Измерение расстояний по карте
1.1. Измерить длину прямой линии 1-2 с помощью численного масштаба.
Численным масштабом называется отношение длины отрезка на плане к горизонтальной проекции соответствующего отрезка местности. Это отношение принято представлять в виде дроби, числитель которой равен единице, а знаменатель целому числу, например, 1: 200, 1:25000 и т.д. Зная численный масштаб можно измерить длину прямой линии. Для этого измеряют длину отрезка и умножают на число метров, соответствующее одному сантиметру на карте. Например, длина отрезка на карте масштаба 1:25000 получилась равной 6.2 см. Поскольку одному сантиметру карты в этом масштабе соответствует 250 метров на местности, то длина линии на местности равна 6.2х250 = 1550 м.
1.2. Измерить длину прямой линии 3-4 с помощью линейного масштаба.
Линейный масштаб размещают под южной стороной рамки карты или плана. Строится линейный масштаб следующим образом. Прямую линию делят на несколько равных отрезков длиной 2-2,5см, называемых основанием масштаба (рис.1). Крайнее левое основание делят на 10 – 20 равных частей, называемых наименьшими делениями линейного масштаба. На правом конце этого основания подписывают ноль, а на левом число метров или километров соответствующих данному масштабу на местности. Штрихи, определяющие целые основания, подписывают слева направо от нуля.
| Рисунок 1. Линейный масштаб |
Для определения расстояния раствор измерителя устанавливают по длине заданного на карте отрезка, после чего прикладывают его к графику так, чтобы левая игла находилась в пределах крайнего основания, а другая - на одном из штрихов графика, определяющих целые основания вправо от нуля. Длину линии отсчитывают в метрах по оцифровке шкалы графика; если при этом левая игла измерителя находится в интервале между малыми делениями крайнего основания, то величину отрезка, составляющего часть наименьшего деления, определяют на глаз.
1.3. Измерить длину прямой линии 7-8 с помощью поперечного масштаба.
Поперечный масштаб строят следующим образом. На прямой линии откладывают несколько раз основание масштаба, равное, как правило, 2см. Из конца каждого полученного отрезка восставляют перпендикуляры произвольной длины, крайние из которых делят на 10 равных отрезков и через точки деления проводят параллельные линии. Верхний и нижний крайние левые отрезки также делят на 10 частей по 2мм и точки деления соединяют косыми линиями (трансверсалями) как показано на рис. 2.
| Рисунок 2. Поперечный масштаб |
Для определения расстояния раствор измерителя устанавливают по длине заданного на карте отрезка, после чего прикладывают его к графику так, чтобы левая игла находилась в пределах крайнего основания, а другая - на одном из штрихов графика, определяющих целые основания вправо от нуля. Затем измеритель передвигают вверх до тех пор, пока левая игла не попадет на перекрестие горизонтальной линии с трансверсалью.
1.4. Измерить длину извилистой линии между точками 5 и 6.
Длину извилистой линии можно определить путем многократного откладывания по кривой постоянного раствора измерителя, величину которого называют «шагом» (рис. 3) и выбирают в зависимости от извилистости линии порядка 2-5мм. Длину вычисляют умножением величины шага измерителя на число его полных перестановок плюс остаток, измеренный по линейному или поперечному масштабу. Контроль осуществляют измерением в обратном направлении.
| Рисунок 3. Измерение извилистой линии |
1.5. Вычислить точность масштаба.
За критерий точности, с которой можно определять длины линий, берется величина, равная 0,1мм, соответствующая наименьшему расстоянию, которое может различить невооруженный глаз. Расстояние на местности, соответствующее в данном масштабе 0,1мм на карте, называется точностью масштаба. Так на карте масштаба 1:1000 можно откладывать или измерять расстояния с точностью 0,1м, в масштабе 1:2000 – 0,2м, в масштабе 1:5000 – 0,5м, в масштабе 1:10000 – 1,0м и т.д.
2. СОДЕРЖАНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ И ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ ТОЧЕК НА КАРТЕ. ОРИЕНТИРОВАНИЕ.
2.1. Вычертить условные знаки, изображающие контуры местности и предметы вблизи заданной линии АВ.
На топографических картах ситуационные особенности местности, объекты и некоторые элементы рельефа изображают условными знаками (рис. 4.).
