Лекція № 2. Плани і карти
1. Поняття про план, карті, профілі. Масштаби карт і планів. Система позначення карт і планів.
а). Поняття про план, карті, профілі.
Топографічні матеріали, які є зменшеними зображеннями ділянок земної поверхні, поділяються на карти, плани і профілі.
Топографічним планом називають зменшене і подібне зображення на площині (на аркуші паперу) в ортогональної проекції місцевих предметів і рельєфу малих за розміром ділянок земної поверхні, що приймаються за площину (розміром 20х20 кв. Км). Іноді план складають без зображення рельєфу. В цьому випадку його називають ситуаційним або контурним.
Ділянки земної поверхні зображуються на плані без урахування її кривизни, так як розміри цих ділянок малі.
Значні за своїми розмірами ділянки земної поверхні неможливо отримати безпосередньо на площині без істотних спотворень, тобто зі збереженням повної подібності. Такі ділянки проектують ортогонально на поверхню земного еліпсоїда, а з неї в будь-якої картографічної проекції, переносять на площину. Отримане таким чином зменшене зображення земної поверхні на площині називається картою.
Таким чином, картою називають зменшене, подібне зображення земної поверхні на площині, побудоване в будь-якої картографічної проекції.
Ділянки земної поверхні зображуються на карті з урахуванням її кривизни внаслідок великих розмірів цих ділянок.
Карта, складена в проекції Гаусса-Крюгера із зображенням ситуації і рельєфу називається топографічної.
Крім карт і планів до топографічним матеріалів відносять профілі.
Профілі місцевості являють собою зменшене зображення вертикального розтину земної поверхні вздовж обраного або заданого напрямку. Вони є топографічної основою при складанні проектно-технічної документації, необхідної при будівництві підземних і наземних трубопроводів, доріг та інших комунікацій.
б). Масштаби карт і планів
Відношення довжини лінії на плані або карті до довжини горизонтального прокладання відповідної лінії місцевості називається м а з ш т а б о м карти або плану.
Якщо L - довжина лінії на місцевості, а l - довжина лінії на карті або плані, то масштаб М визначається співвідношенням
Масштаб виражений дробом, чисельник якого - одиниця, а знаменник - число, що показує, у скільки разів зменшено лінії і предмети при зображенні їх на плані або карті, називається чисельним масштабом. Наприклад, 1: 5000.
Неозброєний очей людини здатний розглянути на кресленні з відстані 20-25 см точку розміром 0.1 мм і більше. Тому довжину горизонтальної відрізка на місцевості, що відповідає відрізку 0.1 мм на плані або карті, називають точністю масштабу карти (плану) або граничною точністю.
Для зручності чисельний масштаб часто записують у вигляді іменованого масштабу, наприклад, в 1 сантиметрі 50 метрів.
Чисельний масштаб може бути представлений у вигляді лінійного масштабу (рисунок 1).
100 +50 0 100 200 300
Малюнок 1 - Лінійний масштаб 1. 5000
Лінійний масштаб являє собою лінію, розділену на рівні відрізки, звані підставою масштабу. Підстава масштабу відповідає певному числу метрів горизонтального прокладання на місцевості. Наприклад, якщо підстава масштабу дорівнює 2 см, то при чисельному масштабі 1: 5000 це відповідає 100 м горизонтального прокладання. Ліве підставу масштабу ділиться ще на 10 частин через 2 мм або на 20 частин через 1 мм, що дозволяє визначати відстані по карті з урахуванням точності масштабу. Мале розподіл підстави масштабу називають ціною поділки масштабу. Наприклад, для масштабу 1: 5000, зображеного на малюнку 1, ціна ділення масштабу дорівнює 10 м.
Лінійний масштаб застосовується для вимірювання довжин лінії з невисокою точністю. Для більш точних вимірювань застосовують поперечний масштаб. Його гравірують на спеціальних металевих лінійках, званих масштабними. Для побудови поперечного масштабу на прямій відкладають підстави масштабу, з кінців яких підіймали перпендикуляри (малюнок 2).
