Картография (стр. 7 )

Рис. 40. Схема профиля линии АВ на местности

Пример: уклон линии АВ и ее наклон n вычисляются как

;

7. Вычисление наклонной длины (L).

Наклонную длину линии L вычислить по формуле:

.

Пример: наклонная длина линии АВ (см. рис. 40) равна

.

Результаты вычислений, выполненных по формулам пунктов 5, 6, 7, 8, оформить в табл. 11.

Таблица 11

Вычисленные по формулам характеристики

Линия	Горизонтальное проложение l, м	Уклон линии i	Наклон линии n ° ¢ ²	Наклонная длина L, м
АВ	1 372,95	0,0135	1 03 35	1 373,19
ВС
СД
ДА

8. Вычисление периметра (П).

Периметр многоугольника П вычисляется по формуле

,

где Li – длина отдельной стороны;

n – число сторон многоугольника.

Пример: Периметр четырехугольника АВСД равен

ПАВСД = LАВ + LВС + LСД + LДА.

9. Вычисление поправок (DП, DS).

Все топографические карты масштаба 1 :созданы в равноугольной поперечно-цилиндрической проекции Гаусса – Крюгера. В этой проекции, как и в любой равноугольной поперечно-цилиндрической проекции, масштабы длин по меридиану m и по параллели n равны. При этом частные масштабы длин μ и площадей ρ с точностью до членов первого порядка малости определяются как

. (25)

Отклонение этих величин от единицы используется для характеристики относительного искажения длин Vμ и площадей Vρ. Последние с учетом формул (25) следует вычислить как

. (26)

В формулах (26) долгота λ и широта φ определяются для точки, расположенной в центре листа топокарты, причем долготу указанной точки надо определить относительно осевого меридиана зоны в радианной мере.

Долгота осевого меридиана зоны определяется по формуле:

L0 = (N – 30) × 6° – 3°,

где N – номер колонны.

Например, для топографической карты с номенклатурой N-41-84-В-г:

L0 = (41 – 30) × 6° – 3° = 63°.

Далее определяют долготу Lср для центральной точки листа карты;
в данном случае Lср составит 65°41¢15² (с учетом того, что Lзап = 65°37¢30², Lвост = 65°52¢30²). Тогда:

λ° = Lср – L0 = 2°41¢15².

Полученное значение необходимо перевести в радианную меру, с учетом того, что l° = π/180 = 0,017444; 1¢ = π /= 0,00029.

Широта для центральной точки листа карты определяется с учетом того, что для карты данной номенклатуры φсев = 53°45¢ и φюж = 53°40¢. Тогда φср составит 53°42¢30².

Поправки за счет искажений проекции в периметр и площадь определить как

(27)

и внести их в конечный результат:

. (28)

В формулах (27) и (28) используются значения П и S, вычисленные для четырехугольника АВСД.

Результаты вычислений, выполненные в данном пункте, оформить в табл. 12.

Таблица 12

Вычисление периметра П и площади S четырехугольника

Периметр П, м	Площадь S, м2	Относительные искажения	Поправки в	Конечные значения
длин Vm	площадей Vr	периметр DП, м	площадь DS, м2	периметр Пк, м	площадь Sк, м2

10.3.3. План выполнения второй части задания

1. Вычисление средней высоты.

Первоначально следует построить сетку квадратов (со стороной 1 см), площадь которой полностью накрывала бы изображение четырехугольника, а ориентировка шла по линиям километровой сетки на топокарте (рис. 41).

Вычислить среднюю высоту области по ранее приведенной формуле , в которой Нi – высоты точек, расположенных в узлах квадратной сетки четырехугольника АВСД, n – количество точек, в которых определялись отметки точек.

Рис. 41. Схема узловых точек квадратной сетки

Результаты вычислений отметок следует занести в табл. 13.

Таблица 13

Высоты точек

Номера точек	Высоты точек Нi, м	, м	DНi, м2
1
2
3
...
n

2. Определение параметров новой (искомой) точечной квадратной сетки.