Для изображения на картах характерных участков местности (пашни, леса, болота и т.д.), занимающих определенную площадь, которая может быть выражена в масштабе карты, используют площадные условные знаки. Они состоят из граничной линии – контура и заполняющего контур условного знака.
| Площадные | Внемасштабные | ||
| Луг | |||
| Болото | |||
| Лес | Пояснительные | ||
| Кустарник | |||
| Линейные | |||
| Условные знаки рельефа | |||
| Рисунок 4. Условные знаки | |||
Нередко условные знаки занимают на картах больше места, чем соответствующие им объекты на местности, в таких случаях используют внемасштабные условные знаки.
Для изображения протяженных объектов местности, длину которых выражают в масштабе карт, а ширину выражают вне масштаба, используют линейные условные знаки.
Некоторые элементы и детали рельефа, которые практически невозможно выразить горизонталями (овраги, ямы, котлованы и т.д.) также изображают условными знаками.
2.2. Изучить содержание и оформление листа топографической карты и дать ее описание.
Листы топографических карт с трапециевидной разграфкой окаймляют тремя рамками: внутренней, минутной и внешней (рис.5 ).
| Рисунок 5. Рамка северо-западного угла топографической карты масштаба 1:10000 |
Внутренняя рамка, имеющая форму трапеции, образована отрезками меридианов и параллелей, непосредственно ограничивающими картографическое изображение. На выходах этих линий в углах внутренней рамки указаны соответствующие значения широты и долготы. Например, для северо-западного угла карты масштаба 1:10000 широта равна 54°42´30˝, а долгота 18°03΄45˝.
Минутная рамка с обозначением отдельных интервалов широт и долгот служит для более точного измерения географических координат точек на карте. Минутные и полуминутные интервалы отмечены утолщенными линиями, а десятисекундные интервалы – точками.
Между внутренней и минутной рамками выписаны ординаты и абсциссы выходов линий координатной (километровой) сетки. При этом первой цифрой в значениях ординат помечен номер зоны, а размеры самих ординат, отсчитываемых от осевого меридиана, увеличены на 500 км. Например, подпись выхода сетки 4311 (см.рис.5) означает, что данный лист карты лежит в 4-ой зоне, а ордината данной линии имеет отрицательное значение –189 км, т.е. 311-500=189 км.
Внешняя рамка имеет декоративное назначение. В ее разрывах выписывают номенклатуры четырех смежных листов карт того же масштаба.
Зарамочное оформление. Номенклатуру листа карты обозначают над северной стороной внешней рамки. Под южной стороной рамки указывают численный и линейный масштабы, принятую высоту сечения рельефа и систему высот. Под юго-западным углом внешней рамки приводят сведения о склонении магнитной стрелки и среднем сближении меридианов, а также схему взаимного расположения меридианов по отношению к линиям координатной сетки. Под юго-восточным углом внешней рамки помещают график заложений для определения крутизны скатов.
2.3. Определить номенклатуру листа карты масштаба 1:25000, на котором находится пункт с заданными географическими координатами.
Разделение топографических карт на листы называется разграфкой. Система обозначения отдельных листов топографических карт и планов называется номенклатурой.
В основу разграфки и номенклатуры топографических карт и планов положена карта масштаба 1:1 000 000. Для получения такой карты земной шар делится меридианами через 6° на колонны и параллелями через 4° на ряды (рис.6). Колонны нумеруются арабскими цифрами от1 до 60 с запада на восток, начиная от меридиана с долготой 180°. Ряды обозначаются заглавными буквами латинского алфавита от A до V, начиная от экватора к северному и южному полюсам.
Каждый полученный таким образом участок земной поверхности изображается на отдельном листе карты М 1:1 000 000, номенклатура такого листа будет складываться из буквы обозначающей ряд, и номера колонны. Например, номенклатура листа, где находится пункт с координатами φ = 54°13΄ и λ = 33°12΄, N – 36. (рис.7,а)
Каждому листу карты М 1:1 000 000 соответствует 144 листа карты М1:100 000, которые обозначаются арабскими цифрами (рис.7). Номенклатура листа карты М1:100 000 будет складываться из номенклатуры листа карты М1:1 000 000 с добавлением порядкового номера листа карты М1:100 000. Для нашего примера номенклатура листа карты М1:100 000 будет N-36-67 (рис.7,б)
Каждому листу карты М1:100 000 соответствует 4 листа карты М1:50 000, которые обозначаются заглавными буквами русского алфавита А,Б,В,Г. Для нашего примера номенклатура листа карты М1:50 000 будет N-36-67-А (рис.7,в).
