Л.2                        МАСШТАБЫ    КАРТ   И   ПЛАНОВ

Определение численного масштаба связано с горизонтальным  проложением.                                                                                                                      Горизонтальное проложение  -  это длина ортогональной проекции линии на горизонтальную плоскость.   

d = ab  -  горизонтальное проложение линии  АВ = D.                     В

d  =  D * cos ν       .                                         А                     ν 

      a               d                   b 

Численным масштабом топографической карты (плана)  называется отношение длины линии на карте (плане)  к  горизонтальному  проложению  соответствующей  линии  на  местности.                                             Численный масштаб обозначают простой дробью, например, 1: 25 000, 1: 100 000. Знаменатель масштаба показывает степень уменьшения размеров на местности по сравнению с их отображением на карте.                            Именованный масштаб содержит словесное объяснение, сколько единиц длины на местности содержится в единице длины на карте. Например, для масштаба  1: 10 000  именованный масштаб:    в 1см  - 100 м. 

Линейный масштаб  -  это графическое выражение масштаба, которое позволяет выполнять измерения на карте без дополнительных линеек. С его помощью можно измерить или отложить на карте отрезок с точностью данного линейного масштаба.  Отрезок слева от нуля, разделенный на меньшие части, называется основанием линейного масштаба. Точность линейного  масштаба определяется величиной наименьшего деления его основания. Деления подписываются  цифрами, обозначающими расстояния на местности в метрах либо км.

   100           0                  100              200               300                        400               500  м

Поперечный масштаб  - графическое выражение масштаба , используемое для более точного откладывания либо измерения линий на плане. 

Поперечный масштаб подробно будет рассматриваться в ходе лабораторной работы  с топокартой при выполнении картометрических работ.

О точности карт и планов

Различают предельную точность  карты и плана (точность масштаба), графическую точность карты и плана , точность изданной карты.

Предельная точность (точность масштаба) – горизонтальный отрезок на местности, соответствующий  отрезку 0,1 мм на карте.  Этот отрезок считается предельным по различимости  невооруженным глазом.                       Графическая точность соответствует 0,2 мм на карте – точность нанесения условного знака.                                                                                    Точность изданной карты ниже точности исходных оригиналов и выражается отрезком на карте, соответствующим  0,5 мм.                                  Например, для масштаба   1:100 000   t пр = 10 м, tгр = 20 м , а точность изданной карты (тиражного оттиска)   t т.о.= 50 м.                                                   Точность масштаба позволяет решать две важные задачи:                                    1) определять объекты местности (местные предметы) и части контура, которые могут быть изображены в данном масштабе, как и те, которые в данном масштабе не изобразятся;                                                                                    2) устанавливать масштаб, в каком следует составлять план или карту, чтобы изобразились нужные нам предметы местности и извилины контуров.

Например,  для нанесения на план гаражей или сарая с размером 4х6 м должен быть выбран масштаб съемки не мельче  1:1000, желательно 1:500.

                                   КЛАССИФИКАЦИЯ    КАРТ

         Будут рассмотрены классификации карт географических, которые отображают Землю с ее природными и общественными явлениями. Надо сказать, что существуют и карты астрономические, предметом изображения которых являются небесная сера или другие планеты, помимо Земли.            Географические карты классифицируют по разным признакам – по масштабу, по охвату территории, по содержанию и по целевому назначению.        Классификация по масштабу выделяет 3 группы: крупномасштабные, среднемасштабные, мелкомасштабные карты.                                                     Крупномасштабные карты -  1: 100 000 и крупнее – дают достаточно подробное изображение местности. Эти карты используют при ориентировании, выполнения измерений и расчетов, требующих  значительной точности.      Среднемасштабные карты – от  1: 200 000  до  1: 1 000 000 –уступают крупномасштабным картам  и в точности и в подробностях  изображения. Их используют для общего изучения значительных по площади территорий и для приближенных расчетов и измерений.                                                              Мелкомасштабные – мельче 1: 1000 000 - применяют для общего изучения обширных территорий, для анализа динамики природных и общественных явлений и процессов.                                                                                       Что касается топографических планов, то они  выполняются в масштабе  крупнее 1 : 10 000. Они отличаются от карт значительно более высокой точностью и подробностями изображения , методами их создания.                           При издании топографических карт используется стандартный набор масштабов, который называется масштабным рядом. Этот ряд вполне удовлетворяет различным запросам научного и прикладного характера.            Масштабный ряд:                                                                                 Карта  пятитысячная                                 1: 5 000                    в 1 см - 50 м                            десятитысячная                                          1: 10 000                 в 1 см -100 м                        двадцатипятитысячная                              1:25 000                   в 1 см  - 250 м                                      пятидесятитысячная                                     1: 50 000                 в 1 см – 500 м                                стотысячная                                                1: 100 000               в 1 см -  1 км                                             двухсоттысячная                                        1:200 000                в 1 см - 2 км                          трехсоттсячная                                           1: 300 000               в 1 см - 3 км                               пятисоттысячная                                        1: 500 000               в 1 см – 5 км                        миллионная                                                 1: 1 000 000            в 1 см – 10 км. 

