Топографічні карти

Геометрична сутність картографічного зображення поверхні Землі на картах і планах. Класифікація і характеристика топографічних і спеціальних карт, що застосовуються у військовій артилерії. Властивості місцевості та її використання підрозділами у бою.

Рубрика Военное дело и гражданская оборона
Вид методичка
Язык украинский
Дата добавления 28.10.2014
Размер файла 25,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

10 Первинні дані аерозйомок і похідні матеріали з них на смуги трас шириною до 5 км і шляхи огляду для скануючої, телевізійної та радіолокаційної апаратури шириною до 20 км зі спроможністю розв'язання на місцевості більше ніж 10 м, незалежно від масштабів зйомок і довжин смуг, розміщені за межами міст, селищ міського типу, особливо важливих, особливо режимних промислових і військових об'єктів, якщо на них не нанесена прямокутна сітка в системі координат 1942 року і не зазначені географічні і прямокутні координати кутів рамок трапецій.

11 Початкова, проміжна і кінцева топографо-геодезична інформація у вигляді магнітних стрічок і дисків, роздрукувань та інших носіїв інформації з координатами вихідних геодезичних пунктів і географічних об'єктів, перелічених у пункті 5. Результати обробки на електронних обчислювальних машинах планів геодезичних мереж і цифрових моделей місцевості з урахуванням обмежень за площею, встановлених пунктами 4 і 6.

12 Відомості про наявність топографічних карт у складі топографічних карт центрального підпорядкування, а також в об'єднанні і з'єднанні.

13 Відомості про порядок кодування топографічних і спеціальних карт.

14 Відомості про місцезнаходження топографічних карт і каталогів координат геодезичних пунктів (за полк, окремий батальйон (дивізіон), корабель 1-3-го рангів).

15 Відомості про номенклатуру, кількість та терміни постачання військово-топографічної наземної спеціальної апаратури (за полк, окремий батальйон (дивізіон).

16 Відомості про матеріально-технічні засоби за номенклатурою навігації та океанографії.

17 Відомості, що розкривають організацію та стан навігаційно-гідрографічного забезпечення (за полк, окремий батальйон (дивізіон), корабель 1-3-го рангів).

18 Відомості про способи та методи застосування засобів навігаційного обладнання під час забезпечення бойових дій (за полк, окремий батальйон (дивізіон), корабель 1-3-го рангів).

19 Відомості про геодезичне та картографічне забезпечення бойових дій, бойової служби, військових навчань, маневрів (за вид Збройних Сил, оперативне командування, корпус).

1.2 Масштаби топографічних карт. Визначення і відкладення відстаней на карті

1.2.1 Масштаби топографічних карт. Числовий, лінійний масштаби. Величини масштабу. Визначення відстаней на карті з використанням лінійного і числового масштабів

Всі топографічні карти, за винятком карт масштабу 1 : 1 000 000, складають у єдиній рівнокутній проекції - окремо за 6-градусними зонами. Це дозволяє кожну таку зону рівневої поверхні розгортати у площину, тобто відображати на карті, практично без помітних викривлень, які викликані кривизною Землі. Тому таку карту можна використовувати під час вимірювань як план, що зберігає геометричну подібність всіх окреслень місцевості.

Числовий масштаб. Ступінь зменшення ліній на карті відносно горизонтальних проекцій відповідних їм ліній на місцевості називається масштабом карти(плану). Інакше кажучи, під масштабом розуміють відношення довжини лінії на карті до довжини горизонтального положення відповідно до лінії на місцевості.

Цей числовий вираз називають числовим масштабом і подають у вигляді відношення одиниці до числа, яке показує, у скільки разів зменшена довжина ліній на місцевості під час зображення їх на карті. (Числовий масштаб - це масштаб карти, у вигляді дробу, чисельник якої одиниця, а знаменник - число, що показує, у скільки разів зменшені на карті горизонтальні положення ліній місцевості.) Наприклад, масштаб 1 : 50 000 показує, що всі лінійні розміри на карті зменшені у 50 000 разів, тобто 1 см карти на місцевості відповідає 500 м, або 0,5 км.

Відстань на місцевості у метрах або кілометрах, яка відповідає 1 см карти, називається величиною масштабу. У наведеному прикладі величина масштабу буде 500 м, або 0,5 км.

Дійсно, чим менше знаменник числового масштабу, тим зображення на карті більш великі, і навпаки; тому більш великим називається той масштаб, у якого знаменник менше.

Числовий масштаб - величина безрозмірна, яка не залежить від системи лінійних мір, тому якщо відомий числовий масштаб карти, то вимірювати відстані за нею можна у будь-яких лінійних одиницях. Наприклад, якщо на англійській карті масштабу 1 : 63 360, що складена за англійською мірою довжини (63 360 дюймів = 1 англійська миля), виміряти відрізок в 1 см, то йому на місцевості буде відповідати 633, 6 м; якщо ж на карті виміряти відрізок у 1 дюйм, то на місцевості це буде становити 63 360 дюймів, або 1 англійську милю. (Англійська миля дорівнює 1760 ярдів; 1 ярд = 3 фути; 1 фут = 12 дюймів, 1 дюйм = 2,54 см. 1 миля дорівнює 1, 609 км.)

Під час користування числовим масштабом відстань на карті вимірюють у сантиметрах за допомогою лінійки з сантиметровими позначками. Отримане число сантиметрів умножають на величину масштабу. Наприклад, на карті масштабу 1 : 50 000 виміряли 3,8 см; на місцевості це буде відповідати Д = 3,8 0,5 = 1,9 км. Якщо ж відстань Д виміряна на місцевості та її потрібно відкласти на карті, то її треба розділити на величину масштабу карти. Наприклад, якщо Д=1350 м, то на карті масштабу 1 : 25 000 необхідно відкласти відрізок d = 1350 : 250 = 5,4 см.

Лінійний масштаб являє собою графічне вираження числового масштабу. Найпростіше вимірювати відстань на карті за допомогою лінійного масштабу. Оформлення лінійних і числових масштабів на топографічних картах показано на рис.1.14.

Рисунок 1.14 - Оформлення лінійних і числових масштабів на топографічних картах

Вимірювання за лінійним масштабом проводяться за допомогою циркуля, як показано на рис.1.15.