Одному листу карты М1:50 000 соответствует 4 листа карты М1:25 000, которые обозначаются строчными буквами русского алфавита а,б,в,г. Для нашего примера номенклатура листа карты М1:25000 будет N-36-67-А-г (рис.7,г).
| Рисунок 6. Схема разграфки и номенклатуры листов карт масштаба 1:1000000 | |
| а) | б) |
| в) | г) |
| Рисунок 7. Разграфка и номенклатура топографических карт масштабов 1:100000, 1:50000, 1:25000 |
2.4. Определить географические координаты точки 6 по топографической карте.
Определение географических координат точек заключается в нахождении широты φ и долготы λ точки.
Широтой точки называется угол между радиусом земного шара и плоскостью экватора. Долготой точки называется двугранный угол между меридианной плоскостью, проходящей через эту точку, и плоскостью начального меридиана.
| Рисунок 8. Схема определения по карте географических и прямоугольных координат, дирекционного угла и азимута линии |
Географические координаты точки P (рис.8) определяют по карте, пользуясь минутными шкалами рамок трапеций. Для определения долготы через точку P проводят истинный меридиан, соединив однозначные деления минут или секунд долготы, нанесенные на северной и южной рамках и считают, сколько минут и секунд заключено между западной стороной рамки и истинным меридианом. Полученное число минут и секунд прибавляют к долготе западной рамки. Получают долготу точки Р - λ =18°03΄45˝+ 0°01΄40˝=18°05΄25˝.
Широту точки Р находят аналогичным путем, пользуясь делениями западной и восточной рамок:φ = 54°40΄ +0°01΄17˝=54°41΄17˝.
2.5. Определить прямоугольные координаты точки 7 по топографической карте.
Прямоугольные координаты X и Y точки определяют относительно километровых линий сетки. При определении координат точки Q (рис.8), сначала записывают абсциссу нижней километровой линии квадрата, в котором находится точка Q, т.е. 6067км. Затем измеряют расстояние по перпендикуляру до ближайшей километровой лини и, пользуясь численным или линейным масштабом карты, определяют чему оно равно на местности. Полученную величину 454 м складывают с величиной абсциссы линии, т.е. X=6 067 000м + 454м = 6 067 454м.
Аналогичным путем определяют ординату точки Q. Записав значение левой стороны квадрата 4313км, к нему прибавляют расстояние до километровой линии на местности – 412м. Y=4 313 000м + 412м= 4 313 412м.
2.6. Определить дирекционный угол, истинный азимут, магнитный азимут, истинный, осевой и магнитный румбы заданного на карте направления.
Дирекционным углом называется горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии ему параллельной, по ходу часовой стрелки до направления данной линии.
Дирекционный угол α любой линии на плане или карте может быть определен непосредственным измерением угла между северным направлением вертикальной линии километровой сетки и данной линией с помощью транспортира (рис.8)
Азимутом называется горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки до направления данной линии. Азимуты изменяются от 0° до 360°.
Истинный азимут линии измеряется от северного направления истинного меридиана, проведенного через начало этой линии до ее направления (угол А, рис.8). Кроме того истинный азимут может быть вычислен по формуле: А = α +γ или А = α -γ , где γ – сближение меридианов.
Для листов карт, расположенных к востоку от осевого меридиана, γ прибавляется к дирекционному углу, к западу – вычитается. Для того, чтобы найти магнитный азимут линии Ам, необходимо знать величину и название склонения магнитной стрелки. Тогда получим Ам =А-δв и Ам =А+δз. Значения углов сближения меридианов γ и склонения магнитной стрелки δ приводятся под южной рамкой карты (рис.9).
Румбом называется острый горизонтальный угол, отсчитываемый от ближайшего направления меридиана до направления данной линии румбы изменяются в пределах от 0° до 90°. Если румбы отсчитываются от истинного, магнитного или осевого меридиана, то их называют соответственно истинными, магнитными и осевыми. Между азимутами и румбами существует связь, приведенная ниже. Зная азимуты, можно определить румбы и наоборот.
| Рисунок 9. График углов сближения меридианов и склонения магнитной стрелки |
| Четверть | Азимуты | Румбы r |
| СВ | 0° - 90° | А |
| ЮВ | 90° – 180° | 180°-А |
| ЮЗ | 180° – 270° | А-180° |
| СЗ | 270° - 360° | 360°-А |