         Размеры листов карт по широте и долготе  обеспечивают постоянство масштаба во всех частях карты, поэтому все объекты показаны с достаточной геометрической точностью. Незначительное отклонение в масштабах площадей, а значит некоторое неустранимое искажение в изображении контурных объектов имеет место лишь на листах карт 1:500 000 и  1: 1000 000.                          Как обеспечена страна картами, покрывающими ее территорию?                         К  1947 году карта масштаба 1 : 1 000 000 впервые покрыла всю страну, за что некоторые картографы и геодезисты получили Большую золотую медаль Всесоюзного географического общества. В дальнейшем была продолжена работа по обеспечению  всей территории картами более крупного масштаба. В настоящее время вся территория страны покрыта картами  масштаба 1:100 000. Почти вся территория, за исключением малообжитых районов, картами 1:50 000.  Все земельные угодья покрыты картами масштаба 1:25 000,  а  сельхозугодья  –  картами  1: 10 000.  Что касается городских территорий, то все они покрыты топографическими планами масштаба 1 : 5000. По ним проводятся инженерные изыскания, изучаются природные условия, которые могут повлиять на строительство и эксплуатацию сооружений. Могут создаваться в ходе геодезических съемок и специальные планы более крупного масштаба 1: 2 000, 1: 1 000 и даже 1: 500 для данного вида работ.                                                                                                                                                        Для научных исследований географического и геологического характера подбираются карты соответствующего масштаба. Помимо геодезических съемок в полевых условиях могут выполняться и другие виды съемок  - почвенные, геоботанические, гидрографические и т.д. Результаты таких тематических съемок наносятся , как правило, на топографическую основу масштаба 1: 25 000.                                                                                  При проектировании трасс дорожных сетей, путепроводов, при планировании развития территорий под строительство    крупных   объектов    привлекаются   обзорно-топографические   карты масштабов   1: 500 000   и   1: 1 000 000. А для выполнения конкретного рабочего проекта потребуется уже карта масштаба 1:100 000 и крупнее. По таким картам выполняется  детальное проектирование, оценивается объем планируемых работ и оценивается стоимость намеченных исследований. 

         Классификация по охвату территории – карты мира,  материков, океанов , государств,  административных областей ,  районов,  городов.                  Классификация по содержанию   –   общегеографические   и   тематические. На общегеографических картах отображают и совместно показывают все основные элементы поверхности – рельеф, гидрографию, дорожную сеть, растительность, границы и населенные пункты. Все эти элементы отображаются с одинаковой степенью подробности.                               Тематические карты раскрывают прежде всего конкретную тему . вынесенную в заголовок карты, то есть при создании карты ограничивались каким-то узким кругом явлений.  Такие карты разделяют, в свою очередь,  на карты природных явлений  и  карты общественных явлений.                               К картам природных явлений относятся физические карты, на которых нет проявлений деятельности человека, то есть нет населенных пунктов. дорожной сети, иных сооружений, а присутствуют только природные явления в виде рельефа, гидрографии и растительности. К картам подобного типа следует отнести также различные геологические карты – карты четвертичных отложений, полезных ископаемых, гидрогеологические и другие. К таким картам относят также карты:   гидрографические, климатические (осадков, распределения температур, снежного покрова, давления воздуха и т. д.), ландшафтные,  почвенные, фаунистические,  растительности, карты экологического состояния и многие другие.                                            К картам общественных явлений относят карты политические, политико-административные, карты населения, экономические, здравоохранения, культуры, торговли, карты исторических событий и т.д.                         Классификация карт по назначению определяется кругом потребителей:  учебные (школьные, для вузов), навигационные, туристические, научно-справочные,  военного назначения и т.д.                                                                  Любая из классификаций может быть разбита на множество более мелких классификационных групп. 

СОДЕРЖАНИЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ

Топокарты очень информативны по своему содержанию. Опираясь на информацию, полученную с карты, мы представляем местность с ее характерными особенностями. Сама же информация передается через систему условных знаков, которая совершенствовалась от века к веку, чтобы быть не только простой и понятной , но и логичной. Например, все знаки гидрографии окрашены  в синий  цвет , а окраска в желтый или оранжевый цвет кварталов населенного пункта дает информацию об огнестойкости строений в данном квартале.   

1. Условные знаки           

       По способу размещения на карте все условные знаки разделяют на три группы – масштабные, линейные и внемасштабные.

Масштабные знаки (контурные, площадные)  отображают форму и размеры объектов в масштабе карты  -   леса, озера, угодья, болота, заповедники, крупные реки, ширина которых может выразиться в масштабе. Кроме того, крупные объекты в населенных пунктах (стадионы, промышленные сооружения, школы) могут быть изображены в соответствии с их размерами, ориентировкой и формой и сопровождаются пояснительной надписью  курсивом ( стад., шк.).                                                                                              Линейные знаки отображают длину и траекторию объектов в масштабе карты, а  ширину – внемасштабно. Это относится к дорогам, трубоп например,роводам, малым рекам, линиям связи, электропередач и т.п.                                    Внемасштабные знаки отображают объекты. Размеры которых не могут быть выражены в заданном масштабе.  Например, - церкви, заводы, трубы, мосты, нефтяные скважины, памятники, родники, радиостанции, геодезические пункты и т.п. Если масштаб позволяет, то некоторые из перечисленных объектов, например, заводы, могут изображаться масштабно.                                 Все внемасштабные знаки имеют главную точку, которая показывает точное положение данного объекта на местности. Именно по этой точке определяют местоположение  отображенного объекта, то есть координаты. Надо знать, где расположена эта точка в зависимости от группы внемасштабных  условных знаков, которых четыре:                                                      1) Симметричные знаки – точка расположена в геометрическом центре знака. Например, геодезические пункты, церкви, заводы, мосты, заводы:                 

      2)  Симметричные и плоские в основании – главная точка соответствует центру основания знака. Например, заводские трубы, памятники:      ,                       .

      3)  Знаки с углом в основании  - точка в вершине угла основания. Например, бензоколонки, деревья-ориентиры:                            

      4)   Состоящие из двух фигур- точка в геометрическом      центре нижней фигуры. Например, нефтяные скважины с вышками, мечети, радиостанции:

Некоторые условные  знаки сопровождаются надписями : пояснительными и собственными названиями объектов.  Пояснительные надписи дают сведения о качественных и количественных характеристиках объекта. Например, скорость течения в реках 0,5 м/с,  материал покрытия автодороги А, К, Б,Г  (асфальт, камень, булыжник, гравий), название культурной растительности на плантациях  - ябл.  ,  чай.                                                           Собственные названия  тоже имеют свои стандарты написания. Например,  судоходные реки подписываются прописными буквами, а несудоходные  реки – строчными.  Иногда тип шрифта и его разер в названии объекта кодирует определенную информацию. Например, в подписи названия населенного пункта размер шрифта связан с численностью населения в нем, наклон шрифта – с типом поселения ( поселки городского типа  и отдельные дворы имеют названия с наклонным шрифтом). Подчеркнутое название населенного пункта говорит о наличии в нем  ж/д станции -  РТИЩЕВО.

Топографическая карта и топографический план несут в себе информацию не только о плановом (горизонтальном ) расположении объектов, но и о высотах местности, то есть о рельефе.

1. 2.     Изображение  рельефа  на  картах  и  планах

Высота точки – расстояние по нормали от данной точки земной поверхности до уровенной  (отсчетной) поверхности ( поверхности относимости). При работе с картой имеют дело с абсолютными высотами, то есть высотами относительно среднего многолетнего уровня Балтийского моря в г.Кронштадте.  Иногда возникает необходимость оценивать высоты относительно произвольно выбранной уровенной поверхности, не привязываясь к балтийской системе высот. И тогда речь идет об относительных высотах. В строительстве, например, это может быть строительный нуль – уровень чистого пола первого этажа.

