Сущность двойного проектирования

Классификация и назначение

КАРТА – изображение земной поверхности, построенное по определенным математическим правилам.

По содержанию географические карты подразделяют на два основных вида: общегеографические и специальные карты.

К общегеографическим картам относятся карты, на которых с той или иной полнотой, зависящей от масштаба карты, изображены все основные элементы земной поверхности, характеризующие их устройство и особенности географических ландшафтов. Причем эти элементы показываются без предпочтительного выделения каких-либо из них.

Одним из наиболее распространенных в войсках видов общегеографических карт являются топографические карты. К ним относятся карты масштабов 1:1.000.000 и крупнее, подробно изображающие местность – поверхность земной суши с прилегающей к ней прибрежной полосой морей и океанов.

Специальные карты отличаются от общегеографических карт тематической направленностью своего содержания, так как имеют по сравнению с ним более узкое и концентрированное назначение. Из специальных карт наиболее широко используются в войсках аэронавигационные, применяемые при подготовке и выполнении полетов авиации, а также карты путей сообщения и автодорожные карты, которые используются при планировании и осуществлении передвижений войск и организации военных перевозок.

Топографические карты как измерительные документы основные источники информации о местности служат одним из основных средств управления войсками. С помощью карт осуществляется организация взаимодействия войск при выполнении боевых задач. По ним определяют координаты целей и производят топогеодезическую привязку элементов боевого порядка всех родов войск, а также выполняют различные проектные и военно-инженерные расчеты.

1:500.000,1:1.000.000 - Мелкомасштабные, оперативные;

1:100.000 - среднемасштабные, тактическая;

1:200.000 - среднемасштабные, оперативные;

1:25.000,1:50.000 - крупномасштабные, тактические;

Карты масштабов 1:25.000 – 1:100.000 предназначаются для работы командиров и штабов при организации и ведении боя и управления войсками в бою. Они наиболее широко используются в качестве рабочих карт в тактическом звене управления войсками.

Карта масштаба 1:25.000 применяется в войсках для детального изучения отдельных наиболее важных рубежей и участков местности при форсировании водных преград, десантировании и т. п. Карта масштаба 1:50.000 применяется главным образом в условиях обороны, а в наступлении – преимущественно при прорыве обороны противника, форсировании водных преград, высадке воздушных и морских десантов, а также в боях за населенные пункты.Основной тактической картой принято считать карту масштаба 1:100.000.

Карты масштабов 1:200.000 и 1:500.000 предназначаются для изучения и оценки местности при планировании и подготовке операций, для управления войсками в ходе операций и планировании передвижения войск. Карта масштаба 1:500.000 используется, кроме того, фронтовой авиацией в качестве полетной карты.

Карта масштаба 1:1.000.000 используется штабами для изучения физико-географических условий обширных территорий и для общих, приближенных расчетов по обеспечению боевых действий войск при планировании операций.

Сущность двойного проектирования

Геометрия картографического изображения связана с представлением о фигуре Земли – ее геометрической форме и размерах.

Географическое изображение точек на земной поверхности определяется, как известно, их координатами. Поэтому математическая задача построения картографического изображения заключается в том, чтобы спроектировать и изобразить шарообразную поверхность на плоскости (карте), строго соблюдая при этом однозначное соответствие между координатами точек на земной поверхности и координатами их изображения на карте.

Такое проектирование сопряжено с необходимостью отнесения результатов полевых геодезических измерений при их вычислительной обработке и отображении на картах к определенной, хорошо изученной в геометрическом отношении поверхности, которая наиболее близко подходит по своей форме и размерам к реальной фигуре Земли, но более проста в сравнении с ней.

Под фигурой Земли понимают математическую фигуру, ограниченную поверхностью среднего уровня Мирового океана в спокойном его состоянии, мысленно продолженную под всеми континентами. Эта воображаемая поверхность, перпендикулярна в любой ее точке к направлению отвесной линии (направлению силы тяжести), называется основной уровенной поверхностью, а фигура Земли, образованная ею, – геоидом.

Геоид имеет всюду выпуклую, но симметричную, сложную и неправильную в геометрическом смысле фигуру, которая, однако, весьма мало отличается от эллипсоида вращения, т. е. правильного геометрического тела, образуемого вращением эллипса вокруг его малой оси. Поэтому при геодезических измерениях и составлении карт фигуру Земли принимают за такой эллипсоид (рис. 1, 2). Эллипсоид вращения, поверхность которого наиболее близка к поверхности геоида, называется земным эллипсоидом, или земным сфероидом.

На картах эту поверхность представляет сетка географических меридианов и параллелей земного эллипсоида. Такая сетка на картах называется картографической сеткой. При составлении карты прежде строят картографическую сетку, а затем, пользуются ею как канвой, наносят по материалам картографической съемки, аэроснимкам и другим материалам изображение всех объектов, которые должны быть показаны на карте.