Рисунок 1.15 - Вимірювання відстаней за лінійним масштабом за допомогою циркуля

Циркуль під час вимірювань за лінійним масштабом слід тримати правою рукою, нахиляючи його трохи від себе так, щоб добре було бачити одночасно обидва вістря ніжок. Необхідний розхил циркуля встановлюється легким натисканням середнього та вказівного пальців на ліву ніжку ( рис.1.15).

1.2.2 Поперечний масштаб. Визначення відстаней із використанням поперечного масштабу

Поперечний масштаб - це спеціальний графік, виконаний за допомогою гравіювання на металічній пластині, рис.1.16. Побудова його основана на пропорційності відрізків паралельних ліній, що пересікають боки кута.

Стандартний (нормальний) поперечний масштаб має великі ділення, що дорівнюють 2 см, і малі ділення (зліва на графіку), що дорівнюють 2 мм. Крім того, на графіку є відрізки між вертикальною і похилою лініями, що дорівнюють на першій нижній горизонтальній лінії 0,2 мм, на другій - 0,4 мм, на третій - 0,6 мм і т.д. За допомогою поперечного масштабу можна вимірювати і відкладати відстані на картах будь-якого масштабу.

Рисунок 1.16 - Поперечний масштаб: відлік за масштабом 2,36 см

Точність вимірювання відстаней по карті. Точність вимірювання і відкладання відрізків на карті обмежена відомою межею, яка дорівнює 0,1 мм і називається крайньою граничною точністю. Відстань на місцевості, яка відповідає 0,1 мм на карті, називається крайньою точністю масштабу карти; це та максимальна точність, яка теоретично можлива під час вимірювання і відкладення відстаней на даній карті або плані.

Однак помилки вимірювань відстаней по карті залежать не тільки від точності вимірювань і масштабу карти, але і від ряду інших причин: від похибок самої карти, деформації паперу і т. п. Практично встановлено, що фактична точність вимірювання прямих ліній на карті коливається в межах 0,5-1 мм, що у масштабі карти відповідає на місцевості величинам, які наведені у табл.1.4.

Необхідно також враховувати, що відстані, які визначаються по карті, завжди отримують менші, ніж у дійсності. Однією з причин цього є те, що на карті вимірюються горизонтальні проекції, у той самий час як відповідні ним лінії на місцевості звичайно похилі, тобто довші своїх горизонтальних проекції, рис.1.17.

Таблиця 1.4 - Точність вимірювання відстаней

Масштаб карти

Точність вимірювання відстаней, м

Крайня графічна помилка, м

1 : 25 000

13 - 25

2,5

1 : 50 000

25 - 50

5

1 : 100 000

50 - 100

10

1 : 200 000

100 - 200

20

1 : 500 000

250 - 500

50

1 : 1 000 000

500 - 1 000

100

Рисунок 1.17 - Проекція довжини нахилу на площину (карту)

Ці різниці у довжині залежно від нахилу ліній до горизонту показані у табл. 1.5.

Таблиця 1.5 - Поправки до довжини лінії, що вимірюється

Кут нахилу

Довжина, м, горизонтальної проекції лінії, яка дорівнює 100 м

Поправки, %, до довжини лінії, що вимірюється

Під час переходу від довжини лінії на місцевості до її горизонтальної проекції на карті

Під час переходу від горизонтального на карті до довжини відповідної лінії на місцевості

00

100

0

0

100

98

- 2

+ 2

250

97

- 3

+ 4

200

94

- 6

+ 6

250

91

- 9

+ 10

300

87

- 13

+ 16

350

82

- 18

+ 22

400

77

- 23

+ 30

Як бачимо з таблиці, на рівнинній місцевості відстані, що виміряні по карті, мало відрізняються від дійсних. На картах гірської місцевості точність вимірювання відстаней значно знижується, а іноді, під час більш точних розрахунків, у виміряні на карті відстані доводиться вводити поправки за нахил ліній, рис.1.18.

Наприклад, по карті була виміряна відстань 3 000 м і нахил лінії 200, використовуючи таблицю 1.5, дійсна відстань на місцевості буде дорівнювати Д = 3000 + 30 6 = 3180 м.

Рисунок 1.18 - Відстань між точками на гірській місцевості (Д), більша проекції цієї відстані на площині(Д1)

Зменшеними будуть також відстані, що вимірюються по карті під час визначення довжини хвилястих доріг і стежок, особливо у горах і на сильно пересіченій пагорбкуватій місцевості. Це відбувається тому, що такі лінії у дійсності звичайно більш хвилясті, і як наслідок, довші, ніж показано на карті. Дослідним шляхом встановлено, що в результаті вимірювань таких ліній по карті слід вводити, залежно від характеру місцевості і масштабу карти, поправки, які подані у табл.1.6.

Таблиця 1.6 - Поправки до довжини лінії, що вимірюється

Характер місцевості

Поправки, %, до довжини лінії, що вимірюється

1 : 200 000

1 : 100 000

1 : 50 000

Гірська місцевість

+ 25

+ 20

+ 15

Пагорбкувата

+ 15

+ 10

+ 5

1.2.3 Способи вимірювання на топографічних картах прямих, кривих і ламаних ліній. Визначення і відкладення відстаней по карті різними способами

Топографічна карта і план можуть використовуватися під час визначення відстаней між окремими місцевими предметами і об'єктами, якщо відоме їх місцеположення на карті. Вимірювати відстані по карті є необхідним під час вирішення різних бойових завдань, наприклад, під час визначення відстаней до виявлених спостереженням цілей і об'єктів у розташуванні противника або під час визначення довжини маршруту, розмірів лісу або болота, під час підготовки даних для пересування за азимутами і т.п. По карті за планом можна визначити ширину великої ріки, озера, відстані між об'єктами у населеному пункті, що не завжди можливо виконати шляхом безпосереднього вимірювання на самій місцевості.

Карта і план є майже єдиним засобом під час визначення у бойових умовах відстаней між окремими об'єктами і місцевими предметами, розташованими на території, що зайнята противником.

Визначення відстаней по карті полягає в тому, що спочатку вимірюють довжину відрізків (ліній) по карті, а потім, користуючись масштабом карти, визначають, якій відстані вони відповідають на місцевості.

