Картографические условные знаки

Численные и графические масштабы.

Измерение расстояний и площадей по карте

Прямые линии измеряют обычно линейкой. Извилистые и ломаные линии измеряют по частям, циркулем - измерителем. Для этого устанавливают по линейке или линейному масштабу раствор циркуля, соответствующий какому - нибудь целому числу километров или сотен метров, и таким "шагом" проходят вдоль измеряемой линии, ведя счёт перестановок ножек. Порядок измерений показан на рис. 2, где AF - измеряемая линия, A, B, C, D, E - места постановки ножек, EF - остаток, измеряемый по линейке (линейному масштабу). Стрелками показано направление перемещения ножек.

Рис.1 Измерение линий "шагом" циркуля.

Величину "шага" выбирают в зависимости от извилистости линий: от 4-5 см - при измерении кривых с плавными закруглениями до 1-2 см - при измерении линий с большим чис-лом резких поворотов.
Для измерения кривых и извилистых линий используют также специальный прибор - курвиметр (рис. 3). Механизм этого прибора состоит из измерительного колёсика, соединён-ного системой зубчатых передач со стрелкой, которая движется по циферблату. При движении колёсика вдоль измеряемой по карте линии стрелка передвигается по циферблату и ука-зывает пройденное колёсиком расстояние в см. Для измерения расстояния следует предварительно вращением колёсика установить стрелку курвиметра в начальное положение, т.е. на отсчёт "0", а затем прокатить его вдоль измеряемой линии, следя за тем, чтобы стрелка двигалась по циферблату в направлении чисел 10, 20, 30 и т.д. Умножив величину масштаба карты на показания стрелки курвиметра, получают расстояние на местности.

Рис.2 Курвиметр.

Для более точного измерения и откладывания расстояний по карте, например, при подготовке к ориентированию на местности с помощью навигационной аппаратуры или при определении исходных данных для стрельбы, применяют поперечный масштаб - специальный график, награвированный на металлической линейке (рис. 4) и выполненный под карту мас-штаба 1:50 000, т.к. цифры указывают непосредственно расстояния на местности в км, сот-нях и десятках м. соответственно.

Рис.3 Поперечный масштаб.

Пользование поперечным масштабом показано на рис. 4а. Пусть требуется определить расстояние на местности, соответствующее отрезку de на карте масштаба 1:25 000. Раствор циркуля, равный этому отрезку, устанавливают на поперечном масштабе так, чтобы, во-первых, обе ножки оказались на одной горизонтальной линии и, во - вторых, правая ножка находилась на одном из перпендикуляров к основанию (точка e), а левая - на одной из наклонных линий (точка d). Для 1:25 000 карты основание масштаба соответствует 500 м, десятая доля основания - 50 м, сотая - 5 м. По цифровым обозначениям линий видно, что этот от-резок равен:

500*1 + 50*3 + 5*6 = 680 м.

Опытным путём установлено, что с помощью циркуля измерение прямолинейных отрезков на карте и других чертежах не могут быть выполнены точнее, чем 0,2 мм. Расстояние на местности, соответствующее 0,2 мм на карте, называется предельной точностью масштаба карты. Однако точность определения расстояний по карте зависит не только от точности измерений, но и от погрешностей самой карты, неизбежных при её составлении и печатании, которые могут достигать 0,5 мм, а на картах горных районов - 0,75 мм. Источниками ошибок измерений являются также помятость и деформация бумаги. С учётом этого фактическая точность измерения прямых линий на карте, как показывает практика, колеблется в пределах 0,5 - 1,0 мм, что в масштабе 1:25 000 на местности составляет: 12-25 м, в масштабе 1:50 000 - 25-50 м, 1:100 000 - 50-100 м.

Измеренное по карте расстояние получается всегда несколько короче действительного. Одна из причин этого состоит в том, что по карте измеряются горизонтальные проложения, в то время как соответствующие им линии на местности наклонные, т.е. длиннее своих гори-зонтальных проложений.

