TwitterFacebookPinterestGoogle+

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

Что все-таки представляет собой топографическая карта и чем она отличается от других (географических) карт? Сначала масштабом. Топографической картой называется четкое и подробное изображение местности на плоскости (бумаге), выполненное с уменьшением линий местности от 10 тыщ до 1-го миллиона раз. Если уменьшение линий местности изображается больше, чем в один миллион раз, то такая карта именуется географической. Как следует, основное различие меж топографическими и географическими картами заключается в том, что изображение местности на топографических картах всегда будет более детализированным, чем на географических картах. На топографической карте можно показать с достаточной подробностью все элементы местности — населенные пункты, дороги, реки, болота, леса и выпуклости (рельеф) земной поверхности, чего нельзя добиться на географической карте, ввиду значимой степени уменьшения размеров местности. Потому топографические карты как более подробные предназначаются для исследования местности и ориентирования на ней, для производства измерений и расчетов, нужных как в военном деле, так и для целей людного хозяйства.

Какие же масштабы есть для топографических карт? Масштабом карты именуется отношение, показывающее, во сколько раз уменьшена длина линий на карте по сопоставлению с ее реальной величиной на местности. Так, к примеру, если 1 см на карте соответствует 10 км на местности, то масштаб карты будет равен 1: 100 ООО. Этот масштаб именуют численным. Величина эта отвлеченная и не находится в зависимости от системы линейных мер. При сопоставлении нескольких масштабов более большим будет тот, у которого знаменатель меньше, и, напротив, чем больше знаменатель, тем масштаб мельче. От масштаба карты зависит точность измерений, подробность карты и размер картографического изображения одной и той же местности. Очевидно, что с уменьшением масштаба миниатюризируется и количество наносимых на нее деталей местности. В зависимости от масштаба топографические карты принято разделять на крупномасштабные (1:10 ООО, 1: 25 ООО, 1: 50 ООО), среднемасштабные (1 : 100 ООО, 1: 200 000) и мелкомасштабные (1: 500 000, 1: 1 000 000).

Фактически расстояния по карте определяют с помощью линейного масштаба. Он изображается на карте в виде прямой полосы с делениями для отсчета расстояний. На картах масштаб (численный, линейный и текстовой) всегда находится под южной рамкой в таком виде, как это изображено на рисунке 41. Расстояние в метрах либо километрах на местности, соответственное одному сантиметру на карте, именуется величиной масштаба и всегда подписывается меж численным и линейным масштабами.

Но топографическая карта не всегда может удовлетворить требованиям, которые могут появиться в практической деятельности, в особенности когда нужно очень тщательно изучить отдельный маленькой участок местности. В этих случаях на отдельные участки местности населенного пт создаются еще больше подробные чертежи местности, которые именуются планами. Они отличаются от топографической карты тем, что кривизна земной поверхности на их не принимается в расчет. Дело в том, что и на топографической карте маленькие участки местности в границах которых крутизна земной поверхности малозначительна, тоже фактически не отличаются от плоского изображения. А это означает, что на топографических картах так же, как и на планах, все измерения можно производить так, будто бы они никакой различия не имеют.

Планы издаются необычными листами, местные предметы на их изображаются особенными условными знаками. А рельеф не изображается вообщем. По существу, планы являются разновидностью топографических карт. В большинстве случаев планьг делают для исследования населенных пунктов7, участков леса, аэродромных площадок, строй участков с уменьшением всех линий местности в 5— 10 тыщ раз.

Как получить изображение шарообразной земной поверхности без искажений на плоскости? Какая картографическая проекция употребляется для этого?

Всем понятно, что наша планера похожа на шар. Самое верное представление о обоюдном расположении континентов и океанов, лесов и гор дает нам глобус. Им отлично

воспользоваться, но не всегда комфортно. Почаще появляется потребность иметь плоское изображение подходящего нам участка Земли на бумаге. Если б Земля имела форму цилиндра либо конуса, то сделать развертку ее поверхности на плоскости не составляло бы труда. Но ни шар, ни эллипсоид нельзя развернуть на плоскости без складок и разрывов. Потому для изображения земной поверхности всегда прибегают к условным построениям, которые получили название картографических проекций. Задачка их состоит в том, чтоб на бумаге выстроить сетки меридианов и параллелей, другими словами базы, каркаса хоть какой карты.