Для того щоб визначити на карті відстань між будь-якими місцевими предметами з використанням числового масштабу, потрібно виміряти на карті лінійкою або циркулем відстань між цими предметами у сантиметрах і помножити отримане число на величину масштабу.

Простіше, без будь-яких розрахунків, відстань по карті можна визначити, використовуючи лінійний масштаб. Для цього достатньо відкласти циркулем або лінійкою з міліметровими позначками відстань між заданими точками на карті і, приклавши циркуль (лінійку) з цією відстанню до лінійного масштабу, прочитати за надписами, величину в метрах або кілометрах, що відповідає відстані на місцевості, рис.1.15.

За відсутності циркуля його може замінити масштабна лінійка або ж смужка паперу, на якій рисками відмічається відтань, що виміряна по карті, або відстань, що відкладається на ній за масштабом. У цьому випадку смужка паперу прикладається до карти так, щоб її рівний край торкався точок, між якими потрібно визначити відстань. Після цього гострим олівцем проти цих точок роблять позначки у вигляді тонких рисок на краю смужки. Приклавши відмічений рисками відрізок на смужці паперу до лінійного масштабу, проводять відлік відстані. На рис.1.19 показано визначення відстані по карті за допомогою смужки паперу; в даному випадку відстань між точкою а (окреме дерево) і точкою б (курган) на місцевості дорівнює 925 м.

Рисунок 1.19 - Визначення відстаней на карті за допомогою смужки паперу

Приблизну відстань по карті можна визначати за допомогою деяких предметів (сірника, олівця і т. п.). Для цього потрібно попередньо визначити за масштабом карти, якій відстані на місцевості відповідає довжина цього предмета.

Вимірювання довгих ліній, які не поміщаються на лінійному масштабі карти, проводиться частинами. Для цього беруть за масштабом розхил циркуля, що відповідає будь-якому цілому числу кілометрів або метрів, і таким „кроком” проходять по карті довжину, що вимірюється, враховуючи кількість перестановок ніжок. Найбільш доцільний порядок перестановки ніжок показано на рис.1.20, де AF - лінія, що вимірюється, А, В і т.д. - місця постановки ніжок. Стрілками показано напрямок переміщення ніжок.

Рисунок 1.20 - Вимірювання циркулем довгих ліній

Для вимірювання хвилястої лінії крок циркуля береться меншим (наприклад, 0,5 см або 1 см) відповідно до довжини відрізків лінії, рис.1.21.

Але найзручніше вимірювання проводити таким чином, рис.1.22. Так, наприклад, необхідно виміряти по карті відстань по лінії ABCDEF. Встановивши розхил циркуля по першому відрізку лінії, тобто АВ, переставляємо задню ніжку у точку А1, (на продовженні наступного по ходу вимірювання ланцюжка ВС). Залишивши її тепер на місці, тобто у точці А1, збільшимо розхил циркуля переміщенням його передньої ніжки у точку С. Потім, не змінюючи положення передньої ніжки, задню з точки А1 переставляємо у точку А2 (на продовженні третього ланцюжка СD). Після цього передню ніжку переміщуємо далі у точку D і т.д., поки не пройдемо таким чином всю лінію. На виході отримаємо відрізок А4F, що дорівнює лінії на карті, який необхідно знайти. Залишається, не змінюючи отриманого розхилу циркуля перенести його на лінійний масштаб або міліметрову лінійку і визначити відстань, як було вказано раніше.

Рисунок 1.21 - Вимірювання відстаней по хвилястій лінії

Рисунок 1.22 - Вимірювання циркулем ламаних ліній

Курвіметр. Для визначення відстаней на карті дуже зручний, особливо під час вимірювання довгих кривих і хвилястих ліній, спеціальний прилад, який називається курвіметром, рис.1.23.

Внизу приладу є маленьке колесо, яке з'єднане системою передач зі стрілкою. Під час переміщення колеса по карті вздовж лінії, що вимірюється, стрілка пересувається за циферблатом і показує шлях, який пройшло колесо.

Поділки на шкалі циферблата бувають різні: на одних курвіметрах вони показують шлях, який пройшло колесо, в см, на інших - безпосередню відстань на місцевості залежно від масштабу карти. Так, на рис.1.23 показаний курвіметр з трьома шкалами, з яких кожна відповідає визначеному масштабу карти (1 : 25 000, 1 : 50 000 і 1 : 100 000).

Рисунок 1.23 - Курвіметри (ліворуч - відлік у кілометрах, праворуч - відлік у см)

Для вимірювання відстані потрібно попередньо обертанням колеса установити стрілку курвіметра на початкове (нульове) значення шкали, а потім провести його вдовж всієї лінії, що вимірюється, спостерігаючи, щоб показники стрілки збільшувалися. Якщо курвіметр дає показання у сантиметрах, то відповідні відстані на місцевості отримують шляхом множення показників приладу на величину масштабу карти.

На рис.1.23 (лівий), стрілка курвіметра показує за шкалою для масштабу 1 : 25 000 - 4,2 км, для масштабу 1 : 50 000 - 8,5 км і для масштабу 1 : 100 000 - 17 км.

Перед застосуванням курвіметр слід перевірити, виміривши будь-яку лінію, довжина якої відома. Похибка у вимірюванні лінії довжиною 50 см курвіметром становить не більше 0,25 см.

Виміряна по карті довжина маршруту завжди буде коротша дійсної, оскільки під час складання карт, особливо дрібномасштабних, дороги спрямляють. У пагорбкуватій і гірській місцевості, крім того, є значна різниця між горизонтальною проекцією маршруту і його дійсною довжиною внаслідок підйомів і спусків. За цих причин у виміряну по карті довжину маршруту необхідно вводити поправку. Поправочні коефіцієнти (табл.1.7) для різних типів місцевості і масштабів карт неоднакові. Із таблиці бачимо, що у пагорбкуватій і гірській місцевості різниця між виміряною по карті і дійсною довжиною маршруту значна. Наприклад, виміряна по карті масштабу 1 : 100 000 гірського району довжина маршруту дорівнює 150 км, а дійсна його довжина буде 150 1,20 = 180 км.

Поправку до довжини маршруту можна вводити безпосередньо під час його вимірювання по карті циркулем-вимірювачем, встановивши „крок” циркуля-вимірювача з урахуванням величини поправочного коефіцієнта.