Длина маршрута, измеренная по карте, бывает короче действительной не только вследствие влияния рассмотренной выше причины, но и потому, что в масштабе карты не всегда возможно изобразить все извилины дорог. При составлении карт дороги, как правило, спрямляются, и тем больше, чем мельче масштаб карты. Это особенно заметно на картах горной и холмистой местности.

Плоские координаты

Плоскими прямоугольными координатами в топографии называются линейные величины — абсцисса х и ордината у, определяющие положение точки на плоскости (карте), на которой отображена по определенному математическому закону (в проекции Гаусса) поверхность земного эллипсоида. Эти координаты несколько отличаются от принятых в математике декартовых координат на плоскости. За положительное направление осей координат принято для оси абсцисс (осевого меридиана зоны) направление на север, для оси ординат (экватора эллипсоида) на восток. Оси координат делят шестиградусную зону на четыре четверти (рис.1), счет которых ведется по ходу часовой стрелки от положительного направления оси абсцисс X.

Рис.1 Координатная зона.

Положение любой точки в каждой зоне относительно начала координат, например точки М, определяется кратчайшими расстояниями до осей координат, то есть по перпендикулярам. Таким образом, при одних и тех же абсолютных значениях х и у точка М в зависимости от знаков координат может занимать в координатной зоне четыре различных положения. Ширина любой координатной зоны составляет на экваторе примерно 670 км, на широте 40° - 510 км, на широте 50° - 430 км. В Северном полушарии Земли (I и IV четверти зон) 162 знаки абсцисс положительные. Знак ординаты в IV четверти отрицательный. Чтобы не иметь отрицательных значений ординат при работе с топографическими картами, в точке начала координат каждой зоны величина ординаты принята равной 500 км. Таким образом ось X как бы переносится к западу от осевого меридиана на 500 км (рис.2).

Рис.2 Плоские прямоугольные координаты.

В этом случае ордината любой точки, расположенной к западу от осевого меридиана зоны, будет всегда положительной и по абсолютному значению меньше 500 км, а ордината точки, расположенной к востоку от осевого меридиана, будет всегда больше 500 км.

Рис.3 Координатная сетка на топографических картах разных масштабов.

Для связи ординат между зонами слева от записи ординаты точки приписывают номер зоны, в которой находится эта точка. Полученные таким образом координаты точки называются полными. Например, полные прямоугольные координаты точки х = 2 567 845, у = 36 376 450. Это означает, что точка находится в 2567 км 845 м к северу от экватора, в 36-й зоне ив 123 км 550 м к западу от осевого меридиана этой зоны (500 000 - 376 450 = 123 550). Прямоугольная координатная сетка на топографических картах. В каждой координатной зоне строится координатная сетка. Она представляет собой сетку квадратов, образованных линиями, параллельными координатным осям зоны. Линии сетки проводятся через целое число километров. Поэтому координатную сетку называют также километровой сеткой, а ее линии - километровыми. Если изображение одной зоны с нанесенной на ней сеткой квадратов разделить на отдельные листы карты, то каждый лист будет покрыт координатной сеткой, составляющей часть разграфки, общей для всей зоны.

Рис.4 Оцифровка координатной сетки в зоне.

На карте масштаба 1 :25 000 линии, образующие координатную сетку, проводятся через 4 см, то есть через 1 км на местности (рис.3), а на картах масштабов 1 :50 000 - 1 :200 000 - через 2 см (1, 2 и 4 км на местности соответственно). На карте масштаба 1 :500 000 наносятся лишь выходы линий координатной сетки на внутренней рамке каждого листа через 2 см (10 км на местности). При необходимости по этим выходам координатные линии могут быть нанесены на карту. Координатная сетка на карте используется при определении прямоугольных координат и нанесении на карту точек (объектов, целей) по их координатам, измерении по карте дирекцион-ных углов направлений, целеуказании, отыскании на карте различных объектов, приближенном определении расстояний и площадей, а также при ориентировании карты на местности.