Расчет числа точек выполнить по формуле (18) , в которой = 1 м (по условию задания); = 1/3 h (h – высота сечения рельефа на топографической карте); σН – по формуле (11). Расстояние между точками квадратной сетки рассчитать по формуле (13) и выразить его в масштабе карты. При этом в формуле (13) следует использовать конечное значение площади четырехугольника Sк, найденное по формуле (28).

Результаты вычислений оформить в табл. 14.

Таблица 14

Вычисленные по формулам характеристики

Средняя высота `Н, м	Среднеквадратическое отклонение σН, м	Количество точек (искомое) n1	Расстояние между точками на местности Dl1, м	Расстояние между точками в масштабе карты Dl'1, м

10.3.4. План выполнения третьей части задания

1. Вычисление объемов перемещаемого грунта.

Вычисление объемов перемещаемого грунта выполнить с использованием точечной квадратной палетки (см. рис. 41), по формуле (8). При этом принять . Тогда объемы снимаемого и досыпаемого грунтов (рис. 42) будут определяться как

, (29)

где i – точки, в которых

и

, (30)

где i – точки, в которых .

Общий объем перемещаемого грунта следует вычислить как

Vобщ. = |Vсн. грунта| + |Vдос. грунта|.

В формулах (24) и (25) Dl следует выразить в метрах.

Оценку погрешности определения объемов грунта выполнить по формуле

Все расчеты характеристик оформить в табл. 15.

Таблица 15

Результаты вычислений характеристик

Объемы грунтов	Относит. погрешность MV, %
Vcн. грунта, м3	Vдос. грунта, м3	Vобщ., м3

Рис. 42. Профиль участка относительно высоты планировки

2. Построение фрагмента эскиза карты перемещения грунта.

Построение фрагмента выполняется на кальке, наложенной на участок четырехугольника АВСД, обозначенного на карте.

На кальке вычерчиваются контур четырехугольника и изолинии высоты планировки участка, снимаемого и досыпаемого грунтов (рис. 43).

Изолинии проводятся через 5 метров интерполированием. За нулевую изолинию перемещения грунта принимается изолиния, проходящая через точки, соответствующие средней высоте области . Изолинии снимаемого и досыпаемого грунтов строятся путем отсчета от «нулевой» изолинии.

Изолинии снимаемого грунта помечаются знаком «минус» у своих цифровых надписей, а изолинии досыпаемого грунта – знаком «плюс». Целесообразно выделить нулевую изолинию красным цветом, а изолинии снимаемого и досыпаемого грунтов – разными цветами, например, синим и зеленым соответственно.

В окончательном виде эскиз фрагмента карты перемещения грунтов должен иметь вид, как на рис. 44.

Рис. 43. Построение изолиний перемещаемого грунта

1 :

Рис. 44. Фрагмент эскиза карты перемещения грунта:

– изолиния планировки участка; – изолинии
досыпаемого грунта; – изолинии снимаемого грунта

10.4. Задание «Составление фрагмента тематической
значковой карты»

10.4.1. Цель и содержание работы, план ее выполнения

Цель задания: освоение методики картографирования специальной информации на тематической карте с помощью способа значков.

Содержание задания: рассчитать и воспроизвести на предложенном фрагменте общегеографической основы Новосибирской области условный знак выбросов вредных веществ в атмосферный воздух в промышленном центре.

Статистические данные для выполнения задания приведены в разделе 10.4.3. данного пособия. Номер варианта задания выбирается, исходя из номера зачетной книжки: последняя цифра номера книжки должна соответствовать номеру варианта (цифра «0» соответствует варианту № 10). Эскиз фрагмента общегеографической основы на территорию Новосибирской области приведен на рис. 45.

Рис. 45. Эскиз фрагмента общегеографической основы на территорию
Новосибирской области (масштаб 1 : 4 000 000)

Цифрами 1, 2, 3 на фрагменте обозначены места для привязки условных знаков стационарных источников загрязняющих выбросов в атмосферу.

