ВВЕДЕНИЕ

Для удобства пользованием карт или планов, используют определенную систему назначения.

При картографировании больших территорий земной поверхности, карту составляют на нескольких листах. Лист отдельной карты представляет собой трапецию, основанием которых служат отрезки параллелей, а боковыми сторонами отрезки меридиан. Отдельные листы карты, объединенной единой системой обозначений называется номенклатурой, а система деления карт на отдельные листы называется разграфкой.

Согласно Международной классификации, в основу разграфки положены сферические трапеции, полученные на поверхности сфероида, при делении его меридианами через 6˚ на 60 колон. Колонны нумеруются арабскими цифрами с запада на восток, начиная от меридиана с долготой 180˚ (противоположной Гринвичу).

Колонны делятся на параллели и ряды через 4˚ и обозначаются заглавными буквами латинского алфавита от экватора.

В результате такого деления получают единицу разграфки, то есть трапецию миллионного масштаба.

РАСЧЕТ НОМЕНКЛАТУРЫ И ПОСТРОЕНИЕ РАМКИ ЛИСТА КАРТЫ МАСШТАБА 1:10000

Лист карты содержит точку с заданными значениями

B=51º48´30´´

L=65º42´15´´

1.1. По широте и долготе точки определить номенклатуру листа карты масштаба 1:1000000 по схеме международной разграфки карт (рис 1.1).

Рис. 1.1 Схема международной разграфки листов карты масштаба 1:1000000

По широте точки определить букву латинского алфавита, обозначающую ряд, а по долготе - номер колонны N .

Находим букву латинского алфавита, обозначающая ряд, по формуле(1):

Nр= (Bº:4)+1 (1)

где Nр- порядковый номер буквы в латинском алфавите

Bº- широта, данная по условию (здесь берется только градус).

Nр=(51/4)+1=13

Nр =13, такому числу соответствует латинская буква M.

Nз= (Lº:6)+1 (2)

где Nз - номер шестиградусной зоны

Lº- долгота, данная по условию (здесь берется только градус)

Nз=(65:6)+1=11

Находим номер колонны по формуле(3):

Nк=Nз+30 (3)

где Nк- номер колонны

Nз- номер зоны

Nк=11+30=41

1.2 Определить номенклатуру листа карты масштаба 1:100000. Для этого лист карты масштаба 1:1000000 надо разделить на 144 листа карты масштаба 1:100000 и вычислить интерполированием широты и долготы разделительных параллелей и меридианов.

Интерполирование листа карты масштаба 1:1000000 происходит таким образом: узнаем разницу между северной и южной широтами и умножаем на количество минут, которые входят в один градус, затем делят на 12.

(4º*60´)/12=20´,

следовательно интерполирование широты листа карты масштаба 1:1000000 идет через каждые 20 минут. Аналогично делают интерполирование с долготами миллионного масштаба.

(6º*60´)/12=30´,

интерполирование долготы листа карты миллионного масштаба идет через каждые 30 минут.

Рис. 1.2 Деление трапеции масштаба 1:1000000

Для рассматриваемого примера, искомая номенклатура М-41-12 .

1.3 Определить номенклатуру листа карты масштаба 1:10000. Для этого по схеме (рис 1.3) лист карты масштаба 1:100000 разделим в последовательности по схеме:

4 листа 4 листа 4 листа

1:100000 → 1:50000 → 1:25000 → 1:10000

А, Б, В, Г а, б, в, г 1, 2, 3, 4

Вычислить интерполированием широты и долготы рамок трапеции масштаба 1:10000 и по заданным значениям широты и долготы установить искомую номенклатуру.

После того, как мы проинтерполировали лист карты масштаба 1:100000, переходим к интерполированию листа для масштаба 1:50000. Вычерчиваем отдельно квадрат числа 12 и в каждом углу квадрата подписываем географическою координату. Затем мы его снова интерполируем. По широте листа карты интерполяция будет проходить через 10 минут, а по долготе через 15 минут. На рис.1.3 видно, что наши исходные координаты попадают в квадрат В. Теперь у нас искомая номенклатура М-41-12-В для масштаба 1:50000.

1.3 Деление трапеции масштаба 1:100000

Теперь переходим к интерполированию листа карты для масштаба 1:25000. Точно такими же действиями, как написано выше, мы делаем интерполяцию. Здесь она по широте будет проходить через 5 минут, а по долготе через 7 минут и 30 секунд. На рис.1.4 наши исходные координаты попадают в квадрат б. Искомая номенклатура М-41-12-В-б для масштаба 1:25000

1.4 Деление трапеции масштаба 1:50000

Теперь переходим к интерполированию листа карты масштаба 1:10000. Вычерчиваем квадрат б , где в каждом его углу указываем географическую координату. По широте интерполирование проходит через 2 минуты и 30 секунд, по долготе- 3 минуты и 15 секунд. На рис. 1.5 наши исходные координаты попадают в квадрат 2.

1.5 Деление трапеции масштаба 1:25000

Искомая номенклатура М-41-12-В-б-2 для масштаба 1:10000.

1.4 Вычислить прямоугольные координаты и сближение меридианов в проекции Гаусса-Крюгера для углов рамки трапеции масштаба 1:10000.

Сначала по специальным таблицами Гаусса-Крюгера находим координаты и сближение меридианов углов рамки трапеции масштаба 1:25000, в которую входит трапеция масштаба 1:10000. Выбор данных из таблиц Гаусса-Крюгера производят по широте В и отклонению угла рамки от осевого меридиана

l=L-Lo (9)

где l- отклонение угла рамки от осевого меридиана

Lо- осевой меридиан

L- западная либо восточная долгота трапеции масштаба 1:25000

lв=65º45´-63º00´00´´=2º45´

lз=65º37´30´´-63º00´00´´=2º37´30´´

Найденные значения выписать на схему (рис.1.6.) При расположении трапеции западней осевого меридиана ординаты и сближение меридианов будут иметь отрицательные значения. Затем вычислить прямоугольные координаты и сближение меридианов для углов рамки трапеции масштаба 1:10000 линейным интерполированием между соответствующими значениями для углов рамки трапеции масштаба 1:25000. Результаты интерполирования выписать на схему (рис.1.6).

Рис. 1.6 Схема вычисления прямоугольных координат углов трапеции масштаба 1:10000.

Найденные значения для трапеции масштаба 1:10000 занести в табл. 1.1. предварительно преобразовав ординаты (прибавив 500 км) и указав впереди номер зоны.

Таблица 1.1

1.5 Определить линейные размеры сторон трапеции масштаба 1:10000 в проекции Гаусса-Крюгера по таблицам Гаусса-Крюгера. Размеры выбрать по широте северной и южной сторон трапеции с учетом поправок за отклонение осевого меридиана lср.

ас-длина северной рамки трапеции =43,08 см

аю-длина южной рамки трапеции =43,12 см

с- длина боковых сторон трапеции =46,36 см

D- диагональ трапеции =63,27 см

1.6 Выполнить графическое построение рамки трапеции масштаба 1:10000.

На чертежной бумаге форматом А-1 разбить координатную сетку (километровую) сетку с помощью линейки Дробышева. Для симметричного расположения наносимой в дальнейшем трапеции начальную линию и точку разбиваемой сетки наметить с учетом размеров рамки трапеции и координат ее углов. Сетку оцифровать для масштаба 1:10000.

Правильность построения сетки проверить обычной линейкой, отклонения фактических размеров сетки от их номинального значения не должны превышать 0,2 мм.

Нанести углы рамки трапеции по их координатам с контролем. Выполнить контроль построения рамки трапеции измерением всех ее сторон и диагоналей нормальной линейкой или штангенциркулем. Расхождение фактических размеров от их теоретического значения не должны превышать 0,3 мм.

1.7 Выполнить зарамочное оформление нанесенной трапеции.

Нанести минутную рамку с разбивкой через 10 секунд. Для этого вычислить линейные размеры частей минутной рамки, соответствующие размерам в угловой мере 1´, 45´´, 30´´, 10´´ с учетом установленных линейных размеров сторон трапеции (рис 1.7). Полученные значения поместить в табл. 1.2

Понятие номенклатуры в топографии абсолютно отличается от её других значений в нашей повседневной жизни. Это и совокупность или перечень названий, терминов, употребляемых в какой-либо отрасли науки, техники, искусства и т.п., это и круг должностных лиц, назначенных вышестоящей инстанцией. Смысловое понятие номенклатуры в топографии исходит из того, что принимаемые положения должны обеспечивать однозначное обозначение листов топографических либо каких других карт различных масштабов.
Номенклатура – это система обозначения листов карт разных масштабов.
Разграфка – система деления поверхности Земли меридианами и параллелями. Каждый лист ограничен рамкой.
В основу деления карт на листы в нашей стране принята международная разграфка карт масштаба 1:1 000 000 (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Разграфка и номенклатура
топографических карт масштаба 1:1000000.