Оцифровка линий координатной сетки. Координатная сетка каждой зоны имеет оцифровку, которая одинакова во всех зонах. На рис. 7.8 даны подписи значений абсцисс и ординат координатных линий, проведенных через 100 км. Таким образом, в каждой координатной зоне имеется множество точек, численные значения координат которых одинаковы с численными значениями координат точек других зон. Например, точка А (рис.4) в 10-й зоне имеет координаты х = 310 850, у = 320 600. В какой-либо другой зоне, например в 11-й, из-за того что оцифровка во всех зонах одинакова, эти координаты повторяются. Следовательно, точек А с одинаковыми координатами на земной поверхности будет 60 (по числу зон). Чтобы однозначно определять положение точки, необходимо всегда слева от значения ее ординаты, как отмечалось ранее, указывать номер зоны. При работе на ограниченной территории, изображенной, например, на одном листе карты, используют сокращенные координаты. В этом случае при определении прямоугольных координат по карте указывают десятки и единицы километров, сотни, десятки и единицы метров. Тогда точка А будет иметь сокращенные координаты х = 10850, у = 20600. На топографических картах значения абсцисс и ординат координатных линий подписывают у выходов линий за внутренней рамкой листа и в девяти местах на каждом листе карты. Полные значения абсцисс и ординат в километрах подписывают около ближайших к углам рамки карты координатных линий, около линий, ограничивающих квадраты координатной сетки по сто километров, и около ближайшего к северо-западному углу пересечения координатных линий. Остальные координатные линии подписывают сокращенно двумя цифрами (десятки и единицы километров). Подписи около горизонтальных линий координатной сетки соответствуют расстояниям от оси ординат в километрах. Подписи около вертикальных линий обозначают номер зоны (одна или две первые цифры) и расстояние в километрах (всегда три цифры) от начала координат, условно перенесенного к западу от осевого меридиана зоны на 500 км. Например, подпись 6740 означает: 6 - номер зоны, 740 - расстояние от условного начала координат в километрах.

Целеуказание по карте

Целеуказание по координатомеру.

Для указания целей на карте нанесена сетка квадратов. На концах линий сетки имеются цифры, которые определяют положение квадрата по его юго-западному углу. Для определения положения точки в квадрате служит координатомер. Он делается из целлулоида или вырезается из самой карты, если напечатан на ее поле.

Нужно приложить горизонтальные деления координатомера к горизонтальной линии сетки квадратов таким образом, чтобы вертикальные деления коснулись нужной точки на карте; затем на ближайшей боковой рамке карты прочти число, подписанное у нижней горизонтальной линии, а сверху или снизу прочти число у левой вертикальной линии квадрата.

Первым всегда читается число у горизонтальной линии квадрата. После этого к прочтенным числам линий сетки приписывают справа отсчеты по координатомеру (рис.1).

Рис. 1. Целеуказание по карте с помощь координатомера.

Положение точки А на этом рисунке запишется так:

94 + 0,78 = 94,78,
13 + 0,30 = 13,30

# я по радио или сигнализацией должно быть передано так: «девять— четыре — семь — восемь; один — три — три — нуль».

Целеуказание в прямоугольных координатах

Этот способ целеуказания наиболее часто применяется в боевой обстановке.

Для целеуказания в прямоугольных координатах дающий целеуказание, определив координаты цели по карте, передает их принимающему.

Принимающий целеуказание наносит цель на свою карту по указанным ему координатам, определяет по карте со своего наблюдательного пункта угол между основным направлением и направлением на цель и дальность до цели, после чего при помощи наблюдательного прибора по измеренному углу от основного направления и по ее удалению от наблюдательного пункта отыскивает цель на местности по ее признакам.

# Если на местности имеется ориентир, положение которого на карте определено с достаточной точностью, принимающий целеуказание отыскивает цель на местности относительно этого ориентира.