Материалы для работы:

1.  Модельные статистические данные о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу (по промышленным пунктам).

2.  Эскиз фрагмента общегеографической основы карты для привязки элементов тематического содержания.

3.  Калькулятор для выполнения расчетов, компьютер и геоинформационные программные средства (ГИС MapInfo или аналогичные ей) или чертежные принадлежности.

План выполнения задания:

1. По данным об общем годовой объеме выбросов вредных веществ в атмосферу (указанном во втором столбце таблицы билета) выбирается радиус круга R (рис. 46) в соответствии со следующими условиями:

-  если общий годовой объем выбросов в данном промышленном центре превышаетт, то радиус круга условно предлагается принять равным 12 мм;

-  если общий годовой объем выбросов в данном промышленном центре составляет от 5 000 до 9 999 т, то радиус круга условно предлагается принять равным 10 мм;

-  если общий годовой объем выбросов в данном промышленном центре составляет 4 999 т или менее, то радиус круга условно предлагается принять равным 5 мм.

2. Определившись с радиусом условного знака, его привязывают к центру контура самого крупного населенного пункта (Новосибирск) на фрагменте общегеографической основы (рис. 47).

Рис. 46. Выбор радиуса условного знака	Рис. 47. Привязка условного знака к населенному пункту

3. Рассчитывается угловая величина четырех секторов, на которые должен быть подразделен круглый условный знак. При этом используются данные из третьего столбца таблицы, помещенной в билете: «удельный вес загрязняющих веществ различных классов опасности, %». Составляется пропорция следующего вида:

весь объем выбросов (100 %) – 360° (вся площадь круга);

удельный вес веществ первого класса
опасности (процент, указанный в билете) – х°.

Показатель х вычисляется, как удельный вес вредных веществ первого класса опасности, умноженный на 360 и поделенный на 100. Полученное число – это угловая величина 1-го сектора в условном знаке. Чтобы построить этот сектор, в верхней части условного знака проводят вертикальный радиус и от него откладывают по часовой стрелке необходимый угол (рис. 48).

Рис. 48. Построение первого сектора в условном знаке
(контур населенного пункта не показан)

4. Аналогично рассчитывается угловая величина для двух других секторов, отображающих удельный вес вредных веществ 2-го и 3-го классов опасности в выбросах данного промышленного пункта. При построении угловая величина 2-го сектора откладывается от края 1-го сектора; а угловая величина 3-го сектора – от края 2-го. Оставшаяся часть площади условного знака отдается под вещества 4-го класса опасности (рис. 49).

Рис. 49. Построение 2-го и 3-го секторов в круге

5. В соответствии с условно принятыми цветами для разных классов опасности вредных веществ, условный знак раскрашивается следующим образом: 1-й сектор – в розовый цвет, 2-й – в красный, 3-й – в оранжевый, остальная часть круга – в желтый.

Общий вид законченной работы приведен на рис. 50.

Рис. 50. Общий вид готовой работы, подлежащей сдаче

10.4.2. Пример расчета и построения условного знака
стационарного источника загрязняющих выбросов в атмосферу

В соответствии с исходными данными осуществляется следующая последовательность вычислений:

1. Выбирается радиус знака. Общий годовой объем выбросов от промышленного центра Новосибирска – болеетонн, следовательно, радиус условного знака принимается равным 1,2 см.

2. Рассчитывается угловая величина трех секторов условного знака для 1, 2 и 3-го классов опасности. Составляется пропорция, исходя из следующих условий:

100 % – 360°;

9 % – х° 1 классА.

х°1 классА = 9 × 360 / 100 = 32,4°; вычисленное значение округляется до целых. В итоге величина 1-го сектора будет равна 32°.

100 % – 360°;

17 % – х° 2 классА.

х°2 классА = 17 × 360 / 100 = 61,2°; округлив до целых, получаем 61° – это величина 2-го сектора в условном знаке.

100 % – 360°;

34 % – х° 3 классА.