Разбивка на ряды (пояса) параллелями производится от экватора через каждые 4º широты. Ряды обозначают буквами латинского алфавита: A, В, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W. Колонны в своих границах совпадают с 6º зонами проекции Гаусса, но нумерация их ведется от меридиана ±180º на восток. Таким образом, номер колонны отличается от номера зоны на 30 единиц в ту или другую стороны. Колонны обозначаются (по номерам) арабскими цифрами.

Рис. 5.2. Разграфка и номенклатура топографических
карт стран СНГ масштаба 1:1000000.

Предположим, что номер колонны в международной разграфке обозначен цифрой 47. Тогда номер соответствующей зоны Гаусса будет 47 – 30 = 17. Если номер колонны меньше 30, то для определения номера зоны следует к номеру колонны прибавить 30. Номенклатура листа топографической карты масштаба 1:1 000 000 составлена из латинской буквы ряда и арабской цифры номера колонны . Например , S-47. Для карт южного полушария после номенклатуры в скобках указывают (Ю.П.).

Разграфка листов карты масштаба 1:500 000 производится путем деления средним меридианом и средней параллелью листа карты масштаба 1:1 000 000 на четыре части, которые обозначаются прописными буквами русского (украинского) алфавита. Номенклатура листов карты масштаба 1:500 000 складывается из номенклатуры листа карты масштаба 1:1 000 000, частью которого он является, и соответствующей буквы.

Разграфка листов карт масштабов 1:200 000 и 1:100 000 производится путем деления каждого листа карты масштаба 1:1 000 000 меридианами и параллелями соответственно на 36 и 144 части (рис. 5.3). Листы карт масштаба 1:200 000 нумеруются римскими цифрами, а масштаба 1:100 000 – арабскими цифрами по рядам с запада на восток. Номенклатура листов карт указанных масштабов состоит из номенклатуры соответствующего миллионного листа и собственного номера, который у листов карт масштабов 1:200 000 и 1:100 000 указывается справа от номенклатуры миллионного листа.

Рис. 5.3. Разграфка и номенклатура листов карт масштаба 1:500 000,
1:200 000, 1:100 000 в листе карты масштаба 1:1 000 000

Листы карты масштаба 1:50 000 получают путем деления листов карты масштаба 1:100 000 на четыре части (рис. 5.4), обозначаемые прописными буквами русского (украинского) алфавита. Размеры листа по широте составляют 10′, по долготе – 15′.

Рис. 5.4. Разграфка и номенклатура листов карт масштаба 1:50 000, 1:25 000 в листе карты масштаба 1:100 000.

Номенклатура этих листов образуется путем присоединения к номенклатуре листа масштаба 1:100 000 соответствующей буквы, например N-37-4-А. (рис. 5.4)

Листы карты масштаба 1:25 000 получают делением листов карты масштаба 1:50 000 на четыре части (рис. 5.4), каждая из которых обозначается строчными буквами русского алфавита. Размеры этих листов по широте составляют 5′, по долготе – 7′30″, а номенклатура дополняется соответствующей буквой: N-37-4-В-в.

Лист карты масштаба 1:25 000 делится на четыре листа карты масштаба 1:10 000, каждый из которых имеет размеры по широте 2′30″, по долготе 3′45″. Они обозначаются арабскими цифрами, которые указываются после номенклатуры листа карты масштаба 1:25 000, частью которого они являются, например N-37-134-Б-в-2.

Разграфка листов карты масштаба 1:5 000 производится путем деления листов карты масштаба 1:100 000 на 256 частей (16 рядов по широте и долготе). Листы нумеруют арабскими цифрами по рядам с запада на восток. Размер каждого листа по широте 1′15″, по долготе 1′53,5″. Номенклатура этих листов образуется путем присоединения к номенклатуре листа карты масштаба 1:100 000 соответствующего номера в скобках, например: N-37-134-(16).

Рис. 5.5. Разграфка листов карты масштаба 1:5 000

Листы карты масштаба 1:2 000 получают путем деления листов карты масштаба 1:5 000 на девять частей и обозначают строчными буквами русского алфавита, например N-37-134-(16-ж). Размер каждого листа по широте 25″, по долготе 37,5″.

Топографические съемки в крупных масштабах на участках площадью менее 20 км 2 выполняются в частных системах прямоугольных координат, не связанных с географической системой. Разграфка листов планов в этих случаях производится не меридианами и параллелями, а линиями координатной сетки. Листы имеют форму квадратов с размерами 40 × 40 см для планов масштаба 1:5 000 и 50 × 50 см для планов масштабов 1:2 000 – 1:500. За основу разграфки принимается лист плана масштаба 1:5 000, обозначаемый арабскими цифрами.
Листу плана масштаба 1:5 000 соответствуют 4 листа в масштабе 1:2 000 , обозначаемых прописными буквами русского алфавита (рис. 5.6),.
Лист плана в масштабе 1:2 000 делится на 4 листа планов масштаба 1:1000 , обозначаемых римскими цифрами, или 16 листов планов масштаба 1:500 , обозначаемых арабскими цифрами (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Разграфка и номенклатура листов карт масштабов 1:2 000, 1:1 000, 1:500

На рис. 5.7 представлена общая схема разграфки и номенклатур топографических карт, принятая в Украине.
Возможны также другие системы обозначения планов крупного масштаба при выполнении съемок различных объектов. В этих случаях за рамками листов планов указываются принятые схемы их разграфки и нумерации.

Рис. 5.7. Общая схема разграфки и номенклатур топографических карт, принятая в Украине.

В связи с тем, что при движении к северному или южному полюсу проектируемые на плоскость части земной поверхности по долготе уменьшаются, то листы топографических карт становятся узкими и для практического пользования неудобными. Листы топографических карт для широт 60º – 76º издают сдвоенными по долготе, а для широт 76º – 88º – счетверенными по долготе. Для районов Арктики и Антарктики, расположенных на широтах от 88º до 90º, крупномасштабные карты издают в азимутальной проекции.

5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ УГЛОВ РАМКИ ЛИСТА ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ

Система разграфки и номенклатуры листов карт дает возможность определить географические координаты углов рамки любого листа топографических карт всего масштабного ряда, а также по географическим координатам точки находить номенклатуру листа карты любого масштаба, на котором эта точка находится.
Южную широту рамки листа карты масштаба 1:1 000 000 можно определить с помощью таблицы 5.1.

Номера и обозначения поясов северного полушария

Таблица.5.1

Если нет таблицы обозначения поясов, то вначале определяют порядковый номер латинской буквы пояса (порядковому номеру 1 соответствует латинская буква А, 2 – В, 3 – С, …). Затем номер пояса умножают на 4 и получают значение географической шпроты φ северной параллели листа. Уменьшив это значение на 4. получают широту южной параллели рамки листа.
Для определения долгот меридианов, ограничивающих лист, следует иметь ввиду, что за начало счета долгот принят Гринвичский меридиан, а начало счета колонн идет от меридиана, имеющего долготу 180 . Поэтому для колонн с номерами 31-60 (к востоку от Гринвичского меридиана) номер колонны уменьшают на 30, умножают на 6º и определяют значение географической долготы восточного меридиана листа. Уменьшив это значение на 6º, получают значение долготы западного меридиана листа.

Пример . Для листа карты масштаба 1:1 000 000 с номенклатурой N-37 определить географические координаты (рис. 5.8).
Решение :

• порядковый номер буквы N в латинском алфавите 14;
• по порядковому номеру определяем широту северной параллели 14 × 4 = 56º
• уменьшив значение северной широты на 4 получаем широту южной параллели рамки листа 56º – 4º = 52º
• определяем долготу восточного меридиана (37 – 30) × 6º = 42º
• уменьшив значение долготы восточного меридиана на 6 получаем значение долготы западного меридиана 42º – 6º = 36º

Рис. 5.8. Географические координаты углов рамки
листа карты масштаба 1:1 000 000 с номенклатурой N-37

5.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМЕНКЛАТУРЫ ЛИСТОВ КАРТ ПО ГЕОГРАФИЧЕСКИМ КООРДИНАТАМ ОБЪЕКТОВ

По географическим координатам точки можно определить номенклатуру любого листа топографической карты, на котором находится эта точка
Для этого необходимо :

• определить номер пояса, в котором находится искомый лист, разделив широту в градусах плюс четыре, на 4.