В геодезии часто используется термин «превышение» - разность высот точек . Иногда превышение называют относительной высотой данной точки А относительно точки В.                                                        В

                                                             А                                          h     HB

          HA   

         Рельеф земной поверхности – совокупность ее неровностей, образующих различные объемные формы.  Для изображения рельефа на картах применялись  разные способы, в том числе отмывка,  штриховка и другие приемы. Однако, в настоящее время самым  распространенным способом, который используется повсеместно, является способ горизонталей.                            Горизонтали – это линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными высотами и отображающие особенности  форм  рельефа.         Горизонтали называют также  изогипсами.    (Изолинии- линии, соединяющие точки с одинаковыми значениями физических величин: изотермы, изобары, изобаты, изогиеты и т.д.).Теоретически горизонтали можно представить результатом ортогонального проектирования точек одной высоты на горизонтальную поверхность или на  уровенную поверхность эллипсоида вращения. Представим, что земная поверхность рассекается равноудаленными по высоте плоскостями, которые при пересечении оставляют след, то есть линию, соединяющую точки с одинаковыми высотами.

       Самым наглядным примером горизонтали является урез воды –                    граница смыкания воды и суши вокруг озера (береговая линия).

           В результате проектирования получают

 изображение горизонталей, по которым

и получают информацию о рельефе.

Эту информацию нужно уметь читать.

Одинаковое расстояние между

секущими плоскостями

называется высотой сечении рельефа  hc . Как  практически строятся горизонтали по результатам съемки, будет рассмотрено во втором  семестре при выполнении РГР и в ходе учебной геодезической практики.                              Высота сечения рельефа указывается под южной стороной рамки карты. При составлении карты или плана высота сечения выбирается в соответствии со СНиПом в зависимости от масштаба , а также от характера  местности и требуемой детальности изображения рельефа. Приведем для некоторых масштабов рекомендуемые значения высоты сечения рельефа:

Различают горизонтали основные и дополнительные.                               Основные горизонтали соответствуют высоте сечения рельефа данной карты. Дополнительные показывают на половине высоты, либо на четверти принятого сечения рельефа там, где основные горизонтали не могут отобразить линии перегибов склонов – полугоризонтали, четвертьгоризонтали.        

Котловина    и                                                       

возвышенность с помощью                                  горизонталей отображаются одинаково, поэтому для их отличия на горизонталях иногда показывают направления линий ската в виде бергштрихов  (скатштрихов). Это позволяет отличить рельефную выпуклость от вогнутости. Кроме того, некоторые горизонтали подписывают значением абсолютной высоты. При этом надпись размещают  по склону так, чтобы подошва цифры была направлена в сторону понижения.

         Основные   линии   и   формы    рельефа

         Объемные формы рельефа состоят из простых составляющих - поверхностей, линий и точек. При этом поверхности бывают горизонтальные, наклонные, выпуклые, вогнутые, волнистые (сложные).                                        Относительно окружающей местности формы рельефа разделяют на положительные и отрицательные.  Положительными являются выпуклые формы – горы,    холмы  (с высотой до 200 м),    бугры ( до 100м),   курганы  (до 50м),   хребты.   Отрицательные формы -  котловины,  долины,  лощины,  овраги,  промоины,  балки.                                                                    Гора –возвышенность конической формы                                                                 Котловина – углубление конической формы                                                             Хребет – возвышение удлиненной формы

Блюдца западины – небольшие котловины с плоским дном                                                      Лощина – понижение удлиненной формы                                                                             Скаты – боковые поверхности форм рельефа                                                                            Долина – широкая лощина с пологими скатами                                                                         Ущелье – лощина с крутыми каменистыми скатами                                          тальвег                        Балка  - заросший осыпавшийся овраг                                                                      

Седловина – сочетание двух хребтов со сходящимися водоразделами в понижении между вершинными точками. В горных районах седловины называют перевалами. Седловину можно определить и  как понижение между соседними вершинами.          &nbs… Продолжение »