Таблиця 1.7 - Поправочний коефіцієнт для карт різного масштабу

Місцевість

Поправочний коефіцієнт для карт масштабу

1 : 50 000

1 : 100 000

1 : 200 000

1 : 500 000

Рівнинна

1,0

1,0

1,05

1,05

Пагорбкувата

1,05

1,10

1,15

1,20

Гірська

1,15

1,20

1,25

1,30

Визначення відстаней за координатами, знятими з карти. Прямолінійні відстані великої довжини в одній координатній зоні можуть бути розраховані за формулою:

, (1.1)

де S - відстань на місцевості між точками, м;

х1, у1 - координати першої точки;

х2, у2 - координати другої точки.

Цей спосіб визначення відстаней використовується під час підготовки даних для стрільби артилерії та в інших випадках.

Визначення і відкладення відстаней по карті різними способами

По карті можна не тільки вимірювати, але і відкладати в потрібному напрямку задані відстані. Наприклад, потрібно нанести на карту місце розташування цілі за відомими напрямком і відстанню.

Порядок роботи в цьому випадку такий: спочатку за масштабом визначають довжину відрізка на карті, який відповідає заданій відстані на місцевості, а потім цей відрізок відкладають на карті у потрібному напрямку.

Визначення довжини відрізка за масштабом і відкладання його по карті проводиться за допомогою циркуля, лінійки або смужки паперу.

Припустимо, що спостерігач (рис.1.24), перебуваючи на спостережному пункті (СП) (окремий камінь), виявив у напрямку на орієнтир 2 (окреме дерево) кулемет противника і визначив, що відстань до нього дорівнює 550 м.

Потрібно нанести виявлену ціль на карту масштабу 1 : 10 000. Знайшовши на карті місцеположення СП і орієнтиру 2, спостерігач проводить пряму лінію, яка з'єднує СП - Ор.2, і отримує напрямок, на якому знаходиться ціль. За лінійним масштабом встановлюють розхил циркуля, що дорівнює 550 м у масштабі карти, і відкладають його на карті у напрямку від СП на Ор.2. Отримана на прямій точка Ц і буде місцем розташування кулемета на карті.

Рисунок 1.24 - Відкладання на карті відстані у заданому напрямку

1.3 Зображення рельєфу і місцевих предметів на топографічних картах

1.3.1 Суть зображення рельєфу місцевості на картах горизонталями. Зображення типових форм рельєфу горизонталями та умовними знаками

Суть зображення рельєфу місцевості на картах горизонталями

Характер місцевості визначається формою, розмірами і розташуванням у просторі нерівностей земної поверхні, а також кількісним і якісним складом об'єктів, що розміщені на ній.

Сукупність нерівностей земної поверхні називається рельєфом місцевості, а вся решта розташованих на ній об'єктів як природного походження, так і створених людиною, - місцевими предметами. Всі ці об'єкти місцевості - рельєф і місцеві предмети прийнято називати топографічними елементами.

Як відомо, рельєф місцевості суттєво впливає на бойові дії військ. Не менш важливу роль він відіграє і під час вирішення господарських завдань. Тому на топографічних картах, крім місцевих предметів, зображуються також і нерівності земної поверхні, без чого неможливо всебічно вивчити характер місцевості і провести по карті необхідні розрахунки.

Зображення рельєфу на картах повинно не тільки передати загальний характер рельєфу і місцеположення його окремих форм, але і дати можливість визначити з достатньою точністю взаємне перевищення точок місцевості і крутизну схилів.

Для зображення рельєфу на картах і планах відомо кілька способів.

Одним з перших способів зображення рельєфу, який широко використовувався у минулому, був перспективний (або картинний) спосіб, за якого гори, хребти і решта пагорбів відображалися у вигляді рисунків або перспективних знаків. Окремі гори відображалися ізольованими конусоподібними фігурами, що нагадують собою пагорби, а гірські хребти - групою (ланцюжком) таких фігур.

Перспективний (картинний) спосіб зображення рельєфу широко застосовувався до середини XVIII століття, але він не дозволяв визначати по карті крутизну схилів і виражати всі характерні деталі рельєфу, особливо на рівнинній місцевості.

У кінці XVIII на початку XIX століття під час складання карт став використовуватися спосіб зображення рельєфу штрихами, який прийшов на зміну перспективному способу, рис.1.25 а. Сутність способу зображення рельєфу штрихами полягала в тому, що схили пагорбів показують на картах рисками (штрихами) різної товщини: чим крутіше схил, тим більше товщина штриха. Між товщиною штриха і крутизною схилу встановлювалася визначена залежність, завдяки чому на карті наочно вимальовувалися форми рельєфу, і можна було встановити характер схилів (крутий або похилий).

Велика заслуга у науковій розробці способу зображення рельєфу штрихами і практичному його застосуванні в умовах Росії належить професору Воєнної академії А.П. Болотову (1803 - 1853 рр.), а також офіцерам Корпусу воєнних топографів, які у 60-х роках XIX століття значно удосконалили цей спосіб. Однак способу зображення рельєфу штрихами притаманні і суттєві недоліки: він досить трудомісткий, закриває інші умовні позначки, не дає можливості точно визначити відносне перевищення точок місцевості, не дозволяє зобразити в деталях всі незначні складки місцевості у рівнинних районах. Вже на кінець XIX століття збільшення вимог до змісту карт обумовили необхідність більш точного зображення рельєфу на картах, в результаті чого був розроблений спосіб зображення рельєфу горизонталями, який поступово замінив штрихи і отримав загальне визнання. Цей спосіб зображає рельєф тонкими кривими лініями, що з'єднують точки, які знаходяться на однаковій висоті над рівнем моря ( рис.1.26).

Рисунок 1.25 - Зображення рельєфу різними способами: а - штрихами (1 - вершини, 2 - хребти, 3 - лощини, 4 - сідловини); б - горизонталями; в - горизонталями з відмивкою; г - гіпсометричними шарами з горизонталями

Рисунок 1.26 - Зображення рельєфу місцевості горизонталями

Цим самим давалася можливість визначати по карті висоти точок і їх взаємне перевищення і виміряти крутизну схилів.

Розвиток і впровадження способу зображення рельєфу горизонталями стало можливим зі створенням інструментів і приладів, які дозволяли швидко і достатньо точно визначати на місцевості взаємне перевищення точок під час зйомок.

