Задача 4.1. определить прямоугольные координаты вершин треугольника.
Для решения задачи каждому студенту необходимо иметь ксерокопию карты, на которой преподаватель наносит вершины треугольника АВС. Прежде чем приступить к решению задачи необходимо определить масштаб карты и разобраться с оцифровкой сетки координат. Затем выделить квадрат километровой сетки, в которой находится вершина треугольника и выписать координаты его юго-западного угла. На рис. 11 для точки А Х=6068 км, Y=4312 км( напоминаем, что первая цифра у ординаты означает номер зоны, в которой находится данная карта).
Из точки А опускают перпендикуляры на стороны квадрата километровой сетки. С помощью измерителя и масштабной линейки определяют длины перпендикуляров относительно южной и западной стороны квадрата. То есть измеряют приращения координат. Тогда значения координат точки А будут равны:
XA=Xю.з.+ ∆XA (4)
YA=Yю.з..+ ∆YA(5)
Недостатком изложенного способа является его бесконтрольность. Здесь любая грубая ошибка в измерении остается незамеченной. Поэтому на практике измеряют не только отрезки ∆ХА и ∆YA, но и продолжения их до северной и восточной сторон километровой сетки, т.е., ∆ХА ´ и ∆YA´.Очевидно, что при отсутствии погрешности в измерениях должны выполнятся условия:
∆XA +∆ХА´=D (6)
∆YA+∆YA´=D, (7)
где D – длина стороны квадрата километровой сетки.
Практически таких равенств не получается из-за случайных и систематических погрешностей измерений (деформация бумаги, не точность установки игл измерителей в вершины, погрешности построения поперечного масштаба и т.д.). Однако величина неравенства не должна превышать 0.3 мм в масштабе карты. Если это условие выполняется, то окончательные координаты точки А можно вычислить по формулам.
XA=Xю.з+(D/(∆XA +∆ХА´))∆XA,(8)
YA=Yю.з+(D/(∆YA +∆YB´))∆YA.(9).
Данные формулы и рекомендуется использовать при решении задачи 4.1. результаты измерений записывают в таблицы 2 и 3.
В качестве примера в этих таблицах приведены результаты измерения координат вершин треугольника АВС( см. Приложение 1)
Абсциссы точек А, В,С. (км) Таблица2.
Точка | Xю.з | ∆X | ∆Х´ | Х |
А | 0.356 | 6068.356 | ||
В | 0.582 | 0.413 | 6067.585 | |
С | 0.451 | 0.545 | 6067.453 |
Ординаты точек А,В,С (км) Таблица 3.
Точка | Yю.з | ∆Y | ∆Y´ | Y |
А | 0.296 | 0.702 | 4311.297 | |
В | 0.193 | 4312.193 | ||
С | 0.151 | 0.847 | 4311.151 |
Задача 4.2. По измеренным в задаче 4.1 прямоугольным координатам вычислить длины сторон треугольника и сравнить их с непосредственно измеренными.
Задача распадается на 2 части. В первой части необходимо вычислить длины сторон по известной в математике формуле
dAB=√(XA-XB)²+(YA-YB)², (10)
вычисленные расстояния записать в таблицу 4 с числом значащих цифр, соответствующих точности масштаба карты.
Вторая часть задачи состоит в непосредственном измерении длин сторон треугольника с помощью измерителя и построенного поперечного масштаба.
Результаты измерений также записать в таблицу 4. Найти расхождения между вычисленными и измеренными длинами сторон треугольника и дать анализ их соответствия точности масштаба карты. Перечислить причины возникновения этих расхождений.
Значения длин сторон треугольника, полученные при вычислениях и измерениях.
Названия сторон | Приращения ∆X | координат ∆Y | Длины Вычисленные | сторон Измеренные | Расхождения (м) |
AB | -0.771 | 0.896 | -1 | ||
BC | -0.132 | -1.042 | |||
AC | 0.903 | 0.146 | -5 |
Вопросы для самоконтроля.
1. В чем сущность зональной системы прямоугольных координат?
2. Что принято за ось ординат и абсцисс в зональной системе координат?
3. В чем смысл преобразования ординаты?
4. Как определить номер зоны данного листа карты?
5. Какие погрешности влияют на точность измерения координат (длин линий) по карте?
6. Как определить длину отрезка, зная прямоугольные координаты его концов?
7. Чему равны искажения длин линий на осевом меридиане?
8. Как вычислить искажения длин линий в пределах зоны?
9. Как построить на карте точку по известным прямоугольным координатам?
10.Чем вызваны искажения картографических проекций?
11.Какие искажения присущи проекции Гаусса-Крюгера?
- Ориентирование.
Ориентировать линию или карту – значит определить ее расположение относительно географического (истинного), осевого или магнитного меридианов.