Внимание! Чтобы в остатке получить целое число градусов, деление следует выполнять без использования калькулятора.

• По номеру пояса из таблицы 5.1 определить обозначение пояса (латинскую букву).

Латинскую букву пояса можно вычислить с помощью компьютера. Для этого в электронных таблицах Microsoft Excel вводим формулу:
=СИМВОЛ(номер пояса +64)

• определить номер колонны, разделив долготу в градусах плюс шесть, на 6 и к частному прибавить 30;
• по остатку (градусов и минут) определить номенклатуру листов карт более крупного масштаба.

Пример .
Координаты объекта: широта 53°50′с.ш.; долгота 40°30′в.д..
Определить номенклатуру листа карты масштаба 1:500 000.

Решение.
Номер пояса (ряда) (53 + 4) : 4 = 14 целых.
1º в остатке деления и 50′ широты (всего остаток 1°50′) будем использовать для определения номенклатуры листа карты более крупного масштаба.
14 целых это порядковый номер ряда. Цифра 14 соответствует латинской букве N. Символ N соответствует поясу карты масштаба 1:1 000 000.
Номер колонны (40 + 6) : 6 + 30 = 37.
Остаток по долготе 4° + 30" = 4°30".

Номенклатура листа карты масштаба 1:1 000 000 будет N – 37.

Составляем схему деления листа 1:1 000 000 на равные части по долготе и широте (рис. 5.9).

Рис 5.9. Определение номенклатуры листа карты 1: 500 000

Отсчитываем от южной границы схемы 1°50′(остаток по широте) и от западной границы 4°30′(остаток по долготе). Получаем пересечение линий на четверти, обозначенной заглавной буквой Г. Таким образом, искомая номенклатура листа карты масштаба 1:500 000 будет N-37-Г .

Для определения номенклатуры карт масштаба 1:200 000 методика определения номера трапеции такая же, как и для масштаба 1:500 000.

Рис 5.10. Определение номенклатуры листа карты 1: 200 000

На пересечении пунктирных линий (рис 5.10) видим римскую цифру ХХIII. Добавляем римскую цифру к номенклатуре листа 1: 1 000 000 и получаем номенклатуру листа карты масштаба 1:200 000 N-37-ХХIII.
Составляя последовательно схемы деления листов с обозначением их координат можно определить номенклатуру листов карт более крупного масштаба.

5.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМЕНКЛАТУРЫ СМЕЖНЫХ ЛИСТОВ КАРТЫ

Для подбора нужных листов карт служат сборные таблицы – схематические карты мелкого масштаба, на которых показаны разграфка и номенклатуры карт. Чтобы подобрать лист на сборную таблицу соответствующего масштаба наносят заданный маршрут или район и по разграфке, указанной на сборной таблице, выписывают номенклатуры листов, входящих в намеченный участок.

Рис. 5.11. Фрагмент сборной таблицы листов
карты масштаба 1:100 000

В случае отсутствия сборной таблицы номенклатуру листов карт определяют с помощью схем разграфки, выполненных самостоятельно. При этом возможны два случая. Если известна номенклатура одного или нескольких листов и требуется определить номенклатуры ряда смежных листов, то выполняют схему разграфки карт соответствующего масштаба, на ней отмечают данные листы и выписывают номенклатуру смежных листов.
Если же приходится определять номенклатуру листов карт на новый район, то нужно по какой-либо географической карте определить географические координаты объекта, находящегося в нужном районе, по ним найти его положение на схеме разграфки листов карты масштаба 1:1 000 000 и выписать номенклатуру этого листа. Затем по схеме разграфки листов карты соответствующего масштаба, приняв во внимание широту и долготу углов листа карты масштаба 1:1 000 000, находят положение объекта по его географическим координатам и выписывают номенклатуры нужных листов.

Рис. 5.12. Подписи по сторонам рамки номенклатур смежных листов карты

Номенклатуру листов, смежных с имеющимся листом карты, можно узнать по подписям на рамке с соответствующей стороны (рис. 5.12).
Примеры составления схем смежных листов карты приведены на рис. 5.13, и 5.14.

Рис. 5.13. Схема смежных листов карты масштаба 1:100 000.
Заливкой выделены смежные листы.

Рис. 5.14 Схема смежных листов карты масштаба 1:200 000. Заливкой выделены смежные листы.

5.5. ЦИФРОВАЯ НОМЕНКЛАТУРА КАРТ

Цифровая номенклатура карт применяется для учета карт и составления заявок на карты с использованием ЭВМ. Каждая буква, обозначающая пояса, заменена двузначными цифрами. Эти цифры соответствуют порядковому номеру пояса (или буквы в латинском алфавите). Например, А-01, В-02, С-03, D-04, Е-05, F-06,
Цифровая номенклатура листа карты масштаба 1: 1 000 000 К-38 будет записана 11-38.
Каждый лист карты масштаба 1: 200 000 обозначается двузначным числом от 01 до 36, а масштаба 1: 100 000 – тремя цифрами от 001 до 144. Буквы в номенклатурах листов карт масштабов 1: 500 000, 1: 50 000 и 1: 25 000 заменяются соответственно цифрами 1, 2, 3, 4.
Цифровая форма записи номенклатур для всех масштабов приведена в табл. 5.2.

Таблица 5.2.

К номенклатуре карт Южного полушария к обычной номенклатуре добавляют в скобках буквы ЮП, например М-З6-А(ЮП). Перед цифровой номенклатурой листов карт Южного полушария ставят цифру: 9, например М-36-А (ЮП) имеет вид 9-13-36-1.

5.6. МЕТОДИКА ПОДБОРА КАРТ ПО СБОРНЫМ ТАБЛИЦАМ

Подбор необходимых листов карт на заданную координатами точку местности, производится по сборным таблицам.
Сборные таблицы представляют собой бланковый вариант карты мелкого масштаба, на которой обозначена разграфка и номенклатура карт. Для удобства выбора карт на сборные таблицы наносятся крупнее реки, озера, населенные пункты, границы и другие объекты местности.
Для подбора необходимых листов карт на заданную координатами точку местности необходимо по координатам нанести на сборную таблицу эту точку и выписать номенклатуру карт нужного масштаба.
Для подбора карт на заданный район надо на сборную таблицу нанести границы района, а затем выписать номенклатуру необходимых масштабов карт.
При склеивании листов карт в блок необходимо знать номенклатуру листов, прилегающих друг к другу. Для этого пользуются схемой расположения листов, которая помещается под южной рамкой карты. На крупномасштабных картах схема расположения листов не печатается, а номенклатура соседних листов указывается на каждой стороне рамки карты.
По известным координатам точки можно определить номенклатуру листа карты. Для этого сначала надо определить номенклатуру листа карты масштаба
1: 1 000 000. Пояс искомого листа определяется делением широты точки в градусах на 4. Номер колонки определяется делением долготы точки в градусах на 6. К полученному числу прибавляется 30, В обоих случаях, если при делении получается дробное число, результат надо округлить в большую сторону. Получив номенклатуру листа карты масштаба 1: 1 000 000, можно легко определить номенклатуру листа карты любого масштаба.

Пример. Даны географические координаты объекта: широта 56°20′,
долгота 70°30". Определить номенклатуру листа марты масштаба 1: 1 000 000.
Решение.
1. Определяем номер пояса: 56°: 4 = 14, в остатке 20". Округляем до целого числа, тогда порядковый номер пояса будет 15, что соответст­вует букве О латинского алфавита.
2. Определяем номер колонки: 70°: 6 = 11, в остатке 4°30", т. е. искомая ко­лонка будет 12 + 30 = 42.
Номенклатура листа карты масштаба 1: 1 000 000 будет О-4

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Дайте определения: «разграфка карт», «номенклатура карт».
2. Как производится разграфка и из каких символов слагается номенклатура карт масштабов: 1:1 000 000, 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000, 1:5 000, 1:2 000?
3. Как производится разграфка и из каких символов слагается номенклатура планов масштабов: 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000, 1:500?
4. Как определить номенклатуру листа карты масштаба 1:500 000, если известны географическая широта и долгота точки (объекта)?
5. Как найти номенклатуру смежных и примычных (угловых) листов по номенклатуре листа карты масштаба 1:200 000?
6. Что такое цифровая номенклатура карт?
7. В чем отличие номенклатуры карт южного полушария от номенклатуры карт северного полушария?
8. Что представляют собой сборные таблицы?
9. Как выполняется подбор карт на заданный район по сборным таблицам?