Російські топографи вміло застосовували під час складання карт спосіб зображення рельєфу горизонталями. На кінець XIX століття він був прийнятий для топографічних карт великого масштабу. Це було велике досягнення вітчизняної науки, оскільки у європейських країнах під час складання карт продовжували ще зображувати рельєф штрихами. У наш час спосіб зображення рельєфу горизонталями застосовується на всіх топографічних картах колишнього СРСР, України та інших держав.

З метою підвищення наочності і читання рельєфу на картах застосовуються ще й інші способи зображення рельєфу, до яких відносять спосіб зображення рельєфу відмивкою і гіпсометричний спосіб, рис.1.25 в,г. Ці способи звичайно використовуються на топографічних картах дрібного масштабу. Сутність їх полягає в тому, що у сполученні з горизонталями проводиться або затінення схилів сірою або коричневою фарбою (чим крутіше, тим темніше), або зафарбування висотних шарів кольорами різних тонів. Перший спосіб називається способом відмивки, другий - гіпсометричним способом.

Розглянемо більш детальніше спосіб зображення рельєфу горизонталями, який є на даний час основним і застосовується на топографічних планах і картах.

Сутність способу зображення рельєфу горизонталями, як вже зазначалося вище, полягає в тому, що всі нерівності місцевості відображаються кривими замкненими лініями, що з'єднують точки цих нерівностей, які мають однакову висоту над рівнем моря. Ці лінії проводять через визначені проміжки по висоті, наприклад, через 5, 10 або 20 м. Таку умовну лінію можна уявити собі на місцевості як шлях руху пішохода, який йде без спуску і підйому по горі або лощині на визначеній висоті над рівнем моря.

Для того щоб усвідомити сутність зображення рельєфу горизонталями, уявимо собі модель гори, рис.1.27, яка перерізана горизонтальними площинами, розміщеними одна над одною на рівних відстанях по висоті. Обводячи олівцем на папері основу гори і всі сліди перерізу її горизонтальними площинами, отримаємо ряд кривих замкнутих ліній, що з'єднують точки з однаковою висотою над основою гори. Ці лінії називаються горизонталями. На топографічних картах горизонталі друкуються коричневою фарбою.

Рисунок 1.27 - Сутність зображення рельєфу горизонталями

Для визначення напрямку підвищення або пониження місцевості на деяких горизонталях, перпендикулярно до них, ставлять короткі риски - показники напрямку схилу. Вони завжди спрямовані у бік пониження схилу, рис.1.28.

Зображення типових форм рельєфу горизонталями та умовними знаками

Гора зображується замкненими горизонталями, а показники напрямку схилів розміщені зі зовнішнього боку горизонталей. Котловина зображується такими ж замкненими горизонталями, але показники напрямку схилу обернені всередину, рис.1.28.

Хребет і лощина зображуються горизонталями, що мають витягнуту форму: у хребта - у бік пониження, а у бік - в сторону підвищення. Сідловина зображується горизонталями, які з двох боків позначають вершини, що розходяться у протилежних напрямках, рис.1.28.

Рисунок 1.28 - Зображення типових форм рельєфу горизонталями: 1- гора (висота); 2 - хребет; 3 - котловина; 4 - лощина; 5 - сідловина

Крутизна схилу характеризується на карті відстанню між двома сусідніми горизонталями, яка називається закладанням. За умови однакової висоти перерізу (ВП) рельєфу залежно від зміни крутизни схилу (КС) змінюється і величина закладання (З). Закладання (З1), рис.1.29, якому відповідає крутизна схилу КС1 100, у двічі більше закладання З2, якому відповідає крутизна схилу КС2 200. Звідси випливає: чим крутіше схил, тим менше закладання, і, навпаки, чим більш похилий схил, тим закладання більше. Тому під час зображення крутих схилів горизонталі на карті розміщують частіше, а похилих - рідше.

Рисунок 1.29 - Залежність між крутизною схилу (КС) і величиною закладання (З), за умови однакової висоти перерізу (ВП)

Властивість горизонталей передавати крутизну схилу дозволяє відобразити на карті його форму. За своєю формою схил може бути рівним, випуклим, вигнутим або хвилястим, рис.1.30.

Рисунок 1.30 - Зображення горизонталями різних форм схилів

У рівного схилу горизонталі розміщуються на рівних відстанях одна від одної, у вигнутого, випуклого і хвилястого схилів відстань між горизонталями збільшується або зменшується залежно від зміни крутизни окремих ділянок між перегинами схилу.

Для кожного масштабу карт висота перерізу рельєфу стандартна. У табл.1.8 наведені висоти перерізу, що використовуються на сучасних топографічних картах.

Таблиця 1.8 - Висоти перерізу

Масштаб карти

Висота перерізу, м

Для рівнинної і пагорбкуватої місцевості

Для гірської місцевості

Для високогірної місцевості

1 : 25 000

5

5

10

1 : 50 000

10

10

20

1 : 100 000

20

20

40

1 : 200 000

20

40

80

1 : 500 000

50

100

100

З таблиці бачимо, що чим більше масштаб карти, тим менше висота перерізу рельєфу, тобто на великомасштабних картах рельєф зображується більш детально. Висота основного перерізу підписується на кожному аркуші карти під лінійним масштабом, наприклад „Суцільні горизонталі проведені через 5 метрів”.

Види горизонталей. Умовні знаки деталей рельєфу

Горизонталі, які проведені через проміжки, що дорівнюють встановленій для даного масштабу карти висоті перерізу (або відповідають основному перерізу рельєфу), називають основними 2, рис.1.31 а.

Вони викреслюються на карті тонкими суцільними лініями, для зручності обліку кожна п'ята горизонталь стовщується - 1, рис.1.31 а. Для відображення окремих вершин, котловин і сідловин, які не можуть бути виражені на карті основними горизонталями, застосовуються половинні 1 (через половину висоти основного перерізу) і допоміжні 2 (приблизно через чверть основного перерізу) горизонталі, рис.32 б. Вони викреслюються на картах уривчастими лініями, а довжина ланцюжків у допоміжних горизонталей приблизно вдвічі менше, ніж у половинних.

Деталі рельєфу показують на карті умовними знаками, рис.1.31.

