибки длину шага циркуля измерителя, определенную по масштабу или линейке, следует проверять измерением линии километровой сетки длиной 6-8 см.



Измерение расстояний курвиметром. Вращением колесика стрелку курвиметра устанавливают на нулевое деление, а затем прокатывают колесико по измеряемой линии слева направо или Снизу вверх; полученный отсчет в сантиметрах умножают на величину масштаба данной карты.

Поправки в расстояния, измеренные по извилистым линиям (по дорогам). Длина (протяженность) маршрута, измеренная по карте, всегда несколько меньше ее действительной длины, так как на карте невозможно изобразить все извилины и повороты дорог. Кроме того, на карте измеряется не кривая линия, а хорды отдельных участков этой кривой. Увеличение протяженности маршрута за счет неровностей местности незначительное коэффициент увеличения при угле наклона 12° составляет 1,02.

В табл.2 приведены коэффициенты увеличения протяженности маршрута, измеренного по карте.

Таблица №2

Характер местности и дорог	Коэффициент для карт масштаба
	1:50000	1:100000	1:20000	1:500000
Местность равнинная, дороги прямолинейные	1,0	1.0	1,05	1,05
Местность холмистая, дороги извилистые	1,05	1.1	1,15	1.2
Местность горная, дороги сильноизвилистые	1,15	1.2	1,25	1.3

При коэффициенте 1,1 шаг (раствор) циркуля измерителя вместо 1 см берется равным 9 мм, а при коэффициенте 1.2 -- 8 мм.

Точность измерения расстояний по карте зависит от многих факторов: ошибки измерения, зависящей от используемого прибора и аккуратности работы с ним;

погрешностей карты, неизбежных при ее составлении и печатании, ошибки из-за помятости и деформации бумаги.

Средняя ошибка измерения прямолинейных отрезков с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба с учетом других факторов колеблется в пределах 0,5--1 мм в масштабе карты.

Средняя ошибка измерения протяженности маршрута по карте циркулем-измерителем или курвиметром зависит главным образом от извилистости дорог, по которым проходит маршрут, и составляет примерно 2% его протяженности при прямолинейных дорогах и 5%--при извилистых дорогах, типичных для горной местности.

Вопрос 4: Полярные и биполярные координаты. Определение дирекционных углов и азимутов

Полярные координаты - величины, определяющие положение точки на карте относительно исходной точки, принимаемой за полюс. Такими величинами являются угол положения, отсчитываемый от направления полярной оси, и расстояние (дальность) от полюса до определяемой точки (рис 22).

Полярной осью может служить направление на ориентир, линия меридиана (истинного или магнитного) или вертикальная линия координатной сетки. Углы положения от истинного меридиана, магнитного меридиана и вертикальной линии сетки называются соответственно истинными азимутами, магнитными азимутами и дирекционными углами (см п. 2.5) и отсчитываются по ходу часовой стрелки.

Полярные координаты широко применяются при ориентировании и целеуказании.

Биполярные координаты -- две линейные (рис 23,а) или угловые (рис. 23,6) величины, определяющие положение точки относительно двух исходных точек полюсов. Линейными величинами служат расстояния (дальности) от полюсов до определяемой точки. Угловыми величинами могут быть магнитные или истинные азимуты, дирекционные углы или углы, измеряемые от линии, соединяющей исходные точки.

Рис.23. Биполярные координаты: Рис.22 Полярные координаты.

а - дальности Д₁ и Д₂; б - углы А₁ и А₂

Дирекционный угол -- угол а (рис.24), измеряемой на карте по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (от 0-00 до 60-00) между северным направлением вертикальной линии координатной сетки и направлением на определяемый пункт.

Дирекционные углы измеряются по карте, а также определяются по измеренным на местности магнитным или истинным азимутам.

Истинный азимут -- угол А (рис. 24), измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (от 0-00 до 60-00) между северным направлением истинного (географического) меридиана и направлением на определяемый пункт. Значения истинного азимута и дирекционного угла отличаются одно от другого на величину сближения меридианов.

Сближение меридианов -- угол (рис. 24) между северным направлением истинного меридиана данной точки и вертикальной линией координатной сетки. Сближение меридианов отсчитывается от северного направления истинного меридиана до северного направления вертикальной линии сетки. Для точек, расположенных восточнее среднего меридиана зоны, величина сближения положительная, а для точек, расположенных западнее, -- отрицательная.