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

Представьте для себя, что сеть параллелей и меридианов с поверхности стеклянного шара, образно представляющего в миниатюре земной шар (рис. 19, а, б) проектируется на боковую поверхность цилиндра (а) либо конуса (б), сделанного из бумаги. Потом эти поверхности разрезаются по образующей и развертываются. В первом случае проекция именуется цилиндрической, и на ней параллели и меридианы изображаются в виде взаимно перпендикулярных прямых. Во 2-м случае проекция именуется жеребцыческой. В ней параллели изображаются концентрическими окружностями, а меридианы — круговыми прямыми, расходящимися из центра окружностей. Если же на стеклянный шар кроме сетки параллелей и меридианов нанести на одной его половине к тому же очертания континентов, моря, реки и хребты и осветить его лампой на уровне экватора, то на дисплее мы получим изображение земной поверхности. В данном случае проекция именуется экваториаль-

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

ной (азимутальной), в какой обычно и строятся географические карты в виде полушарий (рис. 19, в).

Над созданием картографических проекций, комфортных для восприятия, трудились многие наикрупнейшие ученые различных эпох. Сюда можно отнести и величавых мыслителей древности Аристотеля и Птолемея, и выдающихся гениев эры Возрождения, таких, как Леонардо да Винчи и Декарта, и профессиональных ученых более позднего периода — Ломоносова и Гаусса и многих других. Невзирая на то что предложены тыщи методов изображения Земли на плоскости, ни какой-то из них не дает четкого ее проигрывания. На одних картах пробуют верно изображать очертания континентов и океанов, но при всем этом искажаются их размеры. На других — сохраняются площади, зато искажается форма материков.

В нашей и неких других странах для топографических карт применяется поперечно-цилиндрическая проекция, предложенная германским математиком Карлом Гауссом (1777-1855).

Суть ее заключается в том, что поверхность Земли изображается на плоскости не вся сходу, а отдельными полосами (зонами) шириной по 6° по долготе от Северного полюса до Южного (рис. 20). Любая такая зона проектируется на внутреннюю боковую поверхность воображаемого цилиндра, который касается земной поверхности по среднему меридиану, именуемому осевым меридианом для данной зоны. «Поворачивая» Землю вокруг оси вращения, шестиградусные зоны поочередно проектируют одна за другой на боковую поверхность цилиндра. Потом боковую поверхность цилиндра развертывают на плоскость, и спроектированные зоны изображаются на ней одна рядом с другой. Меж собой они соприкасаются исключительно в одной точке — на экваторе (рис. 20). Изображение земной поверхности, приобретенное таким макаром, потом разделяется сетью меридианов и параллелей на отдельные листы топографических карт.

Какова точность изображения земной поверхности в таковой картографической проекции? Из ее описания видно, что осевой меридиан в каждой зоне соприкасается с поверхностью земного шара и, как следует, изображается в проекции Гаусса без преломления собственной длины и сохраняет масштаб уменьшения на карте однообразный на всем их протяжении. Другие меридианы (боковые) в каждой зоне изображаются в проекции кривыми линиями, потому все они длиннее осевого меридиана, другими словами искажены на карте. Все параллели выше и ниже экватора также изображаются кривыми линиями и с неким искажением. Эти преломления длин растут по мере удаления от осевого меридиана на восток и на запад и от экватора к северу и к югу. Наибольшее их искажение получается на краях зоны, где они способны достигать величины порядка 0,1% длины измеряемых линий. Но это практически удовлетворяет всем требованиям точности при замерах, проводимых на местности.

Несколько слов о форме и размерах самой Земли. До сего времени Землю условно считали шаром, но в действительности это далековато не так.

После бессчетных замеров и расчетов, продолжающихся прямо до наших дней, топографы пришли к выводу, что фигура Земли очень близко подходит к эллипсоиду вращения, другими словами правильному геометрическому телу, образующемуся вращением эллипса вокруг его малой оси (рис. 21). Поверхность эллипсоида — это некая воображаемая поверхность океанов и морей, продолженная над всеми континентами, другими словами поверхность среднего уров-

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

ня океана, вроде бы покрывающая всю нашу планетку. Поэтому на картах все возвышенности и отсчитываются от уровня моря. Единых размеров земного эллипсоида для всех государств до сего времени не принято. В СССР и других социалистических странах за базу, при разработке топографических карт и определении координат на земной поверхности, принят эллипсоид Красовского, нареченный так в честь известного русского ученого-геодезиста Ф. Н. Красовского (1878—1948), предложившего следующие размеры земного эллипсоида: большая полуось равна — 6 378 245 км, малая полуось — 6 356 863 км. Из этих размеров видно, что ось вращения Земли короче поперечника земного экватора приблизительно на 43 км. Потому для практических задач, не требующих особенной точности, фигуру Земли принимают за шар, радиус которого равен приблизительно 6371 км.