Топографическими называются такие карты, полнота содержания которых позволяет решать по ним разнообразные задачи. Карты либо являются результатом непосредственной cъемки местности, либо составляются по имеющимся картографическим материалам.

Местность на карте изображается в определенном масштабе. Масштаб показывает во сколько раз изображение на местности уменьшено при изображении на карте.

В нашей стране приняты следующие масштабы топографических карт: 1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000, 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. Этот ряд масштабов называется стандартным. Раньше этот ряд включал масштабы 1:300 000, 1:5000 и 1:2000.

Карты масштабов 1:10 000 (1см =100м), 1:25 000 (1см =100м), 1:50 000 (1см=500м), 1:100 000 (1см =1000м), называются крупномасштабными.

Топографические карты составляют в равноугольной поперечной цилиндрической проекции К. Ф. Гаусса, вычисленной по элементам эллипсоида Красовского в принятой системе координат, и в Балтийской системе высот. При составлении карт земная поверхность разбивается на шестиградусные зоны по долготе и четырехградусные зоны по широте.

Листы карт масштабов 1: 1 000 000 - 1: 10 000 ограничены меридианами и параллелями, протяжение дуг которых зависит от масштаба карты.

Севернее 60-й параллели листы карт масштабов 1:100 000 - 1:10 000 издаются сдвоенными, а севернее 76-й - счетверенными. При сдваивании листов карты масштаба 1: 100 000 соединяется, нечетный по номенклатуре лист со следующим порядковым четным по номенклатуре листом. При сдваивании листов карт других масштабов соединяются листы, входящие в одну трапецию более мелкого масштаба.

Для определения по топографической карте положения точки при помощи прямоугольных зональных координат на карту наносят координатную сетку. Она образована системой линий, параллельных изображению осевого меридиана зоны (вертикальные линии сетки) и перпендикулярных к нему (горизонтальные линии сетки). Расстояния между соседними линиями координатной сетки зависят от масштаба карты. Например у карты

1:200 000 расстояние между линиями километровой сетки составляет 2 см (4 км); у карты масштаба 1:100 000 - 2 см (2 км); у карты 1:50 000 2 см (1 км); у карты 1:25 000 4 см (1 км).

Концы (выходы) линий координатной сетки у рамки листа карты подписывают значениями их прямоугольных координат в километрах. Крайние на листе линии подписывают полными (четырехзначными) значениями абсцисс и преобразованных (увеличеных на 500 км) ординат зональной системы координат. Остальные же линии сетки подписывают двумя последними цифрами значений координат (сокращенные координаты).

Чтобы устранить затруднения с использованием координатных сеток, относящихся к соседним зонам, принято в пределах полос протяжением 2° долготы вдоль западной и восточной границ зоны показывать выходы линий координатной сетки не только своей зоны, но и ближайшей соседней.

Разбиение листа масштаба 1: 1 000 000 на листы масштаба 1: 500 000.

Например лист О-37 делится на четыре листа О-37-А, О-37-Б, О-37-В, О-37-Г. Однако из-за неудобства работы со смешанными алфавитами –латиницей и кирилицей часто полученные листы обозначают с помощью однозначных арабских цифр: О-37-1, О-37-2, О-37-3, О-37-4.

Разбиение листа 1:1 000 000 на листы масштаба 1:200 000.

Для обозначения двухкилометровки применяют римские цифры от I, II,…X,..XXVI.

Например из десятикилометровки О-37 получаются 36 листов двухкилометровки вида О-37- I, ...О-37- XXVI. Пользоваться римскими цифрами также неудобно, поэтому двухкилометровки обозначают двузначными арабскими цифрами от 01 до 36. Так выглядят обозначения двухкилометровок в туристских документах О-37-01, О-37-25, О-37-36.

Разбиение листа 1:1000000 на листы масштаба 1:100000.

Листы километровок принято обозначать листа десятикилометровки с дополнением трехзначным числом от 001 до 144. Например О-37-001, О-37-144.

Определение координат точек местности по карте.

В практике туриста часто возникает необходимость определять или указывать положение отдельных объектов и местных предметов по карте.

Эта задача сводится к указанию положения местного предмета или своего местоположения по отношению к известным точкам (линиям); она может решаться также с помощью координат.

Координатами называются угловые или линейные величины, определяющие положение точки на какой-либо поверхности или в пространстве. При определении положения точек местности по карте применяются географические и плоские прямоугольные координаты.

Географические координаты представляют собой угловые величины - широту и долготу, которые определяют положение точек на земной поверхности относительно экватора и меридиана, принятого за начальный.

Географическая широта - это угол, образованный плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке земной поверхности. Величина угла показывает, насколько та или иная точка на земном шаре севернее или южнее экватора. Если точка расположена в Северном полушарии, то ее широта называется северной, а если в Южном полушарии - южной. На рисунке видно, что угол B соответствует широте точки М. Широта точек, расположенных на экваторе, равна 0°, а находящихся на полюсах (Северном и Южном) - 90°.

Географическая долгота - угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку. За начальный принят меридиан, проходящий через астрономическую обсерваторию в Гринвиче (близ Лондона). Все точки на земном шаре, расположенные к востоку от начального (Гринвичского) меридиана до меридиана 180°, имеют восточную, а к западу - западную долготу. Следовательно, угол L является восточной долготой точки М.

Известно, что сторонами рамок листов топографических карт являются меридианы и параллели. Географические координаты углов рамок подписываются на каждом листе карты.

Для определения по карте географических координат точек местности на каждом ее листе наносится дополнительная рамка с делениями через одну минуту. Каждое минутное деление разбито точками на шесть равных отрезков через 10". Чтобы определить географические координаты какой-либо точки надо определить ее положение относительно минутных и секундных делений по широте и долготе.

Для нанесения на карту точки по заданным географическим координатам также используется дополнительная рамка с делениями через одну минуту.

Географическими координатами пользуются обычно при определении взаимного положения точек, удаленных друг от друга на весьма большие расстояния.

Разграфка и номенклатура топографических карт.

Топографические карты создают обычно на большие территории земной поверхности. Для удобства пользования их издают отдельными листами, границы которых принято называть рамками карты. Сторонами рамок являются меридианы и параллели, они ограничивают изображенный на листе карты участок местности. Каждый лист карты ориентирован относительно сторон горизонта так, что верхняя сторона рамки является северной, нижняя - южной, левая - западной, правая - восточной.

Лист карты ограничен дугами параллелей и меридианов.

В основу разграфки и обозначения листов топографических карт СССР положен лист карты масштаба 1:1000 000.

Лист карты масштаба 1: 1000000 ограничен дугами меридиана длиной 4°, по долготе дугой параллели длиной 6°.

Чтобы можно было легко и быстро находить нужные листы карты того или иного масштаба, каждый из них имеет свое условное обозначение - номенклатуру.

Номенклатура листа карты масштаба 1:1000000 состоит из обозначений ряда и колонны. Ряды располагаются параллельно экватору и обозначаются заглавными буквами латинского алфавита. Границами рядов служат параллели, проведенные от экватора через 4° по широте. Счет рядов идет от экватора к полюсам: А, В, С, D, Е и т. д. Колонны располагаются вертикально. Границами их служат меридианы, проведенные через 6° по долготе. Колонны обозначаются арабскими цифрами от меридиана с долготой 180° с запада на восток. При обозначении номенклатуры листа карты первой пишется буква, обозначающая ряд, а затем через черточку-номер колонны, например М-38, К-36 и т. д.