х°3 классА = 34 × 360 / 100 = 122,4°; округлив до целых, получаем 122° – это величина 3-го сектора в условном знаке.

1.  Строится условный знак, с подразделением его площади на 3 сектора тех величин, которые получились в результате расчета в предыдущем пункте. Затем выполняется окрашивание этих секторов в требуемые цвета (рис. 51).

Рис. 51. Пример круглого структурного условного знака в готовом виде:

– розовый цвет (1-й класс опасности); – красный цвет (2-й класс опасности); – оранжевый цвет (3-й класс опасности); – желтый цвет (4-й класс опасности)

10.4.3. Варианты практических заданий

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Берлянт, пространства: карта и информация [Текст] / . – М.: Мысль, 1986. – 238 с.

2. Берлянт, картографирование [Текст] / . – М.: Астрея, 1997. – 64 с.

3. Берлянт, : учебник для вузов [Текст] / . – М.: Аспект-Пресс, 2001. – 336 с.

4. Бугаевский, картография [Текст] / . – М.: Златоуст, 1996. – 400 с.

5. Вахрамеева, [Текст] / . – М.: Недра, 1981. – 224 с.

6. Вахрамеева, картография [Текст] / , , . – М.: Недра, 1986. – 286 с.

7. Востокова, карт. Компьютерный дизайн [Текст] / , , . – М.: Аспект-Пресс, 2002. – 288 с.

8. Егоров, и редактирование карт. учеб. пособие [Текст] / , , . – М.: Изд-во геодез. лит., 1962. – 229 с.

9. Картография с основами топографии: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов [Текст] / Под редакцией . – М.: Просвещение, 1991. – 368 с.

10. Маликов, картографирование: учеб. пособие [Текст] / . – Новосибирск: СГГА. 2000. – 54 с.

11. Николаева экологического картографирования: учебно-методическое пособие [Текст] / , . – Новосибирск: СГГА, 2006. – 28 с.

12. Поклад, [Текст] / . – М.: Недра, 1988. – 304 с.

13. Пурсаков, методы в составлении и использовании карт [Текст] / . – Новосибирск: СГГА, 1994. – 95 с.

14. Руководство по картографическим и картоиздательским работам. Ч. 1. Составление и подготовка к изданию топографических карт масштабов 1 :, 1 :, 1 : [Текст]. – М.: РИО ВТС, 1978. – 130 с.

15. Салищев, [Текст] / . – М.: МГУ, 1982. – 408 с.

16. Салищев, [Текст] / . – М.: Высшая школа, 1982. – 272 с.

17. Сваткова, картография: учеб. пособие [Текст] / . – М.: Аспект-Пресс, 2002. – 203 с.

18. Топчилов, исследования свойств картографических проекций: метод. указания по выполнению контрольной работы для студентов заочного факультета [Текст] / , , . – Новосибирск, СГГА. – 2006. – 25 с.

19. Топчилов, : практикум [Текст] / , . – Новосибирск, СГГА, 2001. – 51 с.

20. Условные знаки для топографических карт масштабов 1 :, 1 :, 1 : [Текст]. – М.: ВТУ ГШ, 1983. – 91 с.

оглавление

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................... 3

1. КАРТОГРАФИЯ И ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ...................................... 4

1.1. Картография, ее задачи и связи с другими науками.............................. 4

1.2. Понятие о географической карте. Свойства карты и ее элементы......... 5

1.3. Классификация географических карт...................................................... 7

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОСНОВА КАРТ....................................................... 9

2.1. Понятие о земном эллипсоиде и сфере.................................................... 9

2.2. Элементы геометрии эллипсоида вращения........................................... 9

2.3. Система географических координат и координатных линий на поверхности эллипсоида и сферы................................................................................ 11

2.4. Понятия о картографической проекции и сетке.................................... 12

2.5. Понятия о масштабах и наибольшем угловом искажении................... 13

2.6. Классификация картографических проекций....................................... 15