На нашем земном шаре различают последующие основные точки и полосы (рис. 21, б). Концы земной оси, вокруг которой происходит суточное вращение Земли, именуются географическими полюсами; северный обозначается буквой латинского алфавита — N и южный — S. Плоскость, перпендикулярная к оси вращения Земли и проходящая через ее центр, именуется плоскостью земного экватора, а скрещение ее с земной поверхностью дает окружность, которая именуется экватором. Выше плоскости экватора находится Северное полушарие, ниже — Южное. Полосы скрещения земной поверхности плоскостями, параллельными плоскости экватора, именуются параллелями, а линии скрещения земной поверхности вертикальными плоскостями, проходящими через земную ось,— географическими либо настоящими меридианами. Сетка, образованная пересекающимися меридианами и параллелями, называется географической сетью.

Итак, неважно какая топографическая карта имеет рамку в виде трапеции, верхняя и нижняя стороны которой являются параллелями, а боковые — меридианами. Такое деление карт на отдельные листы именуется разграфкой карт.

Разграфка карт имеет огромное значение: во-1-х, благодаря географической сетке определяется местоположение на земном шаре участка местности, изображенного на данном листе карты; во-2-х, наличие параллелей и географических меридианов на границах каждого листа позволяет склеивать отдельные листы меж собой и составлять карту огромных размеров, на большой участок либо полосу местности. Не считая того, наличие рамки на карте с меридианами и параллелями определяет размещение ее относительно сторон горизонта, а конкретно: верхняя 100рона является северной, нижняя — южной, левая — западной, правая — восточной.

Для того чтоб, просто и стремительно отыскивать нужные листы топографических карт того либо другого масштаба, каждому листу присваивается буквенно-цифровое обозначение — номенклатура. Она указывается над северной 100роной рамки, и рядом с ней подписывается заглавие наиболее большого населенного пт, размещенного на данном листе. Не считая того, посредине наружной рамки со всех 4 сторон указывается номенклатура непосредственно прилегающих листов смежных карт к данному листу. Номенклатура русских топографических карт представляет собой стройную систему, единую для карт хоть какого масштаба. В базу ее положена номенклатура листов миллионной карты (масштаб 1:1000000). Размер рамки этого листа карты по долготе равен зоне Гаусса (другими словами 6°), а по широте расстоянию ме^ду параллелями — 4°. Номенклатура листа карты масштаба 1: 1 000 000 слагается из указания пояса (большая буковка латинского алфавита) и колоны (зоны), которые нумеруются арабски-

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

ми цифрами. Счет поясов ведется от экватора к полюсам, а колон — от меридиана 180° с запада на восток (рис. 22). Номенклатура листа карты масштаба 1 : 1000 000 с городом Смоленском будет: N — 36 Смоленск. Эта система разграфки и номенклатуры листов карты масштаба 1 : 1 000 000 является интернациональной. Номенклатура листов всех других, более больших масштабов, топографических карт слагается из номенклатуры соответствующего листа миллионной карты с добавлением к ней номера (либо буковкы), указывающего размещение на нем данного листа. Размещение листов карт разных масштабов в границах листа миллионной карты, также порядок их обозначения (цифра либо буковка) показан на рисунке 23. Из него видно, что в одном листе миллионной карты содержится:

— 4 листа карты масштаба 1: 500 000, которые обозначаются номенклатурой миллионной карты с добавлением больших букв А, Б, В, Г;

— 36 листов карты масштаба 1:200 000, которые обозначаются номенклатурой миллионной карты с добавлением к ней римских цифр от I до XXXVI;

— 144 листа карты масштаба 1:100 000, которые

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

обозначаются номенклатурой миллионной карты с добавлением к ней арабских цифр от 1 до 144 (см. рис. 23).

Одному листу карты масштаба 1:100 000 соответствует 4 листа карты масштаба 1:50 000, которые обозначаются номенклатурой этого листа карты с добавлением к ней больших букв А, Б. В, Г (рис. 24, а). Одному листу карты масштаба 1:50 000 соответствует 4 листа карты масштаба 1 : 25 000, которые обозначаются номенклатурой данного листа с добавлением к ней строчных букв а, б, в, г (рис. 24, б).

Итак, номенклатура листов карты с городом Смоленском разных масштабов будет обозначаться последующим образом:

Картографическая проекция, масштаб, разграфка и номенклатура топографических карт

Для производства топографических карт в Русском Союзе приняты размеры земного эллипсоида по размерам эллипсоида Ф. Н. Красовского, а в качестве картографической проекции — проекция Гаусса. Разграфка (разбивка) топографических карт на отдельные листы осуществляется по географическим меридианам и параллелям, а номенклатура (буквенно-цифровое обозначение) находится в зависимости от масштаба и в базе собственной содержит обозначение миллионной карты.

Добавить комментарий