Малюнок 2 - Поперечний масштаб
Ліве верхнє і нижнє підстави масштабу і крайні перпендикуляри ділять на 10 рівних частин і з'єднують відповідні точки прямими лініями, як показано на малюнку 2. З подоби трикутників ВДЕ і bde слід de. ДЕ = ВD. BD, або de = DE * ВD / BD. Так як ДЕ = 0.1 АВ, а ВD = 0.1 BD, то de = 0.1AB * 0.1BD = 0.01 AB.
Отже, найменше розподіл поперечного масштабу відповідає 0.01 підстави масштабу.
в). Номенклатура карт і планів
Для зручності користування карткою розмір одного листа прийнятий близьким до квадрату зі стороною 40-50 см. Кордонами листакарти служать меридіани і паралелі, широти і довготи яких обрані так, щоб забезпечувався вказаний розмір листа.
Розподіл карт на окремі листи меридіанами і паралелями називається р о з г р а ф к о ї. В основі разграфки карт лежить лист карти масштабу 1: 1000000. Листи карт цього масштабу отримують діленням земного еліпсоїда меридіанами, проведеними через 6 0. і паралелями - через 4 0. Після проектування земного еліпсоїда з побудованої сіткою меридіанів і паралелей на поверхню конуса і розгортання його в площину отримаємо безліч листів карт в поліконічній проекції масштабу 1: 1000000 зі сторонами 4 0 по широті і 6 0 по довготі (рисунок 3). При цьому кожен аркуш карти має своє позначення відповідно до встановленої системою.
Система позначення аркушів карт називається номенклатурою.
Спочатку позначають листи карт масштабу 1: 1000000. Листи карт, ув'язнені між паралелями, складають ряди або пояса. Їх позначають великими літерами латинського алфавіту від А до V на північ і південь від екватора.
Малюнок 3 - Разграфка карт на аркуші масштабу 1: 1000000
Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 1000000 складається з позначення ряду і колони. Наприклад, лист карти, показаний на рісунке3, для точки М з координатами = 42 0 32'00 ", = 37 0 48'00" має номенклатуру К-36.
Листи карт інших масштабів отримують:
- розподілом меридіанами і паралелями мільйонного листа на окремі листи карт відповідних масштабів від 1: 500000 до 1: 100000 - перша гілка разграфки;
- розподілом аркуша карти масштабу 1: 100000 на листи карт масштабів від 1: 50000 до 1: 10000 - друга гілка разграфки;
Таким чином, в результаті поділу аркуша карти масштабу 1: 1000000 меридіанами і паралелями на окремі листи отримують безліч листів карт різного масштабу всередині аркуша масштабу 1: 1000000.
Листи карт масштабу 1: 500000 отримують розподілом аркуша карти масштабу 1: 1000000 меридіанами через 3 0 і паралелями через 2 0 на 4 листа, позначаючи їх великими літерами української абетки - А, Б, В, Г. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 500000 складається з номенклатури мільйонного листа і відповідної великої літери, наприклад, К-43-Б.
Листи карт масштабу 1: 100000 отримують діленням мільйонного листа меридіанами через 30 'і паралелями через 20' на 144 листа, позначаючи їх арабськими цифрами від 1 до 144. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 100000 складається з номенклатури мільйонного листа і відповідної арабської цифри, наприклад , К-43-59. На цьому закінчується перша гілка разграфки.
Листи карт масштабу 1: 50000 отримують розподілом аркуша карти масштабу 1: 100000 меридіанами через 15 'і паралелями через 10' на 4 листа, позначаючи їх великими літерами української абетки А, Б, В, Г. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 50000 складається з номенклатури мільйонного листа, листа стотисячного масштабу і відповідної великої літери, наприклад, К-43-59-Б.
Листи карт масштабу 1: 25000 отримують розподілом аркуша карти масштабу 1: 50000 меридіанами через 7'30 "і паралелями через 5 'на 4 листа, позначаючи їх малими (малими) літерами української абетки а, б, в, г. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 25000 складається з номенклатури мільйонного листа, листа стотисячного, п'ятдесятитисячного масштабів і відповідної малої літери. наприклад, К-43-59-Б-г.