2.6.1. Классификация картографических проекций по характеру искажений.................................................................................................................... 15

2.6.2. Классификация картографических проекций по виду меридианов и параллелей нормальной сетки.................................................................. 15

2.6.3. Классификация картографических проекций по положению полюса нормальной системы координат............................................................... 19

3. КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ЗНАКИ И ПОДПИСИ НА КАРТАХ. СПОСОБЫ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.................................................. 21

3.1. Условные знаки и подписи на картах.................................................... 21

3.2. Способы картографического изображения.......................................... 23

3.3. Способы изображения рельефа на картах............................................ 32

4. КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЛИЗАЦИЯ............................................ 36

4.1. Сущность и факторы генерализации..................................................... 36

4.2. Виды генерализации.............................................................................. 37

5. СИСТЕМА ОБЩЕГЕОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ РОССИИ
И СОПРЕДЕЛЬНЫХ ГОСУДАРСТВ.............................................................. 40

5.1. Топографические и обзорно-топографические карты. Их назначение и содержание........................................................................................................ 40

5.2. Обзорные общегеографические карты, их назначение и содержание. 48

6. ТЕМАТИЧЕСКИЕ КАРТЫ.......................................................................... 50

6.1. Геологические карты.............................................................................. 50

6.2. Карты строительства.............................................................................. 51

6.3. Экологические карты............................................................................. 52

7. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОИЗВЕДЕНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗДАТЕЛЕЙ.................................. 57

8. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ КАРТ............................................................ 59

9. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАРТ........................................................................... 62

9.1. Растровый метод измерения площадей................................................. 63

9.2. Определение объемов по карте.............................................................. 64

9.3. Морфологические характеристики земной поверхности, определяемые по изображению рельефа горизонталями......................................................... 65

10. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ...................................................................... 67

10.1. Задание «Анализ и описание топографической карты масштаба 1 : 25 000»........................................................................................................... 67

10.1.1. Цель и содержание работы........................................................... 67

10.1.2. План анализа и описание топографической карты масштаба 1 : 25 000......................................................................................................... 67

10.2. Задание «Аналитическое исследование свойств картографических проекций»................................................................................................................ 69

10.2.1. Цель и содержание работы. План исследования свойств картографических проекций, заданных определенными системами уравнений....... 69

10.2.2. Примеры исследования свойств картографической проекции, заданной определенной системой уравнений.................................................... 71

10.2.3. Варианты контрольных заданий.................................................. 82

10.3. Задание «Измерение и определение характеристик по топографической карте масштаба 1 : 25 000»........................................................................... 84

10.3.1. Цель и содержание задания.......................................................... 84

10.3.2. План выполнения первой части задания...................................... 84

10.3.3. План выполнения второй части задания...................................... 91

10.3.4. План выполнения третьей части задания..................................... 93

10.4. Задание «Составление фрагмента тематической значковой карты».. 95

10.4.1. Цель и содержание работы, план ее выполнения........................ 95

10.4.2. Пример расчета и построения условного знака стационарного источника загрязняющих выбросов в атмосферу..................................

10.4.3. Варианты практических заданий.............................................

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.........................................................

Учебное издание

Топчилов Михаил Александрович

Ромашова Лариса Анатольевна

Николаева Ольга Николаевна

Картография

Учебно-методическое пособие

Редактор

Компьютерная верстка

Изд. лиц. № ЛР 020461 от 01.01.2001.

Подписано в печать 10.02.2009. Формат 60 x 84 1/16

Печать цифровая.

Усл. печ. л. 6,16. Уч.-изд. л. 6,11. Тираж 250.

Заказ. Цена договорная

Гигиеническое заключение

№ 54.НК.05.953.П.000147.12.02. от 01.01.2001.

Редакционно-издательский отдел СГГА

Новосибирск, 108, Плахотного, 10.

Отпечатано в картопечатной лаборатории СГГА

Новосибирск, 108, Плахотного, 8.

Картография

Новосибирск

СГГА

2009