Чтобы легче было подобрать нужные листы и определить их номенклатуру, пользуются сборными таблицами (бланковыми картами) для каждого масштаба. Иногда сборная таблица (бланковая карта) изготовляется на несколько масштабов. Сборная таблица (бланковая карта) представляет собой схематическую карту мелкого масштаба, разделенную горизонтальными и вертикальными линиями на клетки. Эти линии как бы совпадают с направлением меридианов и параллелей и обозначают рамки листов карты. Таким образом, на сборной таблице каждая клетка изображает границы листа карты того или иного масштаба. Для более быстрого определения номенклатуры листов карты на заданный участок (район) местности на сборных таблицах показываются крупные населенные пункты, реки, основные дороги и некоторые другие объекты. Пользуясь сборной таблицей, легко определить номенклатуру любого листа карты масштаба 1:1 000 000. Например, лист карты, на котором расположен г. Поленск, имеет номенклатуру N-36.

Номенклатура каждого листа карты масштабов 1:500000, 1:200000 и 1:100000 состоит из номенклатуры листа карты масштаба 1:1000 000 с добавлением соответствующей буквы или цифры. Один лист миллионной карты включает:

4 листа карты масштаба 1:500 000, которые обозначаются буквами А, Б, В, Г,

или 36 листов карты масштаба 1:200 000, которые обозначаются римскими цифрами от I до XXXVI,

или 144 листа карты масштаба 1:100000, которые обозначаются арабскими цифрами от 1 до 144.

Листы масштаба 1:200000 имеют номенклатуру от N-36-I до N-36-XXXVI

(Листы масштаба 1:200000 имеют номенклатуру от N-36-01 до N-36-36)

Листы масштаба 1:100000 имеют номенклатуру от N-36-1 до N-36-144

(Листы масштаба 1:100000 имеют номенклатуру от N-36-001 до N-36-144)

Номенклатура каждого листа карты масштабов 1: 50000 и 1:25 000 связана с номенклатурой листа карты масштаба 1:100000. В одном листе карты масштаба 1:100000 содержатся 4 листа карты масштаба 1:50000. В свою очередь один лист карты масштаба 1:50 000 делится на 4 листа карты масштаба 1:25 000. Номенклатура листа карты масштаба 1:50000 состоит из обозначения листа карты масштаба 1:100000 добавлением соответствующей заглавной буквы русского алфавита А, Б, В, Г, например, лист карты масштаба 1:50000 может иметь обозначение N-36-41-B. Номенклатура листов карты масштаба 1:25000 состоит из номенклатуры листа карты масштаба 1:50 000 с добавлением одной из строчных букв русского алфавита а, б, в, г. Например, номенклатура листа карты масштаба 1:25 000 может иметь обозначение N-36-41-B-a. Подпись номенклатуры каждого листа топографической карты дается посередине северной стороны рамки. Рядом с номенклатурой подписывается название главного населенного пункта или другого крупного объекта, расположенного на данном листе карты.

Подбор (определение) необходимых листов карт на заданный район (участок, полосу) производится по сборным таблицам. Для этого необходимо нанести границы района на сборную таблицу соответствующего масштаба карты. Затем по обозначениям, имеющимся на сборной таблице, выписать номенклатуры всех листов, которые входят в этот район. Номенклатуры листов, примыкающих к имеющемуся листу карты, подписывают на внешней части каждой из сторон рамки. В этом случае при определении номенклатуры соседнего листа карты нет необходимости пользоваться Сборной таблицей.

Плоские прямоугольные координаты представляют собой линейные величины, определяющие положение точек на плоскости относительно установленного начала координат.

В общем случае за начало координат принимается точка пересечения двух взаимно перпендикулярных линий, называемых осями координат. Вертикальная ось называется осью икс (X}, а горизонтальная - осью игрек (Y). Положение точки определяется отрезками осей координат Оа и Об или кратчайшими отрезками (перпендикулярами) от определяемой точки до соответствующих осей координат (Хм и Ум) . В нашем примере отрезок Хм равен 4 делениям, а отрезок Ум- 6 делениям. Следовательно, прямоугольные координаты точки М будут Х= 4, У= 6.

Значения величин Х считаются положительными вверх (на север) от линии OY (оси У) и отрицательными вниз от нее. Значения величин У считаются положительными вправо (восточнее) от линии ОХ (оси X}, отрицательными влево от нее (западнее)

Применение системы плоских прямоугольных координат в топографии имеет некоторые особенности, вызванные шарообразной формой Земли, которая не может быть изображена на плоскости без разрывов и искажений. Поэтому ее условно разделили на равные части, ограниченные меридианами с разностью долгот 6° , которые назвали координатными зонами. Счет зон ведется от Гринвичского (начального) меридиана к востоку от 1 до 60.

В каждой зоне за вертикальную ось координат (ось х) принят осевой меридиан. Горизонтальной осью Y во всех зонах является линия экватора. Пересечение осевого меридиана каждой зоны с экватором принято за начало координат.

Для территории СССР, расположенной в Северном полушарии, все значения координаты х будут положительными. Значения координаты у будут зависеть от расположения точки (листа карты) по отношению к осевому меридиану зоны и могут быть положительными и отрицательными в любом из полушарий.

Чтобы не иметь дело с отрицательными цифрами, условились считать координату Y в точке 0 (начало координат) равной не нулю, а 500 км. Общая протяженность зоны по экватору около 700 км, поэтому при любом положении точки относительно среднего осевого меридиана зоны значение ее координаты у будет положительным. Таким образом, точка 0 (начало координат) имеет координаты х=0, у=500 км. Имея в виду, что значение координаты у осевого меридиана равно 500 км, следует запомнить, что все точки, координата у которых более 500 км, расположены к востоку от осевого меридиана, а точки, имеющие координату у меньше 500 км, - к западу от него.

Для того чтобы указать зону, в которой расположен объект, при определении его координат условились номер зоны писать при координате у первыми цифрами, за которыми следует шестизначное число, показывающее значение координаты у в метрах. Например, если точка М, расположенная в 12-и зоне, находится к востоку (вправо) от осевого меридиана на удалении 80300 м (отрезок аМ), то ее координата у имеет значение 12580300, где число 12 обозначает номер зоны, а к величине 80300 добавлено 500 км-значение у осевого меридиана. Координата х точки М соответствует величине отрезка бМ. Если точка М находится на удалении от оси Оу в 3260 км 700 м, то ее координата х имеет значение 3 260 700.

Координатная (километровая) сетка на картах.

На топографических картах система плоских прямоугольных координат дается в виде сетки взаимно перпендикулярных линий. Горизонтальные линии сетки проведены параллельно экватору, а вертикальные - параллельно осевому меридиану зоны. Линии сетки на картах проводятся на равных расстояниях одна от другой и образуют сетку квадратов, которая называется координатной или километровой сеткой. Километровой ее называют потому, что стороны квадратов равны целому числу километров в масштабе карты. Для каждого масштаба установлены размеры сторон квадратов сетки.

Координатная (километровая) сетка и цифры у её выходов за рамкой листа карты печатаются черным цветом. Около углов рамки листа карты километровые линии подписываются полностью, а в промежутках - сокращенно, двумя цифрами, обозначающими единицы и десятки километров.

Для удобства работы с картой в полевых условиях значения координатных линий подписываются в нескольких местах внутри каждого листа.

На внешней рамке листов карт показываются черточками и подписями при них выходы координатной сетки смежной (западной или восточной) зоны. Соединив прямыми линиями одноименные выходы, находящиеся на противоположных сторонах рамки, получим на данном листе карты координатную сетку соседней зоны (приложение 1).

Лист карты с километровой сеткой содержит сведения о прямоугольных координатах.

По вертикали (координата Х) указывается расстояние от экватора в километрах – четырехзначное число.

По горизонтали (координата У) указывется четырех или пятизначным числом, где последние три цифры расстояние от осевого меридиана зоны с учетом смещения 500 км, а первые одна или две цифры – это номер зоны, получаемы вычитанием из числа, записанного в номенклатуре миллионки числа 30. Например для листа Р-36 номер зоны равен 6, а для листа Р-45 номер зоны равен 15. В рассмотренных случаях координата У имеет вид 6256, а другая – 15567.

Топографические карты обширных территорий включают большое количество отдельных листов. Система деления карты на листы называется разграфкой . Каждый лист ограничен отрезками параллелей и меридианов, благодаря чему рамки листов точно указывают положение изображений территории на земном эллипсоиде.

Для установления адреса листа карты служит система обозначений - номенклатура топографических карт, которая зависит от масштаба карты и географического положения изображенной территории.