Картографические сетки рассчитываются и строятся на картах по тем или иным математическим формулам, выражающим определенную для данной карты зависимость между географическими координатами на поверхности земного эллипсоида и плоскими прямоугольными координатами соответствующих им точках на карте.

Таким образом, нанесение на карту изображения земной поверхности представляет собой процесс двойного проектирования, включающий одновременно переход от действительных очертаний изображаемых объектов к их горизонтальным проложениям на поверхности земного эллипсоида, т. е. проектирование физической поверхности Земли на эллипсоид по нормалям к его поверхности, и изображении на плоскости, т. е. на карте, этих горизонтальных проложений в заданном масштабе и по определенным для данной карты математическим правилам. Математически определяемый способ построения на плоскости картографической сетки того или иного вида, на основе которой на карте изображают поверхность Земли, называется картографической проекцией.

Разгрфовка и номенклатура

Система деления карты на отдельные листы называется разграфкой карты, а система обозначения (нумерации) листов – их номенклатурой.

Деление топографических карт на отдельные листы линиями меридианов и параллелей удобны тем, что рамки листов точно указывают положение на земном эллипсоиде участка местности, изображенного на данном листе, и его ориентировку относительно сторон горизонта.

листу миллионной карты соответствует целое число листов остальных масштабов, кратное 4 – 4 листа карты масштаба 1:500.000, 36 листов карты масштаба 1:200.000, 144 листа масштаба 1:100.000 и т. д. В соответствии с этим установлена и номенклатура листов, единая для топографических карт всех масштабов. Номенклатура каждого листа указана под северной стороной ее рамки.

В основу обозначения листов топографических карт любого масштаба положена номенклатура листов миллионной карты.

Ряды листов этой карты обозначаются заглавными буквами латинского алфавита (от А до V) и счет их ведется от экватора к полюсам. Колонны же листов нумеруются цифрами от 1 до 60. Счет колонн ведется от меридиана 180 градусов с запада на восток .Номенклатура листа карты масштаба 1:1 000 000 слагается из указания ряда (буквы) и колонны (цифры), в пересечении которых он расположен,

Колонны листов миллионной карты совпадают с шестиградусными координатами зоны, на которые разбивается поверхность земного эллипсоида при вычислении координат и составлении карт в проекции Гаусса. Различие заключается лишь в их нумерации: т. к. счет координатных зон ведется от нулевого (Гринвичского) меридиана, а счет колонн листов миллионной карты от меридиана 180 градусов, то номер зоны отличается от номера колонны на 30. Поэтому, зная номенклатуру листа карты, легко определить, к какой зоне он относится. Например, лист M-35 расположен в пятой зоне (35-30), а лист К-29 – в 59-ой зоне (29+30).

Номенклатура листов карт масштабов 1:1.000.000 – 1:500.000 слагается из номенклатуры соответствующего листа миллионной карты с добавлением к ней цифры (цифр) или буквы, указывающей расположение на нем данного листа.счет листов всех масштабов ведется слева направо и сверху вниз, при этом:

- листы масштаба 1:500.000 (4 листа) обозначаются русскими прописными буквами А, Б, В, Г. Следовательно, если номенклатура листа миллионной карты будет, например, N-36, то заштрихованный на рисунке лист масштаба 1:500.000 имеет номенклатуру N-36-Г, а лист с г. Смоленск – N-36-А;

- лист масштаба 1:200.000 (36 листов) обозначается римскими цифрами от I до XXXVI. Таким образом, номенклатура листа с г. Смоленск будет N-36-IX;

- лист масштаба 1:100.000 нумеруется цифрами от 1 до 144. Например, лист с г. Смоленск имеет номенклатуру N-36-41.

Листу карты масштаба 1:100.000 соответствуют 4 листа масштаба 1:50.000, обозначаемые русскими прописными буквами А, Б, В, Г, а листу масштаба 1:50.000 – 4 листа карты масштаба 1:25.000, которые обозначаются строчными буквами русского алфавита "а", "б", "в", "г" (рис. 9, приложение 1).

В соответствии с этим номенклатура листов карты 1:50.000 слагается из номенклатуры листа масштаба 1:100.000, а листов карты 1:25.000 – из номенклатуры листа масштаба 1:50.000 с присоединением к ней буквы, указывающей данный лист. Например, N-36-41-В, обозначает лист масштаба 1:50.000, а N-36-41-В-а – лист масштаба 1:25.000 с г. Смоленск.

Для подбора нужных листов карт на тот или иной район и для быстрого определения их номенклатуры существуют так называемые сборные таблицы карт (рис. 10). Они представляют собой мелкомасштабные схемы, разделенные меридианами и параллелями на клетки, соответствующие обычным листам карты масштаба 1:100.000, с указанием их порядковой нумерации в пределах листов миллионной карты.