Картография с основами топографии (стр. 4 )

  А 

А и В – астрономические пункты

  В  Пункты 1 класса

Пункты триангуляции на топографических картах обозначают треугольником с точкой в центре и отметкой высоты точки. Звено триангуляции 1 класса – это расстояние между парами астрономических пунктов, оно может быть не более 200 км. Такие звенья из треугольников 1 класса строятся вдоль параллелей и меридианов и составляют полигон внутри которого проводится триангуляция 2, 3,и 4 классов (метод сгущения).

При полигонометрии строят сети ломаных ходов, в которых измеряют все углы и стороны. Этот метод применяется обычно в закрытой местности (залесенной, застроенной), где видимость между пунктами затруднена. Ходы прокладываются вдоль дорог, по долинам рек; они в совокупности образуют замкнутые многоугольники (полигоны). По координатам начальной точки и дирекционному углу первой стороны хода вычисляют положение второй точки, а затем и всех последующих пунктов хода.

Трилатерация по сути сходна с триангуляцией, но отличается тем, что в треугольниках измеряют не углы, а стороны. Все три стороны треугольника измеряют с помощью дальномеров с высокой точностью. А затем вычисляют местоположение точек вершин треугольников.

Высотная геодезическая сеть, т. е. абсолютные высоты точек, создается путем нивелирования, проводимого высокоточными приборами.

Международным сообществом за начальный (нулевой) меридиан был принят меридиан Гринвича под Лондоном. В настоящее время данные для создания географических карт получают благодаря спутниковой геодезии.

Вторым элементом математической основы географических карт является масштаб. Масштаб – это степень уменьшения длины линии на карте по отношению к горизонтальной проекции этого расстояния на земной поверхности. На картах масштаб чаще всего указывается в трех видах.

Численный масштаб – это дробь, в числителе которой единица, а в знаменателе число, показывающее степень уменьшения: М=а:А. Так на карте масштаба 1:50 000 длины уменьшены по сравнению с из горизонтальными проекциями в 50 000 раз.

Именованный масштаб – пояснение к численному, которое показывает какая величина на местности соответствует 1 см на карте. При численном масштабе 1:50 000 1 см на карте соответствует 500 м на местности.

Линейный масштаб – это графическое построение в виде линейки, разделенной на равные отрезки (основания) с подписями величины основания, обозначающими соответствующие расстояния на местности. Линейный масштаб предназначен для измерения длин линий на карте и одновременного перевода их в натуральную величину. Для повышения точности измерений крайнее левое основание делят на равные отрезки, называемые наименьшими делениями, расстояние на местности, соответствующее 1 наименьшему делению называется точностью линейного масштаба. Расстояние на местности, соответствующее 0,01 см в масштабе конкретной карты называется предельной точностью масштаба (ПТМ).  Для масштаба 1:50 000 ПТМ равна 5 метрам. ПТМ – это физиологический предел возможности нормального человеческого зрения.

Важным элементом математической основы карты является картографическая проекция – это математический способ перенесения координатной сетки параллелей и меридианов с боковой поверхности глобуса или земного эллипсоида на плоскость. В результате создания картографической проекции устанавливается аналитическая зависимость (соответствие) между географическими координатами точек эллипсоида и прямоугольными координатами тех же точек на плоской карте.

Значение элементов математической основы карты состоит в том, что точки земной поверхности, будучи спроектированными на земной эллипсоид, приобретают определенные географические координаты – широту и долготу. Их значения связаны с тем, какие меридианы и параллели пересекаются в данной точке.

Меридиан – это условная линия сечения поверхности земного эллипсоида плоскостью, проходящей через данную точку и ось суточного вращения Земли. Меридианы представляют собой полуокружность, сходящиеся в полюсах Земли. Полюса – это точки пересечения оси вращения Земли с поверхностью земного эллипсоида. Параллель – линия пересечения поверхности земного эллипсоида плоскостью, перпендикулярной оси вращения. Экватор – это самая большая параллель, плоскость которой проходит через центр Земли. Линии параллелей и меридианов образуют градусную сеть Земли, а их изображение на картах называют картографической сеткой. Полярный круг – параллель с широтой 66°33‘. К северу от экватора расположен Северный полярный круг, к югу – Южный. В день зимнего солнцестояния (21 или 22 декабря) к северу от Северного полярного круга Солнце не всходит (полярная ночь), а к югу от Южного полярного круга Солнце не заходит (полярный день). В день летнего солнцестояния (21 или 22 июня) наоборот. Полярные круги считаются границами холодных поясов Земли. Тропики – параллели с широтой 23°27‘ к северу и к югу от экватора. Различают Северный тропик (тропик Рака) и Южный тропик (тропик Козерога). Тропики – крайние от экватора параллели, на которых Солнце бывает в зените: в день летнего солнцестояния над Северным тропиком, в день зимнего солнцестояния – над Южным тропиком. Вся широтная зона, расположенная между Северным и Южным тропиками называется жаркий пояс Земли.