Рис. 13. Схема разграфки и номенклатуры листов карты масштаба 1:1 000 000 (для Северного полушария). Заштрихован лист N - 36

Разграфка и номенклатура топографических карт СССР основаны на разграфке и номенклатуре карты в масштабе 1: 1 000 000. Разграфка на листы этой карты производится по параллелям, отстоящим друг от друга на 4°, и по меридианам, отстоящим на 6° (рис. 13). Четырехградусные полосы между двумя параллелями называются рядами и обозначаются заглавными буквами латинского алфавита, начиная от экватора (к северу и югу). Ряд A ограничен экватором и параллелью 4°, ряд B - параллелями 4° и 8° и т. д. Полных рядов в каждом полушарии 22. Шестиградусные полосы (двуугольники) между двумя меридианами называются колоннами и нумеруются арабскими цифрами с запада на восток. Первая колонна ограничена меридианами с долготой 180° и 174° западной долготы, вторая колонна - 174° и 168° и т. д. Таким образом, Гринвичский меридиан (0°) разграничивает 30 и 31 колонны. Всю земную поверхность охватывают 60 колонн.

Обозначение листа миллионной карты складывается из буквы ряда и номера колонны. Например, трапеция, заключенная между параллелями с широтой 52° и 56° с.ш. и между меридианами с долготой 30° и 36° в.д., будет иметь номенклатуру N-36 , так как она находится в 14 поясе (четырнадцатая буква - буква N) и в 36 колонне, ограниченной меридианами 30° и 36° в.д. По мере приближения к полюсам колонны и, следовательно, трапеции заметно сужаются, что приводит к необходимости на широтах 60-76° издавать листы сдвоенными (12° по долготе), а севернее параллели 76° - счетверенными (24° по долготе) трапециями.

Разграфка листов карт последующих, более крупных масштабов, строится так, что каждому листу карты масштаба 1: 1 000 000 соответствует целое число листов этих карт. Их обозначения образованы номенклатурой соответствующего листа миллионной карты с прибавлением русских букв и римских или арабских цифр.

Рис. 14. Схема деления территории, охватываемой листом карты масштаба 1:1000000, на трапеции листов карт масштабов 1:500000, 1:200000 и 1:100 000. Пунсоном обозначен пункт с координатами φ=54°28"; λ = 32°51"

С укрупнением численного масштаба карты в 2 раза площадь изображения увеличивается в 4 раза. Вследствие этого невозможно показать на одном стандартном листе в масштабе 1: 500 000 ту же территорию, что и на листе карты миллионного масштаба. Поэтому территорию, охватываемую листом карты масштаба 1: 1 000 000, делят средней параллелью и средним меридианом на 4 части, получая листы с размерами 2° по широте и 3° по долготе. Листы обозначают русскими заглавными буквами А, Б, В, Г (как показано на рис. 14), а номенклатура каждого из них складывается из номенклатуры исходного листа карты масштаба 1: 1 000 000 и одной из этих букв.

С увеличением масштаба до 1:200 000 исходную трапецию, покрываемую листом миллионной карты, разбивают параллелями и меридианами на 36 меньших трапеций (рис. 14). Обозначение листов этого масштаба складывается из номенклатуры исходного листа карты масштаба 1: 1 000 000 и одной из римских цифр (I, II … XXXVI), а размеры листа составляют 40" по широте и 1° по долготе.

Лист карты масштаба 1: 100 000 получают делением листа миллионной карты на 144 части, проведя меридианы через 30", а параллели через 20". Заключенные в этих пределах трапеции стотысячного масштаба нумеруются арабскими цифрами слева направо и сверху вниз, как показано на рисунке 14. Обозначение листа состоит из обозначения листа миллионной карты с добавлением арабской цифры (от 1 до 144), например N-36-54.

Листы карт масштабов крупнее 1:100 000 получают путем деления территории, охватываемой листом предыдущего (более мелкого) масштаба, на 4 части. Таким образом, лист карты масштаба 1: 50 000 образуется делением листа стотысячной карты на 4 листа, его номенклатура состоит из обозначения листа карты 1: 100 000 и одной из букв А, Б, В, Г русского алфавита. Размеры трапеции 10" по широте и 15" по долготе (рис. 15).

Рис. 15. Схема деления территории, охватываемой листом карты масштаба 1:100 000, на трапеции листов карт масштабов: 1:50 000 - обозначена точками; 1:25 000 - редкой вертикальной штриховкой; 1:10 000 - более частой горизонтальной штриховкой. Под южной рамкой подписаны номенклатуры листов, где расположен пункт с координатами φ = 54°28"; λ= 32°51"

Таблица 2. Данные о разграфке, номенклатуре и размерах листов топографических карт СССР
Масштаб карты	Получен от деления трапеции	На сколько частей делится трапеция карты 1:1 млн.	Доп. обозна- чения листа	Пример номен- клатуры	Размеры рамок		Средняя площадь терри- тории, охваты- ваемой листом карты на широте 54°, км 2
					по широте	по долготе
1:1000000		-	-	N-36	4°	6°	175 104
1:500 000	масштаба 1:1 млн. на 4 части	4	А, Б, В, Г	N-36-А	2°	3°	43 776
1:200 000	масштаба 1:1 млн. на 36 частей	36	I, II,...XXXVI	N-36-XV	40"	60"	4864
1:100 000	масштаба 1:1 млн. на 144 части	144	1, 2 ... 144	N-36-54	20"	30"	1216
1:50 000	масштаба 1:100 000 на 4 части	576	А, Б, В, Г	N-36-54-Г	10"	15"	306
1:25 000	масштаба 1:50 000 на 4 части	2304	а, б, в, г	N-36-54-Г-а	5"	7"30"	76
1:10 000	масштаба 1:25 000 на 4 части	9216	1, 2, 3, 4	N-36-54-Г-а-2	2"30"	3"45"	19

Аналогично получают листы карты масштаба 1: 25 000, разделив лист масштаба 1: 50 000 на 4 части и обозначив каждую четверть одной из букв а, б, в, г русского алфавита. Размеры трапеции 5" по широте и 7,5" по долготе. Полная номенклатура листа карты масштаба 1:25 000 образуется из номенклатуры пятидесятитысячного листа с добавлением строчной буквы (рис. 15).

Лист карты масштаба 1: 10 000 образуется делением листа двадцатипятитысячной карты на 4 части. Размеры листа: по широте 2,5", по долготе 3,75". Обозначение листа получают добавлением к номенклатуре листа масштаба 1: 25 000 одной из цифр 1, 2, 3, 4 (рис. 15).

Лист карты масштаба 1: 5 000 получают делением листа карты масштаба 1: 100 000 на 256 частей и обозначением его номера арабскими цифрами после номенклатуры соответствующего листа, например М-45-103 (216). Размер листа 1"15" по широте и 1"52,5" по долготе. Лист карты в масштабе 1:5 000 делится на 9 листов, образуя листы карт масштаба 1:2 000, обозначаемые строчными буквами русского алфавита а, б, в… и.

Пример: М-45-103 (216-д). Размеры листа: 25"" по широте, 37,5" по долготе.

Для топографических планов на участки площадью менее 20 км 2 используется прямоугольная разграфка с размерами рамок: для масштаба 1:5 000 40×40 см, для масштабов 1:2 000-1:500 50X50 см.

Номенклатура листа топографической карты подписывается над его северной рамкой, причем рядом в скобках указывается название самого крупного населенного пункта данной местности (см. рис. 16). Номенклатуры листов, смежных с данным листом, указывают на рамках карты с соответствующей стороны.

Рис. 16. Схематическое изображение листа топографической карты

Для механизированного учета карт применяется цифровая номенклатура, в которой буквы заменены цифрами согласно порядковому номеру букв в алфавите, например, вместо обозначения листа N-36-Б дается 14-36-2.

Скачать с Depositfiles

6. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЕ

6.I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМЕНКЛАТУРЫ ЛИСТА КАРТЫ

При решении ряда проектных и изыскательских задач возникает необходимость в поиске нужного листа карты заданного масштаба для определенного участка местности, т.е. в определении номенклатуры данного листа карты. Определить номенклатуру листа карты можно по географическим координатам точек местности на данном участке. При этом можно также использовать плоские прямоугольные координаты точек, так как имеются формулы и специальные таблицы для пересчета их в соответствующие географические координаты.