Поряд з умовним знаком обриву, осипу, виїмки, кургану, ями дається підпис висоти (глибини) в метрах, а рівчаків і вимоїн - підпис у вигляді дробу: в чисельнику якого зазначається їх ширина (по верху), а в знаменнику - глибина в метрах.

Особливими умовними знаками показують печери і гроти. Їх цифрова характеристика підписується у вигляді дробу, в чисельнику якого зазначається середній діаметр входу, в знаменнику - довжина печери або гроту в метрах. Спеціальними умовними знаками показують також скелі, піщані, каменисті й інші осипи, оповзні. Зображення на карті різних за характером рельєфу ділянок місцевості показано на рис.1.32.

Рисунок 1.31 - Зображення певних деталей місцевості рельєфу на картах

а - рівнинна відкрита місцевість(степова)

б - пагорбкувата закрита місцевість (озерно-лісиста)

в - пагорбкувата відкрита місцевість (піщано - пустельна)

г - пагорбкувата напівзакрита місцевість

д - пагорбкувата напівзакрита пересічена місцевість

з - гірська місцевість

Рисунок 1.32 - Зображення на картах різних за характером рельєфу ділянок місцевості

1.3.2 Абсолютні і відносні висоти точок на карті

Зображення рельєфу горизонталями доповнюється підписами абсолютних висот, характерних точок місцевості, певних горизонталей, а також числових характеристик деталей рельєфу - висоти або глибини, ширини, рис.1.25, табл.1.8.

Абсолютною висотою точки місцевості називають її висоту в метрах над рівнем моря. За початок відліку висот на картах беруть рівень Балтійського моря (нуль кронштадтського водомірного посту). Висоти в метрах над рівнем моря, підписані на картах, називають відмітками. Наприклад, на рис.1.25 одна з вершин має відмітку 231,0. Перевищення однієї точки місцевості над іншою називається відносною висотою; вона може бути одержана як різниця абсолютних висот точок, рис.1.33.

Рисунок 1.33 - Абсолютні і відносні висоти точок

Висоти точок місцевості над рівнем моря (абсолютні висоти) визначаються по карті за допомогою відміток висот горизонталей і прийнятої на карті висоти перерізу рельєфу.

Якщо точка розміщена на горизонталі, то її абсолютна висота дорівнює значенню відмітки цієї горизонталі. Наприклад, на рис.1.34 горизонталь з відміткою 200 проходить через сарай. Це означає, що сарай розміщений на висоті 200 м.

У разі, коли горизонталь не має підписаної відмітки, її значення визначають за відмітками інших горизонталей або висот точок місцевості. Допустимо, потрібно визначити висоту точки місцевості, на якій перебуває окремий камінь, рис.1.34.

Умовний знак окремого каменя розміщений на горизонталі без відмітки. Штрихи (покажчики схилів) на горизонталях показують, що схил знижується у бік струмка. Ліворуч від горизонталі з окремим каменем знаходиться стовщена горизонталь з відміткою 200. Висота перерізу дорівнює 10 м. Отже, горизонталь, яка проходить через умовний знак окремого каменю, має відмітку 190, яка і є висотою точки.

Рисунок 1.34 - Визначення висот і взаємного перевищення точок по карті

Якщо точка знаходиться між горизонталями, то її абсолютна висота визначається за значенням відмітки висоти однієї з цих горизонталей. Для цього до значення відмітки висоти горизонталі додають або від неї віднімають (залежно від положення точки щодо горизонталі) ту частину висоти перерізу, на яку точка віддалена від горизонталі.

Наприклад, потрібно визначити висоту розвилки польових доріг, рис.1.34. Точка розміщена приблизно на ѕ величини закладання від нижньої горизонталі, що має відмітку 220, і на ј - від верхньої горизонталі з відміткою 230. Висота перерізу рельєфу дорівнює 10 м. Внаслідок цього поправка до нижньої горизонталі становить 7,5 м, а до верхньої горизонталі - 2,5 м. Додавши поправку до значення відмітки нижньої горизонталі або віднявши її від значення відмітки верхньої горизонталі, отримаємо висоту точки на розвилці доріг:

220 м + 7,5 м = 227,5 м або 230 м - 2,5 м = 227,5 м.

Взаємне перевищення точок місцевості визначають як різницю їх абсолютних висот. Наприклад, перевищення висоти з відміткою 236,3 над оз. Глибоке (з відміткою 177,8) становить 236,3 м - 177,8 м = 58,5 м.

Відносні висоти схилів і глибини лощин зручно визначати за кількістю проміжків між горизонталями на схилі і помноживши його на висоту перерізу, отримаємо відносну висоту схилу. Наприклад, на південно-західному схилі висоти з відміткою 236,3 м, рис.1.34, є три проміжки між основними горизонталями і один між основною і додатковою горизонталями. Висота перерізу 10 м, тому відносна висота схилу буде 3,5 10 м = 35 м.

Відносні висоти (глибини) обривів, рівчаків, вимоїн, насипів, виїмок визначаються за значеннями підписів, що стоять поряд з умовними знаками.

Визначення по карті напрямку пониження і крутизни схилів. Напрямок пониження схилів визначається по карті за позначками схилів на горизонталях, а також шляхом порівняння відміток висот точок і горизонталей: пониження схилу буде завжди у бік меншої відмітки; цифри відміток горизонталей своїми основами спрямовані у бік пониження схилу.

Крутизна схилу визначається у міру зближення між собою горизонталей на цьому схилі, тобто за величиною закладання між двома суміжними горизонталями. Залежність між закладанням і крутизною схилу показана на рис.1.35, чим менше величина закладання, тим крутіше схил; чим більше величина закладання, тим схил більш похилий. Ця залежність і покладена в основу всіх способів визначення крутизни схилів.

Рисунок 1.35 - Залежність між елементами схилу

Окомірна оцінка крутизни схилів. По карті звичайно не доводиться визначати крутизну схилів більше 250. Для кутів, які не перевищують цю величину, можна припустити, як показано на рис.1.35, що , тобто що крутизна схилу обернено пропорційна закладанню. На цьому і ґрунтується окомірний спосіб визначення крутизни схилу.

Щоб використовувати цей спосіб, потрібно попередньо визначити за шкалою закладань крутизну схилу, яка на даному аркуші карти відповідає закладанню в 1 см.