Географические координаты – это пространственная система координат, показывающая положение точки на земной поверхности или карте относительно экватора и нулевого меридиана в градусах широты и долготы.

Географическая широта (ц) -  это угол между плоскостью экватора и отвесной линией (нормалью), опущенной из данной точки к плоскости экватора. Широта измеряется в градусах от 0є до 90є и бывает северная и южная. Значения градусов широты параллелей подписываются вдоль нулевого (Гринвичского) и 180є меридианов к северу и к югу от экватора.

Географическая долгота (г) – это двугранный угол между плоскостью нулевого меридиана и плоскостью меридиана данной точки. Измеряется от 0 до 180є и бывает восточная и западная. Значения градусов долготы меридианов подписываются вдоль линии экватора к востоку и к западу.

Таким образом, математическая основа карт позволяет на листе бумаги в заданном масштабе и картографической проекции нанести узловые точки и линии прохождения параллелей и меридианов. Затем в образовавшиеся трапеции вырисовывают элементы географической основы: береговую линию материков и гидрографию. Далее на контуры материков наносят само картографическое изображение.

Тема 4.  Топографическая карта: сущность, элементы, область применения.

План:

1. Сущность и элементы топографической карты.

2. Масштаб топографической карты.

3. Измерение расстояний по топографической карте.

4. Методика измерения площадей по топографической карте.

Топографическая карта – это подробная крупномасштабная общегеографическая карта, передающая природные и социально-экономические объекты территории.

Топографические карты подразделяются на карты суши, шельфа и внутренних  водоемов. Создаются главным образом в результате обработки аэрофотоснимков территории, реже – путем непосредственной наземной топографической съемки местности.

Топографические карты широко используются в хозяйственной, научной, учебной и оборонной и др. областях человеческой деятельности. Они применяются как средство ориентирования в экспедициях, туристических походах и поездках, при проектировании и строительстве объектов, при земле - и лесоустроительных работах, в ходе военных действий и учений и т. п.

Элементы топографической карты 

В России топографические карты выпускаются в определенных масштабах в соответствии с назначением:

обзорно-топографические - 1: 1000 000, 1: 500 000, 1: 300 000 (военно-стратегические), 

собственно топографические: 1: 200 000  (для землеустроителей), 

  1: 100 000, 1: 50 000,  1: 25 000,  1: 10 000.

Масштаб на топографических картах для удобства измерения расстояний выполняется в трех видах:  численный – в виде дроби, например, 1: 10 000, показывающий степень уменьшения расстояния на карте по отношению к горизонтальной проекции этого расстояния на местности,

- именованный (словесный) – представляет собой пояснение к численному масштабу в удобных для восприятия единицах измерения, например, в 1 см 100 м,

- графический – представлен линейкой, которая служит для быстрого измерения длин линий на карте в натуральную величину. Графический масштаб может быть в виде линейного и поперечного (подробнее на практических занятиях).

Измерение расстояний по топографической карте.

При измерении расстояний по топографической карте получают длины горизонтальных проекций, а не длины линий на земной поверхности.

Для измерения прямых линий применяют линейку или циркуль-измеритель. С карты в раствор циркуля берут измеряемый отрезок и переносят его на линейный масштаб, на котором подбирают число целых оснований и количество наименьших делений, соответствующих измеряемому отрезку и сразу определяют расстояние в натуральных единицах измерения.

Методика измерения извилистых линий более сложна и результаты получаются менее точными. Существует несколько способов измерения длин извилистых линий:

Курвиметр. Наиболее быстрым и удобным в полевых условиях является измерение извилистых линий на карте или плане с использованием курвиметра, но этот способ позволяет измерять линии на карте с точностью до 1 см.

Способ шагания применяется для измерения плавных не очень ломаных линий. Выбирают размер раствора циркуля, называемый «шагом» и этим раствором циркуля «шагают» вдоль измеряемой линии переставляя ножки циркуля и подсчитывая количество «шагов». Зная величину шага и общее количество шагов, определяют длину измеренной линии. Точность измерений зависит от степени извилистости линии и от величины «шага» - чем меньше шаг и плавне линия – тем выше точность результата..

Способ накопления отрезков заключается в том, что циркуль-измеритель переставляют от изгиба до изгиба измеряемой линии, последовательно забирая в раствор циркуля каждый отдельный отрезок измеряемого расстояния. Этот способ позволяет добиться большей точности измерения по сравнению со способом «шагания».