ПРИМЕР.Определить номенклатуру листа карты масштаба 1: 10 000 по географическим координатам точки М:

широта = 52 0 48 ’ 37 ’’ ; долгота L = 100°I8′ 4I».

Сначала необходимо определить номенклатуру листа карты масштаба

I: I 000 000, на котором расположена точка М c заданными координатами. Как известно, земная поверхность делится параллели-ми, проводимыми через 4°, на ряды, обозначаемые заглавными буквами латинского алфавита. Точка N c широтой 52°48’37 » находится в I4-м ряду от экватора, расположенном между параллелями 52 о и 56°. Этому ряду соответствует I4-я буква латинского алфавиты -N. Известно также, что земная поверхность делится меридианами, проводимыми через 6°, на 60 колонн. Колонны нумеруются арабскими цифра-ми с запада на восток, начиная c меридиана c долготой I80°. Номера колонн отличаются от номеров соответствующих им 6-градусных зон проекции Гаyсса на 30 единиц. Точка М c долготой 100°18′ 4I» находится в 17-й зоне, расположенной между меридианами 96° и 102°. Этой зоне соответствует колонна c номером 47. Номенклатура листа карты масштаба I: 1 000 000 слагается из буквы, обозначающей данный ряд, и номера колонны. Следовательно, номенклатура листа карты масштаба 1: 1 000 000, на котором расположена точка М, будетN-47.

Далее необходимо определить номенклатуру листа карты масштабы I: 100 000, на который попадает точкаM. Листы карты масштаба 1: 100 000 получают делением листа нарты масштаба 1: I 000 000 на 144 части (рис. 8).Разобьем каждую сторону листаN-47 на 12 равных частой и соединим соответствующие точки отрезками параллелей и меридианов.Полученные листы карты масштаба 1: 100 000 нумеруются арабскими цифрами и имеют размеры: 20 ‘ — по широте и 30’- по долготе. Из рис. 8 видно, что точка M с заданными координатами попадает на лист карты масштаба I: 100 000 e номером 117. Номенклатура данного листа будет N-47-117.

Листы карты масштаба I: 50 000 получают делением листа карты масштабаI: 100 000 на 4 части и обозначают заглавными буквами русского алфавита (рис. 9). Номенклатура листа этой карты, на который попадает точна М,будет N- 47- 117. B свою очередь, листы карты масштаба I: 25 000 получают делением листа карты масштаба I: 50 000 на 4 части и обозначают строчными буквами русского алфавита (рис. 9). Точка M с заданными координатами попадает на лист карты масштаба I: 25 000, имеющий номенклатуру N-47-117 –Г-А.

Наконец, листы карты масштаба 1: 10 000 получают делением листа карты масштаба 1: 25 000 на 4 части и обозначают арабскими цифрами. Из рис. 9 видно, что точка М располагается на листе карты этого масштаба, имеющем номенклатуруN-47-117-Г-А-1.

Ответ к решению данной задачи помещают на чертеже.

6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧЕК НА КАРТЕ

Для каждой токи на топографической карте можно определить ее географические координаты (широту и долготу) и прямоугольные координаты Гаусса х, у.

Для определения этих координат используется градусная и километровая сетки карты. для определения географических координат точки Р проводят ближайшие к данной точке южную параллель и западный меридиан, соединив одноимённые минутные деления градусной рамки (рис. 10).

Определяют широту В о и долготу L о точки А о пересечения проведенных меридиана и параллели. Через заданную точку Р проводя тлинии, параллельные проведенным меридиану и параллели, и измеряют при помощи миллиметровой линейки расстояния В= А 1 Р и L= А 2 P, а также размеры минутных делений широты С и долготы на карты. Географические координаты точки Р определяют по формулам C l

— широта: B p = B o + *60 ’’

— долгота: L p = L o + *60’’ , измеряют до десятых долей миллиметра.

Расстояния b , l , C b , C l измеряют до десятых долей миллиметра.

Для определения прямоугольных координат точки Р используют километровую сетку карты. С помощью оцифровки этой сетки на карте находят координаты Х о и У о юго-западного угла квадрата сетки, в котором находится точка Р (рис. 11). Затем из точки Р опускают перпендикуляры С 1 Л и C 2 Л на стороны этого квадрата. С точностью до десятых долей миллиметра измеряют длины этих перпендикуляров ∆Х и ∆У и с учетом масштаба карты определяют их фактические значения на местности. Например, измеренное расстояние С 1 Р равно 12,8 мы, a масштаб карты 1: 10 000. Согласно масштабу, I мм на карте соответствует 10 м не местности, а значит,

∆Х= 12,8 х 10 м = 128 м.

После определения значений ∆Х и ∆У находят прямоугольные координаты точки Р по формулам

X p = X o +∆ X

Y p = Y o +∆ Y

Точность определения прямоугольных координат точки зависит от масштаба карты и может быть найдена по формуле

t =0.1* M , мм,

где М-знаменатель масштаба карты.

Например, для карты масштаба I: 25 000 точность определения координат Х и У составляет t = 0,1 х 25 000 = 2500 мм = 2,5 м .

6.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ЛИНИЙ

К углам ориентирования линий относятся дирекционный угол, истинный и магнитный азимуты.

Для определения по карте истинного азимута некоторой линии ВС (рис.12) используют градусную рамку карты. Через начальную точку В этой линии проводят параллельно вертикальной линии градусной рамки лини истинного меридиана (пунктирная линияNS), а затем геодезическим транспортиром измеряют величину истинного азимута А вс.

Для определения пo карте дирекционного угла некоторой линии ДЕ (рис. I2) используют километровую сетку карты. Через начальную точку D проводят параллельно вертикальной линии километровой сетки (пунктирная линия KL). Проведенная линия будет параллельной оси абсцисс проекции Гаусса, т. е, осевому меридиану данной зоны. Дирекционный угол α de измеряют геодезическим транспортом относительно проведенной линии KL. Следует отметить, что и дирекционный угол и истинный азимуты отсчитываются,а следовательно, и измеряются по часовой стрелке относительно начального направления до ориентируемой линии.

Кроме непосредственного измерения дирекционного угла линии на карте с помощью транспортира, можно определить значение этого угла другим способом. Для этого определения прямоугольные координаты начальной и конечной точек линии (Х д,У д,Х е, У е). Дирекционный угол данной лини может быть найден по формуле

При выполнении вычислений по данной формуле с помощью микрокалькулятора следует помнить, что уголt=arctg(∆y/∆x) является не дирекционном, а табличным углом. Значение дирекционного угла в этом случае необходимо определить с учетом знаков ∆Х и ∆У по известным формулам приведения:

Угол α лежит в І четверти:∆Х>0; ∆Y>0; α=t;

Угол α лежит во IIчетверти:∆Х<0; ∆Y>0; α=180 o -t;

Угол α лежит в IIIчетверти:∆Х<0; ∆Y<0; α=180 o +t;

Угол α лежит в ІVчетверти:∆Х>0; ∆Y<0; α=360 o -t;

На практике при определении ориентирных углов линии обычно сначала находят ее дирекционный угол, а затем, зная склонение магнитной стрелки δ и сближение меридианов γ (рис. 13), переходят к истинному к магнитному азимутам, пользуясь следующими формулами:

А=α+γ;

А м =А-δ=α+γ-δ=α-П,

где П =δ-γ — суммарная поправка за склонение магнитной стрелки и сближение меридианов.

Величины δ и γ берутся со своими знаками. Угол γ отсчитывается от истинного меридиана до магнитного и может быть положительным(восточным) и отрицательным (западным). Угол γ отсчитывается от градусной рамки (истинного меридиана) до вертикальной линии километровой сетки и также может быть положительным (восточным) и отрицательным (западным). В схеме, изображенной на рис. 13, склонение магнитной стрелки δ восточное, а сближение меридианов — западное(отрицательное).

Среднее значение δ и γ для данного листа карты приводятся в юго-западном углу карты ниже оформительной рамки. Здесь же указываются дата определения склонения магнитной стрелки, величина его годового изменения и направления этого изменения. Пользуясь указанными сведениями, необходимо вычислять величину склонения магнитной стрелки δ на дату его определения.

ПРИМЕР. Склонения на 1971 г. восточное 8 о 06’ . Годовое изменение склонение западное 0 о 03’.

Величина склонения магнитной стрелки в 1989 г. будет равна: δ=8 о 06’-0 о 03’*18=7 о 12’.