Подальше завдання щодо визначення крутизни схилу зводиться в основному до окомірної оцінки закладання d між суміжними горизонталями даного схилу. Крутизна схилу, що визначається, розраховується як відношення крутизни схилу, що відповідає закладанню на 1 см до величини закладання d.

На топографічних картах масштабів 1: 25 000, 1 : 50 000 і 1 : 100 000 основна висота перерізу підібрана таким чином, що закладання між основними горизонталями на 1 см відповідає крутизні схилу 1,20 (округлено 10). З цієї взаємозалежності між закладанням, висотою перерізу і крутизною схилу, рис.1.36, можна вивести таке правило: у скільки разів закладання менше (або більше) одного сантиметра, у стільки разів крутизна схилу більше (або менше) одного градуса. Звідси випливає, що закладанню на 1 мм відповідає крутизна схилу 120 (округлено 100), закладанню на 2 мм - 60 (округлено 50), закладанню на 5 м - 2,40 (округлено 20) і т.д.

Рисунок 1.36 - Визначення крутизни схилів окомірно і за допомогою лінійки

Визначення крутизни схилів за шкалою закладань, рис.1.37. Шкалою закладання називається спеціальний графік, який друкується на всіх аркушах топографічних карт поряд з лінійним масштабом.

Вздовж нижньої основи цієї шкали підписані цифри, що показують крутизну схилів у градусах. На перпендикулярах до основи відкладені у масштабі карти відповідні їм закладання: у лівій частині шкали - закладання за основною висотою, а в правій - за п'ятикратною, тобто закладання між двома суміжними стовщеними горизонталями (закладання для різних значень кута б обчислюють за формулою d = ctg б, яка виводиться з формули на рис.1.35). Для визначення крутизни схилу за шкалою закладань слід виміряти відстань між двома суміжними суцільними горизонталями в потрібному напрямку і відкласти його на шкалі закладань так, як показано на рис.38. Відлік внизу на шкалі проти відкладеного відрізка покаже крутизну схилу в градусах. У нашому прикладі крутизна схилу між точками а і б дорівнює 10.

Рисунок 1.37 - Визначення крутизни схилів за шкалою закладання

На крутих схилах, де горизонталі підходять близько одна до одної, крутизну зручніше визначати за стовщеними горизонталями. Для цього вимірюють відрізок між сусідніми стовщеними горизонталями, відклавши цей відрізок на правій частині шкали, як показано на рис.38, визначають крутизну схилу. У нашому прикладі крутизна схилу між точками в і г дорівнює 100.

1.3.3 Класифікація місцевих предметів, що зображуються на топографічних картах. Види умовних позначень та їх характеристика. Головні точки позамасштабних умовних знаків

Під час вивчення місцевості по карті ми розглядаємо її одночасно ніби у двох планах: по-перше, уявляємо собі вигляд і особливості самої земної поверхні за її зображенням горизонталями і, по-друге, з'ясовуємо наявність і характер розміщених на ній об'єктів місцевості. Ці об'єкти зображуються на картах топографічними умовними знаками.

Топографічні умовні знаки являють собою єдину систему позначення різних географічних об'єктів, яка у сполученні з горизонталями відтворює на карті дійсну картину місцевості.

Однак навіть на карті самого великого масштабу неможливо відобразити у всій повноті і деталях безліч різних місцевих предметів та їх індивідуальних особливостей. Якщо намагатися зробити спробу зробити це, карта стане надмірно перевантажена різними деталями, що ускладнюють її вивчення і користування. Тому під час зйомок і складання карт доводиться, тою чи іншою мірою, що залежить головним чином від масштабу і призначення карти, проводити відбір і узагальнення другорядних деталей місцевості, щоб більш вразливо показати її більш суттєві елементи і характерні особливості. Чим дрібніше масштаб, тим менша кількість предметів і з меншими подробицями їх показують на карті.

Всі місцеві предмети під час зображення на топографічних картах розділяють на такі основні групи, для кожної з яких встановлена своя система умовних позначень: рослинне покриття і ґрунти; гідрографія; населені пункти; промислові, сільськогосподарські і соціально-культурні об'єкти; дорожня мережа; адміністративні кордони і огорожі; окремі місцеві предмети - орієнтири.

Умовні знаки, встановлені для різних об'єктів, подані у спеціальних таблицях, які є стандартними; вони обов'язкові для всіх міністерств і відомств України, що займаються виготовленням топографічних карт.

Для кожної однорідної групи місцевих предметів (наприклад, для населених пунктів, доріг, мостів) встановлено, як правило, загальний умовний знак, що визначає рід предмета. Він має звичайне просте креслення, зручне для креслення і запам'ятовування, і своїм рисунком або кольором деякою мірою нагадує зовнішній вигляд або будь-які ознаки предмета, що зображується.

Якщо дана група місцевих предметів має кілька типових різновидностей, то для їх показу основний знак частково видозмінюється або доповнюється, як це показано на рис.1.38.

Види умовних знаків. Умовні знаки місцевих предметів за їх призначенням і властивостями поділяють на такі три види: масштабні, позамасштабні і пояснювальні.

Масштабні, або контурні, умовні знаки застосовуються для позначення місцевих предметів, що виражаються у масштабі карти, тобто розміри яких (довжину, ширину, площину) можна виміряти по карті, наприклад площа лісу, болота, населеного пункту (рис.40).

Кожний масштабний знак складається з контуру, тобто межі площі даного об'єкту і однаковими за своїм малюнком знаками, що його заповнюють. Їх називають умовним знаками заповнення.

Всі контури зображуються на карті точно у масштабі зі збереженням їх орієнтування і подібності з дійсними контурами на місцевості. Викреслюються вони пунктиром, якщо вони не збігаються з іншими лініями на місцевості (канавами, дорогами, парканами), які відображаються своїми умовними знаками.

Рисунок 1.38 - Умовні знаки певних місцевих предметів і їх різновидів

Умовні знаки заповнення, що накреслені всередині контуру, не вказують ні на місцеположення окремих предметів у межах контуру (наприклад, дерева у саду), ні на їх кількість.

Позамасштабні умовні знаки застосовуються для зображення дрібних місцевих предметів, які не виражаються у масштабі карти, - окремі дерева, будинки, колодязі та ін. (табл.1.9). Під час зображення такого об'єкта в масштабі на карті отримаємо точку. Позамасштабний умовний знак включає цю якби головну точку, яка показує точне місцеположення даного об'єкта на карті, і своїм рисунком показує, що це за об'єкт.