Величина сближения меридианов на осевом меридиане зоны равна нулю и возрастает с удалением от среднего меридиана зоны и от экватора; ее максимальное значение не превышает 3°.

Сближение меридианов, указываемое на топографических картах, относится к средней (центральной) точке листа; величина ее в пределах листа карты масштаба 1:100000 на средних широтах у западной или восточной рамки может отличаться на 10--15' от значения, подписанного на карте.

Магнитный азимут -- угол Aм, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (от 0-00 до 60-00) между северным направлением магнитного меридиана (направлением установившейся магнитной стрелки компаса или буссоли) и направлением на определяемый пункт.

Магнитные азимуты измеряются на местности компасом или буссолью, а также определяются по измеренным на карте дирекционным углам.

Обратный азимут -- азимут (истинный, магнитный) направления, противоположного определяемому (прямому); он отличается от прямого на 180, и его можно отсчитать по компасу против указателя у прорези.

Магнитное склонение (склонение магнитной стрелки) -- угол между истинным (географическим) и магнитным меридианами. Магнитное склонение на восток считается восточным (положительным), а на запад - западным (отрицательным).

Величина магнитного склонения подвержена суточным годовым и вековым колебаниям, а также временным возмущениям под действием магнитных бурь. Величина магнитного склонения и его годовые изменения указаны на каждом листе топографической карты. Суточное колебание магнитного склонения достигает 0-04 и при точных измерениях магнитного азимута учитывается по графику поправок, составленному в зависимости от времени суток.

Рис. 25. Данные о склонении магнитной стрелки и сближении меридианов, помещаемых на картах.

На картах масштабов 1:500000 и 1:1000000 показываются районы магнитных аномалий, и в каждом из них подписывается значение амплитуды колебания магнитного склонения.

Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту и обратно производится различными способами. Необходимые данные для этого имеются на каждом листе карты масштабов 1:25000--1:200000 в специальной текстовой справке и графической схеме, помещаемых на полях листа в левом нижнем углу (рис. 25).

Переход через поправку направления. В текстовой справке, помещаемой на картах, указываются величина (в градусах, и делениях угломера) и знак поправки для перехода от дирекционного угла к магнитному азимуту. Например, в справке, приведенной на рис. 25, указано: «Поправка в дирекционный угол при переходе к магнитному азимуту плюс (0-16). Значит, если дирекционный угол направления равен 18-00, магнитный азимут будет 18-16.

При обратном переходе, т. е. при определении дирекционного угла по магнитному азимуту, знак поправки изменяют на обратный, и она вводится в магнитный азимут. Например, если магнитный азимут равен 40-00, то дирекционный угол этого направления для данной карты будет 9-84 (10-00--0-16).

Переход по графической схеме. На схеме показывают направление на объект и, сообразуясь с положением вертикальной линии координатной сетки и линии магнитного меридиана, увеличивают или уменьшают исходный угол на поправку, указанную на схеме в скобках.

Примеры (рис. 26):

1. Дирекционный угол =12-60;магнитный азимутравен 10-53 (12-60 - 2-07). 2. Магнитный азимут А_м =153°; дирекционный угол равен 165°25'(153°+2°1р'4-10°15').

Переход по формуле. Зависимость между дирекционным углом и магнитным азимутом одного и того же направления выражается формулами:

А_м=

= А_м +-

где -- склонение магнитной стрелки;

-- сближение меридианов.

Переход от дирекционного угла к Магнитному азимуту и обратно по приведенным формулам применяется главным образом тогда, когда приходится учитывать годовое изменение магнитного склонения.

Переход с учетом годового изменения магнитного склонения. Вначале определяют склонение магнитной стрелки на данное время. Для этого годовое изменение склонения магнитной стрелки умножают на число лет, прошедшее после создания карты, и полученную величину алгебраически суммируют с величиной склонения магнитной стрелки, указанной на карте. Затем переходят от дирекционного угла к магнитному азимуту или обратно по формуле.

Пример. Дирекционный угол направления равен 12030'.

Определить магнитный азимут этого направления на 1980 г. (исходные данные см. на рис. 25).

1. Изменение склонения магнитной стрелки за 15 лет (с 1965 по 1980 г) Д - 5,2' Х 15-б.1°1Ч'

2. Величина склонения магнитной стрелки на 1980 г. =5,2' x1°18'=-152'.