6.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО ГОРИЗОНТАЛЯМ ВЫСОТ ТОЧЕК

Отметка точки, расположенной на горизонтали,равна отметке этой горизонтали.Если горизонталь не оцифрована,то ее отметка находится по оцифровке соседних горизонталей с учетом высоты сечения рельефа. Следует помнить, что оцифровку на карте имеет каждая пятая горизонталь, и для удобства определения отметок оцифрованные горизонтали вычерчивают утолщенными линиями (рис. 14, а). Отметки горизонтали подписывают в разрывах линий, чтобы основание цифр было направленно в сторону ската.

Более общим является случай, когда точка находится между двумя горизонталями. Пусть точка Р (рис. 14, б), отметку которой требуется определить, расположена между горизонталями с отметками 125 и 130 м.Через точку Р проводят прямую АВ как кратчайшее расстояние между горизонталями и на плане измеряют заложение d = АВ и отрезок l = АР. Как видно из вертикального разреза по линии АВ (рис. 14, в), величина ∆h представляет собой превышение точки Р над младшей горизонталью(125 м) и может быть вычислена по формуле

∆ h= * h ,

где h — высота сечения рельефа.

Тогда отметка точки Р будет равна

H р = H а + ∆h.

Если точка расположена между горизонталями с одинаковыми отметками(точка М на рис. 14, а) либо внутри замкнутой горизонтали(точка К на рис. 14, а), то отметку можно определить лишь приближенно. При этом считают,чтоотметкаточкименьшеилибольшевысотыэтойгоризонталина половину высоты сечения рельефа, т.е. 0,5h (например, Н м =142,5 м,H к =157,5 м). Поэтому отметки характерных точек рельефа (вершина холма, дно котловины и т. п.), полученные из измерений на местности, выписывают на планах и картах.

6.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТИЗНЫ СКАТА ПО ГРАФИКУ ЗАЛОЖЕНИЙ

Крутизной ската называется угол наклона ската к горизонтальной плоскости. Чем больше угол, тем скат круче. Величина угла наклона ската v вычисляют по формуле

V=аrctg(h / d ),

где h -высота сечения рельефа,м;

d-заложение, м;

Заложением называется расстояние на карте между двумя соседними горизонталями; чем круче скат, тем меньше заложение.

Чтобы избежать расчетов при определении уклонов и крутизны скатов по плану или карте, на практике пользуются специальными графиками, называемыми графиками заложений.График заложений представляет собой график функции d = n * ctgν , абсциссами которого являются значения углов наклона, начиная с 0°30´, а ординатами- значения заложений, соответствующих этим углам наклона и выраженных в масштабе карты (рис. 15,а).

Для определения крутизны ската раствором циркуля берут с карты соответствующее заложение (например, АВ на рис. 15, б) и переносят его на график заложений (рис. 15, а) так, чтобы отрезок АВ оказался параллельным вертикальным линиям графика, а одна ножка циркуля располагалась на горизонтальной линии графика, другая ножка — на кривой заложений.

Значения крутизны ската определяют, пользуясь оцифровкой горизонтальной шкалы графика. В рассматриваемом примере (рис. 15) крутизна ската составляет ν= 2°10´.

6.6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИНИИ ЗАДАННОГО УКЛОНА

При проектировании автомобильных и железных дорог, каналов, различных инженерных коммуникаций возникает задача построения на карте трассы будущего сооружения с заданным уклоном.

Пусть на карте масштаба 1:10000 требуется наметить трассу автомобильной дороги между точками А и В (рис. 16). Ч тобы уклон ее на всем протяжении не превышалi =0,05 . Высота сечения рельефа на карте h = 5 м .

Для решения задачи рассчитывают величину заложения, соответствующего заданному уклонуiи высоте сечения h:

Затем выражают заложение в масштабе карты

где М-знаменатель численного масштаба карты.

Величину заложенияd´ можно определить также по графику заложений, для чего надо определить угол наклона ν, соответствующий заданному уклонуi, и раствором циркуля измерить заложение для этого угла наклона.

Построение трассы между точками А и В осуществляется следующим образом. Раствором циркуля, равным заложениюd´ =10 мм, из точки А засекают соседнюю горизонталь и получают точку 1 (рис. 16). Из точки 1 тем же раствором циркуля засекают следующую горизонталь, получая точку 2, и т.д. Соединив полученные точки, проводят линию с заданным уклоном.

Во многих случаях рельеф местности позволяет наметить не один, а несколько вариантов трассы (например.Варианты 1 и 2 на рис.16), из которых выбирается наиболее приемлемый по технико-экономическим соображениям.Так,например,из двух вариантов трассы,проведенной примерно в одинаковых условиях, будет выбран вариант с меньшей длиной проектируемой трассы.

При построении линии трассы на карте может оказаться,что из какой-либо точки трассы раствор циркуля не достигает следующей горизонтали, т.е. рассчитанное заложение d´ меньше фактического расстояния между двумя соседними горизонталями. Это означает, что на данном участке трассы уклон ската меньше заданного, и при проектировании дорого расценивается как положительный фактор. В этом случае следует данный участок трассы провести по кратчайшему расстоянию между горизонталями по направлению к конечной точке.

6.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ ВОДОСБОРНОЙ ПЛОЩАДИ

Водосборной площадью , или бассейном. Называется участок земной поверхности, с которой по условиям рельефа вода должна стекать в данный водосток (лощину, ручей, реку и т.д.). Оконтуривание водосборной площади производиться с учетом рельефа местности по горизонталям. Границами водосборной площади служат линии водоразделов, пересекающие горизонтали под прямым углом.

На рис.17 изображена лощина, по которой протекает ручейPQ. Граница бассейна показана пунктирной линиейHCDEFGи проведена по линиям водоразделов. Следует помнить, что водораздельные линии так же, как и водосборные линии (тальвеги). Пересекают горизонтали в местах их наибольшей кривизны (меньшим радиусом закругления).

При проектировании гидротехнических сооружений (дамб, шлюзов, насыпей, плотин и т.п.) границы водосборной площади могут несколько изменять свое положение. Например, пусть на рассматриваемом участке (рис. 17) намечено построить гидротехническое сооружение (АВ-ось этого сооружения).

Из конечных точек А и В проектируемого сооружения проводят к водоразделам прямыеAFиBC, перпендикулярные к горизонталям. В этом случае границей водораздела станет линияBCDEFA. Действительно, если взять точки m 1 и m 2 внутри бассейна, а точки n 1 и n 2 вне его, то трудно заметить, что направление ската от точек m 1 и m 2 идет к намечаемому сооружению, а от точек n 1 и n 2 минует его.

Зная водосборную площадь, среднегодовое количество осадков,условия испарения и впитывание влаги почвой, можно подсчитать мощность водного потока для расчета гидротехнических сооружений.

6.8. Построение профиля местности по заданному направлению

Профилем линии называется вертикальный разрез по данному направлению. Необходимость в построении профиля местности по заданному направлению возникает при проектировании инженерных сооружений, а также при определении видимости между точками местности.

Для построения профиля по линии АВ (рис. 18,а), соединив точки А и В прямой линей, получим точки пересечения прямой АВ с горизонталями (точки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Эти точки, а также точки А и В, переносят на полоску бумаги, приложив ее к линии АВ, и подписывают отметки, определяя их по горизонталям. Если прямая АВ пересекает водораздельную или водосборную линию, то отметки точек пересечения прямой с этими линиями определят приближенно интерполированием по этим линиям.

Построение профиля удобнее всего выполнять на миллиметровой бумаге. Начинают построение профиля с того, что проводят горизонтальную линию MN, на которую переносят с полоски бумаги расстояния между точками пересечения А, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,В.

Выбирают условный горизонт таким образом, чтобы линия профиля нигде не пересекалась с линией условного горизонта. Для этого отметку условного горизонта берут на 20-20 м меньше минимальной отметки в рассматриваемом ряду точекА, 1, 2, …, В. Затем выбирают вертикальный масштаб (обычно для большей наглядности в 10 раз крупнее горизонтального масштаба, т.е. масштаба карты). В каждой из точек А, 1, 2. …,В на линии MN восстанавливают перпендикуляры (рис. 18, б) и на них в принятом вертикальном масштабе откладывают отметки этих точек. Соединив полученные точки А´, 1´, 2´, …,В´ плавной кривой, получают профиль местности по линии АВ.