Рисунок 1.39 - Масштабні умовні знаки: 1 - видатна будівля; 2 - фруктовий сад; 3 - ставок і болото з очеретом; 4 - улоговина з кущами

Рисунок 1.40 - Місцеві предмети, які зображені позамасштабними умовними знаками (стрілками показані точки, що відповідають місцеположенню предмета на карті): 1 - завод (фабрика) з трубою; 2 - колодязь; 3 - тригонометричний пункт; 4 - пам'ятник; 5 - окремий камінь; 6 - кілометровий стовп; 7 - покажчик доріг; 8 - окремо розміщене дерево; 9 - окремий кущ; 10 - дерев'яний міст

Така головна точка розміщена, рис.1.40:

Ш у знаків симетричної форми (коло, квадрат, прямокутник, зірка) - у центрі фігури;

Ш у знаків, що мають в основі прямий кут, - у вершині кута;

Ш у знаків, які являють собою сполучення кількох фігур, - у центрі нижньої фігури.

Цими головними точками потрібно користуватися під час точних вимірювань по карті відстаней між об'єктами і під час визначення їх координат.

До позамасштабних умовних знаків відносять також знаки доріг, струмків і інших лінійних предметів, у яких у масштабі виражається лише довжина, ширина не може бути виміряна по карті. Їх точне положення на карті визначається поздовжньою віссю (серединою) знака. Необхідно мати на увазі, що дрібні місцеві предмети, наприклад, колодязі, дерева, що стоять окремо, і т.п., зображуються на всіх картах позамасштабними умовними знаками, більш великі об'єкти (населені пункти, річки і т.п.) зображаються залежно від масштабу карти контурними або позамасштабними знаками; наприклад, населені пункти у великому масштабі зображуються контурними умовними знаками з багатьма подробицями. Зі зменшенням масштабу карти ті самі пункти зображуються з меншими подробицями, більш узагальнено; на картах дрібних масштабів вони можуть бути показані лише колами або іншими невеликими фігурами, тобто позамасштабними умовними знаками.

Позамасштабні умовні знаки самі по собі не вказують на розмір предметів або площин, що вони займають, тому неможливо, наприклад, виміряти по карті ширину мосту.

Таблиця 1.9 - Приклади зображення позамасштабних умовних знаків

Заводські и фабричні труби

Бензоколонки і заправні станції

Заводи, фабрики і млини з трубами: 1) які виражаються у масштабі карти; 2) не виражаються у масштабі карти

Шахти і штольні діючі

Нафтові і газові вишки

Шахти і штольні недіючі

Капітальні споруди баштового типу

Електростанції

Вишки легкого типу

Будки трансформаторні

Пункти державної геодезичної мережі

Аеродроми і гідроаеродроми

Заводи, фабрики і млини без труб: 1) які виражаються у масштабі карти; 2) які не виражаються у масштабі карти

Водяні млини і лісопильні

Радіостанції і телевізійні центри

Вітряні млини

Радіощогла і телевізійні щогли

Вітряні двигуни

Склади пального і газгольдери

Окремо стоячі дерева, які мають значення орієнтирів: 1) хвойні; 2) листяні

Окремі посадки, які мають значення орієнтирів

Окремо лежачі камені (3-висота у метрах)

Вузькі смуги лісу і захисні лісонасадження

Нагромадження каменів

Вузькі смуги кущів і живих парканів

Кургани (5-висота у метрах)

Окремі кущі

Ями (5-глибина у метрах)

Будинки лісників

Лінії зв'язку

Метеорологічні станції

Лінії електропередачі на дерев'яних опорах

Місця добування корисних копалин відкритим способом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лінії електропередачі на металевих або залізобетонних опорах

Торфорозробки

Нафтопроводи наземні і станції перекачування

Церкви

Нафтопроводи підземні

Пам'ятники, монументи, братські могили

Каменеві, цегляні стіни

Скелі-останці

Дамби і штучні вали

Пояснювальні умовні знаки застосовуються для додаткової характеристики місцевих предметів і показу їх різновидів. Наприклад, фігурка хвойного або листяного дерева всередині лісу показує породу, яка в ньому переважає, стрілка на річці - напрямок течії.

Пояснювальні підписи на картах. Крім умовних знаків, на картах використовують повні і скорочені підписи, а також цифрові характеристики певних об'єктів. Повністю підписуються власні назви населених пунктів, рік, урочищ, гір і т.п.

Скорочені пояснювальні підписи, що супроводжують умовні знаки, стандартні, як і самі знаки, для всіх топографічних карт, табл.1.10.

Таблиця 1.10 - Умовні скорочення, що використовуються на топографічних картах

А

асфальт (матеріал покриття доріг)

П

піщаний (ґрунт дна річки)

арт. к.

артезіанський колодязь

пер.

перевал (гірський), перевіз

Б

булижник (матеріал покриття доріг)

піс.

пісок (продукт добування)

бер.

Береза (порода лісу)

печ.

печера

бл. п.

блокпост (залізничний)

пл.

платформа (залізнична)

бр.

Брод

ст.пр.

ставок, протока

бр. мог.

братська могила

шл.п.

шляховий пост

б.тр.

Будка трансформаторна

роз.

роз'їзд

В

в'язкий (ґрунт дна річки)

розв.

розвалини

вод.

водонапірна башта

джер.

джерело

Г

Гравій (матер. покриття доріг)

МР

міська рада

газпр.

газопровід

РТС

ремонтно-технічна станція

глин.

Глина (продукт добування)

сар.

сарай

г.прох.

гірський прохід

радг.

радгосп

шп.

шпиталь

сил.

силосна башта

(г.-сол.)

гірко-солона (вода)

скл.

склад

ГЕС

гідроелектростанція

(сол.)

сол.

солона вода

соляні розробки

Д

дерев'яний (матеріал мосту, плотини)

СС

сільська рада

ЗБ

залізобетонний (матеріал мосту, плотини)

ст.

станція

запов.

заповідник

(сух.)

сухий колодязь

зим.

зимівля, зимовище

Т

твердий (ґрунт дна річки)

Джер.

джерело

тун.

тунель

К

кам'яний (матер. мосту, плотини)

у...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.