3. Переход от дирекционного угла к магнитному азимуту производят по формуле А_м=.

откуда А_м=12030' - (-152') + (-212') = 12010'.

Измерение дирекционных углов по карте.

Транспортиром. Карандашом прочерчивают линию через главные точки условных знаков исходного пункта и ориентира. Длина прочерченной линии от точки ее пересечения с вертикальной линией координатной сетки должна быть больше радиуса транспортира. Затем совмещают центр транспортира с точкой пересечения и поворачивают его, сообразуясь с величиной угла. Отсчет против прочерченной» линии при положении транспортира, указанном на рис. 27,а, будет соответствовать величине дирекционного угла, а при положении транспортира, указанном на рис 27,б, к полученному отсчету необходимо прибавить 180°.

Средняя ошибка измерения угла транспортиром, имеющимся на офицерской линейке, 0,5°(0-08).

Артиллерийским кругом. Центр круга совмещают с исходным пунктом (главной точкой условного знака), и круг устанавливают так, чтобы его диаметр 0-30 был параллелен вертикальным линиям координатной сетки, а нуль направлен на север. Затем масштабную Линейку совмещают с главной точкой условного знака ориентира и на пересечении ребра линейки со шкалой круга считывают величину угла. Отсчеты читают по красным (внутренним) надписям шкалы, возрастающим по ходу часовой стрелки.

Артиллерийским кругом можно измерить дирекционный угол и без масштабной линейки (рис.28). В этом случае предварительно прочерчивают на карте линию через главные точки условных знаков исходного пункта и ориентира. Затем артиллерийский круг устанавливают, как указано выше, и против прочерченной линии считывают по шкале круга величину дирекционного угла.

При измерении дирекционного угла артиллерийским кругом средняя ошибка составляет 0-03 (10').

Хордоугломером (рис. 29). Через главные точки условных знаков исходного пункта и ориентира проводят на карте тонкую прямую линию длиной не менее 15 см. Из точки пересечения этой линии с вертикальной линией сетки карты циркулем делают засечки на линиях, образующих острый угол, радиусом, равным расстоянию на хордоугломере от 0 до 10 больших делений.

Затем измеряют хорду--расстояние между отметками отложенных радиусов. Для этого левую иглу циркуля-измерителя, раствор которого равен хорде, передвигают по крайней левой вертикальной линии шкалы хордоугломера до тех пор, пока правая игла не совпадет с каким-либо пересечением наклонной и горизонтальной линий. При этом правую иглу необходимо передвигать строго на одном уровне с левой. В таком положении циркуля производят отсчет против его правой иглы. Если дирекционный угол меньше 15-00 (90°), по верхней шкале отсчитывают большие и. десятки малых, делений, а по левой шкале с ценой делений 0-01 уточняют величину угла. На рис. 29 хорде АВ соответствует угол 5-48. Если дирекционный угол больше 15-00, то отсчет больших и десятков малых делений берут по нижней шкале, а уточняющий отсчет-- по правой шкале Дирекционный угол с исходного пункта на ориентир (башню), отмеченный на рис. 29, равен 26-84. Средняя ошибка измерения дирекционного угла Хордоугломером составляет 0-01--*0-02.

Построение на карте направлений. Направления на карте проводятся по дирекционным углам. Если направление задано магнитным азимутом, его значение предварительно переводят в дирекционный угол одним из способов, указанных в п.25.

Для нанесения на карту направления через главную точку условного знака исходного пункта проводят линию, параллельную вертикальной линии координатной сетки. К ней прикладывают транспортир, как показано на рис 27. Против соответствующего деления шкалы транспортира делают отметку на карте и затем, сняв транспортир, соединяют ее прямой с исходной точкой. Эта линия и будет соответствовать заданному направлению

Артиллерийским кругом наносят на карту направления по дирекционным углам в делениях угломера. Центр круга совмещают с исходной точкой, и круг устанавливают диаметром 0-30 параллельно вертикальным линиям сетки нулевым делением на север. По шкале с оцифровкой, возрастающей по ходу часовой стрелки, против необходимого штриха делают отметку на карте Прямая, проведенная через исходную точку и данную отметку, будет искомым направлением

Направление ветра по данным метеосводки строят на карте обычными приемами, но стрелку показывают в противоположном направлении, так как в метеосводке дается азимут направления, откуда ветер дует.

Размещено на Allbest.ru

...