Листи карт масштабу 1: 10000 отримують розподілом аркуша карти масштабу 1: 25000 меридіанами через 3'45 "і паралелями через 2'30" на 4 листа, позначаючи їх арабськими цифрами від 1 до 4. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 10000 складається з номенклатури мільйонного листа, листа стотисячного, п'ятдесятитисячного, двадцатіпятітисячного масштабів і відповідної арабської цифри, наприклад, К-43-59-Б-г-1. На цьому закінчується друга гілка разграфки.
Листи карт масштабу 1: 5000 отримують розподілом аркуша карти масштабу 1: 100000 меридіанами через 1'52.5 "і паралелями через 1'15" на 256 аркушів, позначаючи їх арабськими цифрами в дужках від 1 до 256. Номенклатура аркуша карти масштабу 1: 5000 складається з номенклатури мільйонного листа, листа стотисячного масштабу і відповідної арабської цифри в дужках, наприклад, К-43-59- (94).
Малюнок 4 - Позначення листів плану масштабів 1: 5000 - 1: 500
2. Умовні знаки карт і планів.
Під умовними знаками карт і планів розуміють графічні. літерні і цифрові позначення, призначені для зображення на карті, плані місцевих предметів і їх різновидів.
Умовні знаки поділяються на масштабні або майданні. внемасштабние, масштабно-лінійні. пояснювальні і спеціальні.
Масштабні (рисунок 5) - умовні знаки, що виражають собойплощаді в масштабі карти або плану. Вони складаються з контуру у вигляді точкового пунктиру або суцільної лінії, площа якого заповнюється пояснювальними знаками або розфарбовується відповідної фарбою.
Хвойний ліс прохідне
Малюнок 5 - Масштабні умовні знаки
Внемасштабние умовні знаки (рисунок 6) - умовні знаки. відображають собою об'єкти, які не можуть бути в силу їх малихразмеров виражені в масштабі карти (млини колодязі мости і т.п.). У цих знаків наводяться різні пояснювальні характеристики. Наприклад, міст, наведений на малюнку 6, характеризується дліной- 12 м, шириною - 4 м, вантажопідйомністю - 5 т; геодезичний пункт має позначку над рівнем моря 216.4 м.
216.4 - пункт геодезичної мережі
Малюнок 6 - Внемасштабние умовні знаки
Масштабно-лінійні умовні знаки (рисунок 7) - умовні знаки, призначені для відображення на карті об'єктів лінійного характеру (дороги, струмки, річки, лінії електропередач, зв'язку, нафтопроводи і т.п.), у яких виражається в даному масштабі тільки довжина. Крім того, на картах і планах наводяться, як правило, і характеристики знаків. Наприклад, у знака шосе, зображеного на малюнку 7, показані цифрами: ширина дороги - 10 м, ширина проїжджої частини - 6 м, матеріал покриття Г - гравій. У поліпшеною ґрунтової дороги показана тільки ширина - 4 м.
8 (12) А - шосе
Малюнок 7- Масштабно-лінійні умовні знаки
Пояснювальні умовні знаки - умовні знаки, призначені для додаткової характеристики місцевих предметів. До них відносять повні і скорочені підписи (наприклад, назви населених пунктів, характеристика заводів, фабрик і т.п.). буквені позначення (наприклад, матеріал покриття шосе), цифрові написи (наприклад, позначки горизонталей, окремих точок місцевості), графічні позначення (наприклад, напрямок течії річки, фігури хвойних або листяних дерев і т.п.).
Спеціальні умовні знаки - умовні знаки, устанавліваемиеразлічнимі відомствами для складання спеціальних карт і планів. на яких зображуються теплотраси, водопроводи каналізація і т.п. Щоб надати карті велику наочність для зображення різних об'єктів місцевості застосовують певні кольори. синій - для об'єктів гідрографії, зелений - для рослинного покриву, помаранчевий - для поліпшених ґрунтових доріг, червоний - для шосейних доріг і т.д.
3. Рельєф місцевості і зображення його на картах і планах
Рельєф відіграє значну роль в діяльності людини. Його враховують при проектуванні будівництва, перетворять в форми, зручні для експлуатації споруд. Правильне освоєння і використання територій неможливо без урахування рельєфу. На картах і планах рельєф зображують горизонталями, а також масштабними і внемасштабнимі умовними знаками.